靜電噴涂工藝對涂料的要求

涂料的電阻太大或太小都會影響靜電噴涂的效果。電阻太大的涂料在靜電噴涂過程中荷電率低,而導電性好、電阻小的涂料帶電后,電荷消失太快,靜電壓上不去,也影響噴涂效果。當涂料的導電性太強時,系統的電流強度大,靜電噴涂的包裹效應就差,漆霧顆粒不能落到被涂工件的背面而影響涂裝效果。研究表明,有的涂料易帶電,有的不易帶電,這與涂料中樹脂的本性有很大關系,如三聚氰胺樹脂有較好的導電性,醇酸樹脂有一定的導電性,而環氧樹脂的導電性較差。涂料中的顏料和溶劑的性能對涂料的導電性也有很大影響。

顏料的導電性除了與其本性有關外,與它的顆粒形狀也有關,一般顆粒越細導電性越好,因此對菱形顆粒和球形顆粒的顏料要研磨得很細。涂料廠一般不生產直接用于靜電噴涂的涂料,但可提供靜電噴涂時涂料中加入的溶劑,在普通涂料中加入這些溶劑就可以使它變成靜電噴涂用的涂料。靜電噴涂應選用易帶電的涂料,一般電阻率在5~50MΩ·cm較合適。對于電阻率在100MΩ·cm以上的導電性差的涂料,需加入極性溶劑(如二丙酮醇)的方法來提高涂料的導電性,但應注意加入量要適當,加多了會影響涂料的遮蓋力和耐久性能。而水性涂料、金屬閃光漆等電阻率太低的涂料則需加入非極性溶劑提高它的電阻。

金屬粉有很強的導電性,加入非極性溶劑把金屬粉顆粒分隔包圍起來就可降低它的導電性,但這種分隔包圍作用與金屬顆粒的形狀有很大關系,對于沒有尖銳邊角的圓形顆粒較易被分隔包圍,在施加高壓電后,金屬粉末問就不會連接起來形成導電通路,但如果金屬顆粒有尖銳邊角又在非循環的靜電噴涂系統中使用時,就很容易沖破溶劑的分隔包圍形成導電通路,而且尖銳邊角越多越容易形成導電通路。所以用金屬漆進行靜電噴涂時,不僅要使用非極性溶劑,還應盡量使用循環系統,并應將金屬顆粒磨細去除棱角,圖4-39顯示了三類金屬漆的導電性。

另外,裝涂料的容器需要保持與地面良好絕緣才能實施靜電噴涂。

目前靜電噴涂使用最多的涂料品種是氨基醇酸涂料。普通氨基醇酸漆在靜電噴涂前需要調節電阻率使其在100MΩ·cm以下。國內目前已有專門用來稀釋靜電噴涂用的氨基醇酸涂料的稀釋劑,先用它將涂料的電阻率值降到20~30MΩ·cm,然后再用二甲苯調到適當黏度。另外對涂料導電性的要求也與使用的靜電噴涂設備有關,如使用旋(圓)盤或旋杯式靜電涂料設備時,由于這種系統中霧化作用主要靠帶有同性電荷的顆粒間的相斥力,而只有導電性強的涂料才易帶上電荷,所以在涂料中加入極性強的溶劑提高其導電性,有利于提高涂料的霧化程度。導電性差的涂料從旋(圓)盤或旋杯上甩下來的霧顆粒多呈細長形,如果帶電不好,霧化程度低,涂層會出現橘皮等弊病。而導電性好的涂料霧化程度好,顆粒變得很圓,大小也更均勻,從而極大改善了表面涂裝質量。而用壓縮空氣或液壓作用使涂料霧化的靜電噴霧,涂料的導電性過強,反而會使漆霧成為導電通路,降低噴槍端部的電壓值,所以通常使用極性低的溶劑。實踐證明,在手提式靜電噴涂時,涂料的導電率越低,靜電噴涂的效果反而越好。

常用于改變涂料導電性的溶劑中,屬于非極性或弱極性溶劑的主要是礦物溶劑油、石腦油、脂肪燈、芳香燈(甲苯、二甲苯)等燈類溶劑。屬于中等強度極性溶劑的有乙酸乙酯、乙酸丁酯、環己醇、聚乙二醇二yi醚、環己關等。強極性溶劑有甲醇、乙醇、甲氧基乙醇、異丙醇、二丙酮醇等醇類,甲乙酮、甲基異丁酮、丙酮等酮類,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類溶劑。靜電噴涂常用溶劑的極性見表4-11。而常用溶劑的電阻率見表4-12。