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影响粉末涂料上粉率的因素

粉末涂料的使用厂家在确保粉末涂膜的外观、机械性能等前提下,最关心的问题是单位型材耗费粉末涂料的量,也就是生产成本问题,因而粉末涂料的上粉率成了生产厂家和使用厂家共同关心的问题。

因此,提高粉末微粒的带电能力,可以提高粉末涂料的上粉率。

1、粉末粒径:从公式可知粉末的带电量与粉末粒径的平方成正比,增大粉末的粒径粉末的带电量增加,上粉率提高,反之,减小粉末粒径,降低粉末的带电量,粉末的上粉率下降。因此,在粉末涂料生产过程中,应尽可能减少小粒径粉末涂料(10μm);但是,粉末的粒径也不能太大,粒径太大,涂膜的外观质量下降,桔皮严重,还有可能因为大颗粒粉末的重力超过空气动力和静电力,粉末涂料在飞行过程中由于重力作用未达到工件表面就已经落下,反而使上粉率降低。因此,控制粉末粒径,是控制粉末涂料质量的关键问题之一,适合静电喷涂的粉末涂料,其粒径控制在20~90μm较适宜。

粉末涂料主要是由环氧粉末、聚酯粉末等高分子化合物组成,这些高分子化合物均有较高的介电常数,因而其库仑力(静电力)较大,上粉率较高。但是由于其价格较贵,有些粉末生产厂家为了市场竞争的需要,降低原材料成本,过多添加填料,降低颜基比,使粉末的上粉率大大降低。

粉末涂料与溶剂型涂料相比,涂膜容易出现轻微桔皮。因而,许多粉末涂料生产厂家为了追求工件表面的光滑平整,在允许的粉末粒径范围内,尽量降低粉末涂料的粒径,使其流平性增加,达到较好的涂膜效果。但是粉末越细,越容易吸潮。粉末涂料的吸湿性(含水量)直接影响粉末的介电常数。轻微吸湿将影响其带电性能,降低粉末的上粉率,影响粉末的流动性、成膜性能等,从而使涂膜不平滑,甚至难以在工件上吸附,涂膜会产生气泡和针孔及喷枪堵枪等弊病;粉末严重吸湿则将结团,无法进行静电喷涂。因此,为提高粉末的上粉率,可以采取如下措施:

(1)压缩空气净化系统,经过二级过滤吸湿装置,使压缩空气的含水量尽可能降低才能使用;

(2)注意粉末喷涂现场的空气相对湿度,相对湿度每变化30%,就相当于粉末的电阻率变化2个数量级。尤其在南方相对湿度较大的地区,有条件的厂家建议在喷粉房装上除湿空调;

(3)库房保持空气流通,粉末涂料包装箱需放在隔离地面的木板上,堆放高度不超过4层。

3、静电压:由公式可知,粉末涂料的带电量与电场强度E成正比,因此增加静电压,增加粉末的带电量,有利于粉末上粉率的提高。粉末的附着力随静电压的增加迅速升高,当达到90kV后附着力变化不明显,因此生产中喷粉电压控制在60~90kV较适宜。

4、喷枪与工件的距离:在静电压确定的情况下,电场强度与极间距离成反比。当喷枪与工件间距离过短时,会产生火花放电;距离太远,则粉末的上粉率将降低。喷枪距离与击穿电压的关系如下图,从图中可以看出:当静电压控制在60~90kV时,静电喷涂距离在250~350mm之间较适宜。

粉末上粉率是由多种因素决定的一个技术指标,粉末喷涂过程中不只是一个固定参数,各个厂家都有各自的企业标准。除上面所讨论的几个主要因素外,还有一些其它因素,如喷涂工件表面形状、喷枪的类型、回收系统性能等,都将影响粉末的上粉率。