影响静电粉末质量的因素

崔玉桐

摘 要：针对静电粉末质量的研究综合考虑其影响因素，粉末的电阻率、喷粉量、粉末和空气混合物的速度和梯度、供粉气压、粉末粒度、喷涂电压、喷粉距离以及喷粉时间等都是影响静电粉末的关键。

关键词：静电粉末；质量；影响因素

前言：随着社会的发展，静电粉末喷涂技术成为主流趋势，静电粉末质量的好坏受到人们的关注，影响静电粉末质量的因素也成为热议的焦点，对影响静电粉末质量的因素实验等方面的研究持续进行。

1.静电粉末涂装的基本原料

静电粉末涂装的涂料有三大类：热塑性粉末涂料，热固性粉末涂料及建筑粉末涂料。

2.粉末静电喷涂工作原理

静电粉末喷涂法的工作原理与一般的液态涂料的静电喷涂法几乎完全相同，不同之处在于粉末喷涂是分散的。静电粉末喷涂要有生产直流高压的静电发生器，以及将粉末喷射出来并将使粉末雾化的喷枪、供粉系统和粉末回收系统。被喷涂和工件应接地为正极、喷枪出粉口处接有放电针枪内产生的负高压通过放电针会产生电晕放电现象。静电粉末喷涂法是在工业涂装领域中占主导位置的粉末涂装法[1]。

3.静电粉末喷涂的优点

（1）粉末涂料为无溶剂涂料，在涂装时几乎不产生挥发性有机化合物的涂装公害，有少量粉末污染，容易根治。

（2）涂装效率高，过喷粉末可以回收利用，涂粉损失少，在采用专用回收装置的场合，粉末涂料损失少于5%。

（3）实现一次性涂装，一次性涂装能得到50～300μm厚的涂膜，且不会造成厚膜涂装缺陷，而液体涂料一次涂装膜厚在5～20μm，如果要得到厚涂膜或中高档要求的涂膜，必须经过多次涂装方可实现。

（4）粉末涂膜性能优，坚固耐用。粉末涂料可以用常温不溶于溶剂的树脂或不易溶解的液体化高分子树脂来制造，具有各种功能的高性能涂膜[2]。

4.影响静电粉末质量的因素

4.1 常见的影响因素

（1）粉末粒度。粉末微粒的大小在很大程度上影响膜厚的极限值。粉末微粒尺寸增大，涂层膜厚的极限值随之增大；同时粉末所带电荷数增大，受重力及电场力的影响亦增大。粉末粒度一般应为80～200目。

（2）粉末电阻率。粉末电阻率是影响粉末电性能的重要因素。粉末的电阻率在1010～1016欧姆/厘米较为理想，电阻率过低易产生粉末在分散，易捕获电荷，但吸附到工件上后又易失去电荷而造成粉末散落。

（3）喷涂电压。喷涂电压影响粉末涂覆效率。电压低，电场强度弱，粉末带电量小，涂覆效率低；电压增大，粉末在工件上附着量增加，涂覆效率提高；但电压过高，工件上粉末静电斥力增大，粉末涂覆效率降低，甚至会使粉末涂层击穿，影响涂层质量。工艺上控制电压通常为40～100kv。

（4）喷粉量。粉末涂膜厚度受喷粉量影响较大，其影响分为两阶段：静电喷涂初始阶段，喷粉量的大小对膜厚有一定影响，一般喷粉量小，沉积率高。喷粉量大则膜厚随之增大；但在喷涂后阶段，喷粉量对膜厚增大率影响显著减小。随着喷粉量增大，粉末涂覆效率反而降低。一般喷粉量宜控制在70～1000g/min。

（5）喷涂距离。喷涂距离对膜厚极限值有很大影响，是控制膜厚的重要工艺参数。在其他工艺条件不变情况下，喷涂距离增大，膜厚减少，粉末涂覆效率降低。

（6）供粉气压。供粉空气压力对粉末涂覆效率有很大影响，工艺上要将其控制在一定范围内。

（7）粉末空气混合物速度梯度。速度梯度是指喷枪口处粉末空气混合物的速度与喷涂距离之比，对膜厚有一定影响。在一定喷涂时间及喷粉量等工艺条件下，随着速度梯度的增大，粉末膜厚减少。

（8）喷涂距离。喷涂距离是拒制膜层厚的一个主要参数。一般控制在距工件10～25厘米，多由喷枪形式来决定。

（9）粉末湿度。粉末湿度增大时，电阻率下降，是粉末容易放电而降低了吸附力。潮湿使粉末结团，堵抢，在涂层上产生气泡，针孔等缺陷。粉末应密封保存，置于通风，干燥，凉爽的房间贮存。

（10）粉末厚度。涂层厚度直接影响外观的光泽度和机械性、防护性，涂层越厚，光泽度越低，耐冲击强度越小，但防护性越好。一般要求涂层厚度均匀在50～60μm，这样既有一定的韧性，又有一定的防护性[3]。

4.2 涂层中的影响因素

（1） 涂层杂质。涂层杂质表现为深层表面不均匀的凸起状颗粒，严重时手感粗糙。引起因素：喷粉室内杂质、悬挂传送链杂质、固化炉内杂质、粉末杂质，前处理杂质。

（2）涂层色差。涂层色差表现为涂层呈现不同的反光，主要由涂层厚薄不均匀及使用不同批次的粉末引起的。引起因素有：涂层不均匀引起的色差，固化温度不均匀引起的色差。

（3）涂层针孔气泡。涂层针孔气泡表现为涂层表面针孔状缺陷是由涂层下面的气体在烘干过程中到达涂层表面，突破界面者为针孔，来不及排除者为气泡。

（3）涂层橘皮。涂层橘皮表现为高光泽表面的波状纹理，使涂层表面产生斑纹，未流平的外观[4]。

4.3 实践中常见的影响因素

（1）金属零件有配合面的要求外，由于残留漆膜，而且这些残留下来的漆膜附着力强，硬度高，不易将其去除，影响产品的组装质量。

（2）供粉器的一端与空气净化器连接，另一端经输粉管与喷枪连接，由于空气压力变化，加之输粉管又是弯曲等原因，因此出粉不均匀，使工件上粉料的吸附量不均匀。

（3）喷涂设备的回收装置，原料用纸质过滤筒，使用不久后，出现疲劳破裂，引起粉尘飞扬[5]。

5.结语

静电粉末喷涂技术发展前景广阔，应用广泛，但影响其质量好坏的因素颇多，在实际的生产和应用中，要想提高其质量，要搞清其影响因素，根据其特点，技术要求进行静电粉末的噴涂，使其质量达到最佳的效果。

参考文献：

[1] 王锡春.涂装车间设计手册. 北京：化学工业出版社， 2013.1：P209-P210.

[2] 张凤杰， 蒋红， 李明珍. 静电粉末喷涂技术应用过程中常见问题及解决方法[J].2010国际农业工程大会论文案.2010.

[3] 唐春华. 静电粉末喷-要点与质量控制[J]. 电镀与涂饰1993，12（1）.

[4] 刘红军， 朱金来. 粉末静电涂装中常见缺陷与解决办法[J]. 现代涂料与涂装.2009，12，（12）.

[5] 彭建华， 卢鑫. 静电粉末喷涂的应用.1994.