粉末涂料技术资料

一、粉末涂料使用方法利用静电均匀地喷涂至经过喷砂、除油、除锈、铬化、镀锌等前处理的工件表面上，在规定的固化温度和时间条件下进行熔融、流平和交联固化，而在工件表面形成均匀、致密和与工件结合牢固的涂层。

二、使用注意事项1、工艺· 涂装设备状况和接地良好，压缩空气及气路无油、水；· 不同厂家的产品或不同产品之间可能要有干扰，换线时要彻底清理干净；· 不同产品喷涂厚度不同，平光粉为50-70微米，纹理粉为60-80微米，特殊品种当根据具体情况而定；· 较厚重工件热容较大，升温较慢需相应延长烘烤时间，固化条件中固化温度是指工件的温度；· 保证工件洁净，保持环境整洁；· 喷涂均匀无漏点以防锈蚀缩短使用寿命；2、安全· 喷室应有良好的除尘回收装置，作业时禁止动用明火；· 操作人员应配备必要的防护用品如防尘口罩、工作服、工作帽、手套等。

3、运输与存放· 粉末涂料无溶剂挥发，主要材料无毒、不易燃，是环保、高效和安全的新型涂装材料，属非危险品，可以以各种运输方式运输；· 存放、运输应避免受热、受潮，避免与化学品接触。

三、影响粉末涂装质量的因素与对策（一）喷涂电压1、在一定范围内，喷涂电压增大，粉末附着量增加，但当电压超过90KV时，粉末附着量反而随电压的增加而减小。

2、电压增大时，粉层的初始增长率增加，但随着喷涂时间的增加，电压对粉层厚度增加率的影响变小。

3、当喷涂距离（指喷枪头至工件表面的距离）增大时，电压对粉层厚度的影响变小，一般距离应掌握在150-300mm之间。

4、喷涂电压过高，会使粉末层击穿，影响涂层质量。

喷涂电压应控制在60-90KV之间。

（二）供粉气压供粉气压指供粉器中输粉管的空气压力，在其它条件不变情况下，以0.05Mpa（1.96公斤力气压）为最佳。

（三）喷粉量喷粉量是指单位时间内喷枪口的出粉量。

粉层厚度的初始增长率与喷粉量成正比，但随着喷涂时间的增加，喷粉量对粉层厚度增长率的影响不仅变小，还会使沉积效率下降，故喷粉量掌握在100-200g/min较为合适。

（四）喷涂距离喷涂距离是指喷枪口到工件表面的距离，当喷枪施加的静电电压不变，喷涂距离变化时，电场强度也将随之发生变化。

因此，喷涂距离的大小直接影响工件吸附的粉层厚度和沉积效率。

最佳的距离为250mm 左右。

（五）涂装环境温度和对涂膜厚度的影响以喷粉量为170-200g/min；电压为70KV，喷枪同被涂物的距离为200mm。

当温度在20-30℃，湿度在60-80%时粉末涂料的涂着效率较好，而且涂膜较厚。

（六）涂膜的平整性在粉末涂料中，涂膜厚度越厚，表面越趋于平整。

影响粉末涂料涂膜平整性的主要因素是粒度大小及其分布，熔融粘度，颜料和固化剂的分散状态等。

对于熔融粘度高的树脂，如果要获得40μm涂膜厚度的平整涂膜，那么粉末粒度最大粒径约为60μm。

（七）涂膜厚度的分布在静电粉末涂装中，由于喷出粉末的不均匀性使涂膜厚度的不均匀程度大约为溶剂涂装的两倍，要正确掌握涂装设备的有效喷束图形、控制好喷涂的间接时间，防止喷涂的不均匀性。

被涂物面积大于涂装设备的喷束图形时，采用往复式喷粉枪结构是比较适宜的。

当并联长冲程排列时，被涂物的中央部位涂膜较薄，而采用串联短冲程排列，被涂物中央部位涂膜则较厚。

（八）涂着效率影响粉末涂料涂着效率的主要因素是涂装设备对涂料的带电方式，粉末的粒度分布，涂装环境的温度和湿度等。

为此，合适的粉末涂料的粒度范围为10-80μm。

涂装效率与粒径之间的关系大致为：粒子径（μm）150以上涂着效率（%）35.0；150-100为35-60；100-74为60-70；74-20为70-90，故相对于粒子的重量，静电力随着粒子直径的减少而增加，粒子径为36-100μm（150-400目）的粉体可完全附着冷态被涂物，较大的74-177μm（80-200目）粒子在喷射后，粉体可能从被涂物掉落。

环氧树脂的粒度20-100μm，平衡的粒子径分布标准宜为10-80μm，最细的下限10μm以下为10%以内，60μm以下的粒子为60%以下，宜成20-50μm的尖锐粒度分布，因20μm以下的微粉末容易飞扬，涂料损失也多。

（九）涂膜的颗粒产生的原因为粉末涂料中混进胶化难溶性粒子和杂质等造成。

粉末涂料中的微细粒子容易堆积在涂装设备后喷枪头部或管道内改变气流方向的部位，当堆积到某种程度时，以凝集状态喷出来附着在被涂物上面，烘烤时不会熔融而变成直径为0.5-3mm的颗粒。

附着在喷粉室内壁和回收设备内的胶化物，制造粉末涂料过程中由于颜料产生凝聚物，在熔融混合过程中有部分树脂进行固化反应产生胶化粒子，这些粒子都会形成涂膜上的颗粒，静电喷涂施工中，环境粉尘问题也应该引起足够的重视。

灰尘来自空气，操作人员的工作胶布袋回收设备上的纤维和烘烤设备上的剥落物等，这些灰尘在静电喷粉过程中也会引起涂膜的污染和带上颗粒。

（十）涂膜光泽不足1、固化时烘烤时间过长；2、温度过高；3、烘箱内混有其它有害气体；4、工件表面过于粗糙；5、前处理方法选择不当。

（十一）涂膜变色1、多次反复烘烤；2、烘箱内混有其它气体；3、固化时烘烤过度。

（十二）涂膜表面桔皮1、喷涂的涂层厚度薄不均；2、粉末雾化程度不好，喷枪有积粉现象；3、固化温度偏低或时间不足；4、粉末受潮，粉末粒子太粗；5、工件接地不良；6、烘烤温度过高；7、涂膜太厚。

（十三）涂膜产生凹孔1、工件表面处理不当，除油不净；2、气源受污染，压缩空气除油，除水不彻底3、工件表面不平整；4、受灰尘或其它杂质污染。

（十四）涂膜出现气泡1、工件表面处理后，水份未彻底干燥，留有前处理残液；2、脱脂、除锈不彻底；3、底层挥发物未去净；4、工件表面有气孔；5、粉末涂层太厚。

（十五）涂膜不均匀1、粉末喷雾不均匀；2、喷枪与工件距离过近；3、高压输出不稳。

（十六）涂膜冲击强度和附着力差1、磷化膜太厚；2、固化温度过低，时间过短，使固化不完全；3、底金属未处理干净；4、涂装工件浸水后会降低附着力。

（十七）涂膜产生针孔1、空气中含有异物，残留油污；2、喷枪电压过高，造成涂层击穿；3、喷枪与工件距离太近，造成涂层击穿；4、涂层太厚；5、涂膜没有充分固化。

（十八）涂膜表面出现少量沙粒1、喷雾堵塞或气流不畅；2、喷枪雾化不佳；3、喷粉室内有粉末滴落；4、有其它杂物污染工件表面。

（十九）涂层脱落1、工件表面处理不好除油除锈不彻底；2、高压静电发生器输出电压不足；3、工件接地不良；4、喷粉时空气压力过高。

（二十）供粉量不均匀1、供粉管或喷粉管堵塞，粉末在喷嘴处粘附硬化；2、空气压力不足，压力不稳定；3、空压机混有油或水；4、供粉器流化不稳定，供粉器粉末过少；5、供粉管过长，粉末流动时阻力增大。

（二十一）粉末飞扬，吸附差1、静电发生器无高压；2、工件接地不良；3、气压过大；4、回收装置中风道阻塞。

（二十二）喷粉量少1、气压不足，气量不够；2、气压过高，粉末与气流的混合体中空气比例过高；3、空气中混有水气和油污；4、喷枪头局部堵塞。

（二十三）喷粉管阻塞1、由于喷粉管材质故，粉末容易附着管壁；2、输出管受热，引起管中粉末结块；3、粉管弯折，扭曲；4、粉末中混有颗粒杂质。

四、粉末涂料成膜过程实用解析桔皮：桔皮是粉末涂料在成膜过程中液体流动产生的一种局部涡流效应，也称为贝纳德旋涡。

粉末涂料熔融时的粘度变化导致表面张力的变化，使高粘度低表面张力的涂料液下沉至涡流的中间（即后来的凹陷部位），而低粘度高表面张力的涂料液则上升至涡流的周边（即后来的凸处部位）。

为了减少桔皮的影响可采取如下措施：（1）喷涂和烘烤工艺的规范化一道涂层太厚或烘烤升温过快都会导致明显桔皮，一道涂层应控制在50~70um，另外熔融流平时的时间应长些，这样有利于粉末涂层的流平。

（2）增加粉末涂料的粘度由上述讨论可知，增加粉末涂料的熔融粘度，可以增大熔融时的流动阻力，减少桔皮。

（3）恰当的选用流平剂粉末涂料选用的流平剂应具备两种功效，即润湿效应和流平效应，润湿效应是指在100℃左右时流平剂可增加粉末体系的润湿性，此时表面张力尽量小一点；当温度高于150℃时流平效应占主要地位，粉末的表面张力应该大一点。

所以流平剂一般选用两种以上。

缩孔：缩孔是指在粉末涂料成膜时，涂层表面由于低表面张力杂质引起的特殊缺陷。

若用电子显微镜观察，缩孔大多数是由未被充分润湿的小颗粒与周围不相容的树脂所形成的圆涡，即在一个较大的下陷圆涡中有一个突出的小点。

涂膜从低表面张力点流向高表面张力点而形成缩孔，一般低表面张力点可以是加工过程中的灰尘、油滴等，也可以是未被充分润湿的粉料。

为减少缩孔的影响，可以采取如下措施：（1）对整个加工环境的清洁为避免外部环境因素导致缩孔的产生，要特别注意整个工作环境的清洁。

（2）恰当选取润湿剂润湿剂可以有效润湿并且很好地分散易引起缩孔的小颗粒。

（3）增加粉末涂料的粘度针孔：针孔是指粉末涂料从熔融到固化的过程中，粉末涂中的气体从底层穿过高粘度的、已接近封闭的弹性树脂层到达涂层表面，而未逸出所形成的缺陷。

粉末涂料中的气体是由原料带来的低分子物质或被涂工件表面吸附的挥发物所产生的，某些粉末在喷涂或固化过程中也会产生气体。

这些气泡在熔融状态的涂膜中形成一定数量的气泡群，如前所说气泡的形成需要大量的表面积，这些表面积的产生则与涂膜的表面张力相反抗，所以涂腊的表面张力比较低时，形成一定的稳定气泡所需的能量也比较低。

在正常情况下，由于小气泡的压力比大气泡中的压力高，所以小气泡中的气体通过相领界面膜而向大气泡中扩散，小气泡便不断变小，大气泡不断变大，最终使得气泡膜越来越薄，最终破灭。

最常见的例子，如盆中的肥皂泡，但气泡的破灭是需要条件的，如时间等。

为减少针孔的影响，可采取如下措施：（1）严格控制表面预处理质量和喷涂工艺表面预处理好，要求工作表面不得含污点、斑点等小分子物质。

若是铸铁等大工件，建议先预热一下。

另外空压机要经常放水，静电喷涂时要控制一定的涂膜厚度，建议不要超过100um。

（2）恰当选用消泡剂粉末涂料用的消泡剂是苯偶姻（又称安息香），也有一些用于特殊场合的透气剂。

消泡机理工简述如下：首先是消泡剂和气泡的接触，然后是消泡剂在气泡的界面上展布，随后消泡剂进入气泡内或置换气泡膜，最后导致气泡的破灭。