静电喷涂工艺对涂料的要求

涂料的电阻太大或太小都会影响静电喷涂的效果。电阻太大的涂料在静电喷涂过程中荷电率低,而导电性好、电阻小的涂料带电后,电荷消失太快,静电压上不去,也影响喷涂效果。当涂料的导电性太强时,系统的电流强度大,静电喷涂的包裹效应就差,漆雾颗粒不能落到被涂工件的背面而影响涂装效果。研究表明,有的涂料易带电,有的不易带电,这与涂料中树脂的本性有很大关系,如三聚氰胺树脂有较好的导电性,醇酸树脂有一定的导电性,而环氧树脂的导电性较差。涂料中的颜料和溶剂的性能对涂料的导电性也有很大影响。

颜料的导电性除了与其本性有关外,与它的颗粒形状也有关,一般颗粒越细导电性越好,因此对菱形颗粒和球形颗粒的颜料要研磨得很细。涂料厂一般不生产直接用于静电喷涂的涂料,但可提供静电喷涂时涂料中加入的溶剂,在普通涂料中加入这些溶剂就可以使它变成静电喷涂用的涂料。静电喷涂应选用易带电的涂料,一般电阻率在5~50MΩ·cm较合适。对于电阻率在100MΩ·cm以上的导电性差的涂料,需加入极性溶剂(如二丙酮醇)的方法来提高涂料的导电性,但应注意加入量要适当,加多了会影响涂料的遮盖力和耐久性能。而水性涂料、金属闪光漆等电阻率太低的涂料则需加入非极性溶剂提高它的电阻。

金属粉有很强的导电性,加入非极性溶剂把金属粉颗粒分隔包围起来就可降低它的导电性,但这种分隔包围作用与金属颗粒的形状有很大关系,对于没有尖锐边角的圆形颗粒较易被分隔包围,在施加高压电后,金属粉末问就不会连接起来形成导电通路,但如果金属颗粒有尖锐边角又在非循环的静电喷涂系统中使用时,就很容易冲破溶剂的分隔包围形成导电通路,而且尖锐边角越多越容易形成导电通路。所以用金属漆进行静电喷涂时,不仅要使用非极性溶剂,还应尽量使用循环系统,并应将金属颗粒磨细去除棱角,图4-39显示了三类金属漆的导电性。

另外,装涂料的容器需要保持与地面良好绝缘才能实施静电喷涂。

目前静电喷涂使用最多的涂料品种是氨基醇酸涂料。普通氨基醇酸漆在静电喷涂前需要调节电阻率使其在100MΩ·cm以下。国内目前已有专门用来稀释静电喷涂用的氨基醇酸涂料的稀释剂,先用它将涂料的电阻率值降到20~30MΩ·cm,然后再用二甲苯调到适当黏度。另外对涂料导电性的要求也与使用的静电喷涂设备有关,如使用旋(圆)盘或旋杯式静电涂料设备时,由于这种系统中雾化作用主要靠带有同性电荷的颗粒间的相斥力,而只有导电性强的涂料才易带上电荷,所以在涂料中加入极性强的溶剂提高其导电性,有利于提高涂料的雾化程度。导电性差的涂料从旋(圆)盘或旋杯上甩下来的雾颗粒多呈细长形,如果带电不好,雾化程度低,涂层会出现橘皮等弊病。而导电性好的涂料雾化程度好,颗粒变得很圆,大小也更均匀,从而极大改善了表面涂装质量。而用压缩空气或液压作用使涂料雾化的静电喷雾,涂料的导电性过强,反而会使漆雾成为导电通路,降低喷枪端部的电压值,所以通常使用极性低的溶剂。实践证明,在手提式静电喷涂时,涂料的导电率越低,静电喷涂的效果反而越好。

常用于改变涂料导电性的溶剂中,属于非极性或弱极性溶剂的主要是矿物溶剂油、石脑油、脂肪燈、芳香燈(甲苯、二甲苯)等燈类溶剂。属于中等强度极性溶剂的有乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己醇、聚乙二醇二yi醚、环己關等。强极性溶剂有甲醇、乙醇、甲氧基乙醇、异丙醇、二丙酮醇等醇类,甲乙酮、甲基异丁酮、丙酮等酮类,1一硝基丙烷、2一硝基丙烷等硝基化合物和乙酸甲酯等酷类溶剂。静电喷涂常用溶剂的极性见表4-11。而常用溶剂的电阻率见表4-12。