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收藏  |   舉報 2013-01-21 15:40   關注:1388   回答:1

沙尔克04走出去的球星:粉末靜電噴涂中縮孔、針孔弊病原因是什么?

已解決 懸賞分:5 - 解決時間 2014-02-10 15:01
  支持(0)  |   反對(1)  |   舉報 2014-01-20 16:41
 針孔、縮孔是粉末涂料使用過程中較常見的弊病 , 它們的存在不僅影響產品外觀質量 , 而且嚴重地影響產品的機械性能、?;ば閱?, 被?;げ牧系母創蠖嗑痛喲絲級由?, 從而失去粉末涂料的使用價值。因此 , 在粉末涂料使用過程中 , 盡可能減少針孔、縮孔的發生 , 具有實際的重要意義。

沙尔克04阵容 www.mmsyqq.com.cn 1  粉末涂料成膜機理

粉末涂料固化是在一定溫度條件下 , 涂料組分之間發生化學反應的交聯固化 , 其成膜過程一般認為需要經過三個過程 [ 1 ] :

(1) 單獨的粉末顆粒 , 聚集成為一層連續的、不平整的膜 ( 聚集過程 );

(2) 連續不平整的表面流淌形成較為光滑與平整的表面 ( 流平過程 );

(3) 熔融的涂膜通過交聯反應 , 粘度不斷增加 , 最后固化為堅硬的涂膜 ( 固化過程 ) 。

針孔是指粉末涂料從熔融到固化的時間里 , 粉末涂料中的氣體從底層穿過高粘度的、已接近封閉的彈性樹脂層到達涂層表面 , 未能逸出而形成的缺陷。縮孔是由未被充分潤濕的小顆粒與周圍不相容的樹脂所形成的圓渦 , 即在一個較大的下陷圓渦中有一個突出的小點。涂膜的光澤、流平、遮蓋及針孔、縮孔的產生 , 主要取決于聚集、流平階段 , 機械性能取決于固化階段。

2  影響因素

2 . 1  樹脂選擇

粉末涂料所選擇的樹脂都是高分子化合物 , 根據高分子理論可知 [ 2 ] 玻璃化溫度 ( Tg) , 是無定型聚合物從玻璃態轉變為高彈態的轉變溫度。玻璃化溫度大小決定于高聚物的分子量和分子量分布。從涂膜外觀來說 , 要求流平性好時應選擇熔融粘度較低的樹脂 , 一般低分子量的高聚物具有較低的熔融粘度。在烘烤固化溫度條件下 , 粉末涂料膠化時間長 , 熔融水平流動性大較好 ; 但分子量過低涂膜物理機械性能差。因此 , 在選擇樹脂時一般以軟化點在 (85 ~ 95) ℃ 為宜 , 這樣產生針孔、縮孔可能性降低 , 但低于 60 ℃ 時粉末容易結塊。

2 . 2  固化溫度

從粉末涂料成膜過程中可以看出 , 為避免產生針孔或氣泡 , 在涂膜開始固化前的熔融、流平階段 , 涂層下面的氣體 ( 空氣、水蒸氣等 ) 需排除到達涂層表面 , 否則在固化時將成為針孔、氣泡。也就是說在涂料成膜過程中 , 固化升溫需慢些 , 給予足夠的排氣時間。但為了獲得較好流平效果及機械 性能 , 熔融聚結應當盡可能快地完成 , 以便有較長時間來完成流平、固化 ; 同時在確保產品性能的前提下 , 為提高生產效率 , 也不允許一、二階段時間太長。如安塑材料有限公司 ( 鋁型材 ) 的生產爐溫控制 ( 采用 Data 爐溫檢測儀檢測 ), 使用純聚酯 A9016SF75 鋁型材專用粉末涂料 , 當固化溫度達到 200 ℃ 流平、固化前 , 熔融聚結階段有 8min 左右時間排除涂層下面氣體 , 避免針孔的產生。通過多年實踐證明 , 其鋁型材產品外觀效果、機械性能較好 , 很少發生針孔、縮孔現象。

2 . 3  粉末涂料混合

從縮孔形成的機理可知 : 粉末涂料組成中樹脂不相容性是導致孔形成的主要原因。在粉末涂料使用過程中 , 由于各廠家配方體系和樹脂的選擇不同 , 是不能混合使用的 , 否則將產生縮孔、針孔等現象。即使在原料產地不變、配方未做任何變動的前提下 , 偶爾發現不同批次粉末涂料混合時也能出現縮孔現象 , 其原因可能是由于粉末涂料原材料性質不一致性引起的。因為粉末涂料用的聚酯樹脂是以多元酸、多元醇聚合而成的 , 工藝合成過程不可避免存在著操作工藝條件的差異 , 帶來批次間的質量不同 , 從而導致批次間的粉末涂料相容性下降、增大縮孔產生的可能性。因此 , 建議使用廠家根據噴涂數量定量訂購粉末涂料 , 集中某批次粉末涂料的使用 , 盡可能避免不同批次粉末涂料的混合 , 減少縮孔發生的偶然性。

2 . 4  前處理工藝

工件表面的前處理是粉末靜電噴涂不可缺少的工藝過程 , 它關系到噴涂產品的質量。表面處理好的工件 , 要求不能含有油污點、斑點等小分子物質依附其上 , 否則會出現縮孔、針孔現象。目前 , 前處理大多采用脫脂、磷化處理 , 由于前處理液的配方、處理底材的差異 , 表面活性劑脫脂往往在工藝過程中有大量泡沫產生 , 因而常常加入消泡劑 ( 硅油 ) 防止泡沫溢出。過量消泡劑的加入 , 水清洗過程難以徹底清除 , 有些廠家為了節約 , 常將二道水洗過程省略為一道 , 且以江河水代替去離子水 , 這樣殘留在工件表面的消泡劑 ( 硅油 ) 在粉末涂料固化時 , 工件表面不可避免產生縮孔。因此 , 只有每一工藝過程中間隔長、水洗、無離子水洗和時間以充分保證 , 才能確保表面整潔 , 避免縮孔的發生。

2 . 5  助劑的選用

2 . 5 . 1 消泡劑

粉末涂料使用的消泡劑是苯偶姻 ( 又稱安息香 ), 其消泡機理簡述如下 : 首先是消泡劑和氣泡的接觸 , 然后是消泡劑在氣泡的界面上展布 , 隨后消泡劑進入氣泡內或置換氣泡膜 , 導致氣泡的破滅。安息香在大多數粉末涂料配方中成為必要的組成部分 , 如添加在聚酯環氧和 ( 純 ) 聚酯粉末涂料中 , 但是安息香用量過大 , 在高溫下會變色或分解 , 將影響涂膜顏色 , 使淺色涂膜發黃 , 同時固化時固化爐上方冒白煙。工藝生產中其用量為樹脂和固化劑總量的 0 . 3 % ~ 0 . 5 % 較為適宜。

2 . 5 . 2 流平劑

粉末涂料在烘烤固化成膜過程中 , 容易產生縮孔 , 為了克服這種涂膜弊病 , 在粉末涂料配方中添加流平劑。流平劑主要功能是在粉末涂料熔融流平時降低表面張力 , 避免成膜過程中形成縮孔。為了使含量少的流平劑充分發揮作用 , 配方中的流平劑必須充分均勻分散。在較容易產生縮孔的樹脂類型中 , 還可以使用混合流平劑。目前國內使用的流平劑主要是丙烯酸樹脂類流平劑 , 其用量一般為樹脂用量的 0 . 2 % ~ 2 % 較為適宜。

3  結語

縮孔、針孔是粉末涂料使用過程中常出現的弊病 , 突發性較大。除上述工藝生產中較易出現的情況之外 , 還有許多影響因素 , 如涂膜厚度、輸送粉末涂料的壓縮空氣油水分離質量、噴嘴與工件表面的距離太短及粉末粒徑 [ 1 ] 等等 , 需要我們在生產中不斷地研究、探索和總結 , 改進工藝條件 , 盡可能避免縮孔、針孔的發生 , 提高噴涂產品的質量。

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