了解静电喷涂技术在溶剂型涂料中的应用

随着人们物质文化生活水平的改善,对涂装产品外在美观度的要求越来越高,高档涂料的使用量越来越大。但由于涂装件的规格、形状差异较大,喷涂难度不尽相同,按照传统的喷涂方式涂装,涂料的实际利用率一般在 30%左右,其余的 70%都浪费掉了。这不但增加了产品的成本,而且污染环境。为提高涂料的利用率, 减小空气污染,很多企业都在提高涂料的利用率,比较有效的手段是采用静电喷涂。静电喷涂不仅能节省涂料,减少空气污染,而且可以使喷涂工艺机械化、连续化、减少废品率,大大提高劳动生产率,改善劳动条件。

1静电喷涂原理

静电喷头为高压静电发生器,作阳极,被喷涂件及流水线为阴极,静电喷头与被喷涂件之间存在很大的 电场力。涂料中加入一定量的导电剂,喷涂施工时,压缩空气吹出的涂料带电液滴在高压电场的作用下飞向阴极被涂件,并被牢固地吸附在被涂件上。喷涂现场观察证实这种吸附力非常强,带正电的涂料液滴可被吸附到喷涂件背面,而且静电喷涂现场附近地面油漆的溅落大为降低,这种情况在非静电喷涂中是不能达到的。因此静电吸附可有效地防止涂料逃逸,提高其利用率。    

静电喷涂设备的静电发生器一般可输出 20～90kV 的可调直流电压,输出电流 50～100mA,输漆量为200mL/min,漆料的喷涂黏度为 9～18s(涂 4 号杯),漆液的体积电阻率为20～200MΩ·cm,雾幅 250～350mm。

2涂料的配方设计  

2.1 原漆的确定    

根据喷涂件所要求的配套性、装饰性、防护性、附着力等因素选择漆料的品种;根据喷涂漆液的黏度和漆膜的厚度确定漆料的固体分和导电性,以便喷涂施工时漆料有合适的黏度和导电值。

2涂料的配方设计  

2.1 原漆的确定    

根据喷涂件所要求的配套性、装饰性、防护性、附着力等因素选择漆料的品种;根据喷涂漆液的黏度和漆膜的厚度确定漆料的固体分和导电性,以便喷涂施工时漆料有合适的黏度和导电值。

2.3 溶剂的确定

原漆出厂时,其黏度等指标必须满足国家标准,有的用户的要求还要高出国家标准。因此原漆黏度远远高于喷涂施工黏度,喷涂时必须加入稀释剂(稀料)兑稀。一般稀释剂的加入量约为原漆质量的 40%。静电稀释剂虽然能起到稀释作用,但其用量必须严格控制,因为静电稀释剂用量过少,漆液滴带电量不足,被喷涂件吸附效率降低;若用量过多,漆液滴导电率太高,静电喷涂设备容易漏点,造成危险。因此,选择低导电率稀释剂调整黏度是必需的。

稀释剂的用量和品种要根据用户的喷涂设备和天气情况慎重选择。对于静电喷涂来说,漆料在压缩空气和高压静电场的共同作用下的飞行速度比非静电喷涂要快得多,因而喷涂中溶剂挥发得也多,所以静电喷涂的施工黏度要比非静电喷涂的低一些,通常还要加入一些高沸点溶剂减少其挥发。天气炎热时稀释剂挥发快,高沸点溶剂应多加一些,天气寒冷时稀释剂挥发慢,高沸点溶剂应少加。值得注意的是,静电稀释剂的沸点和溶解性因种类不同而差别很大,要结合其他稀释剂调整好黏度和导电性的平衡。

静电喷涂工艺条件成熟,配方设计简单易行,涂料利用率可由 35%提高到 60%左右。静电喷涂方法可有效提高油漆的利用率、减少空气污染,具有很强的经济效益和社会效益,值得推广。