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| 行業(yè)資訊 II 薄涂型粉末涂料與涂裝效果的探討 |
發(fā)布時(shí)間：2021-11-12
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摘要：討論了新開發(fā)的薄涂型粉末涂料的突出優(yōu)點(diǎn)。與常規(guī)粉末涂料相比，薄涂型粉末涂料的涂膜厚度降低，膜厚均勻性提高，涂布率增加，在不犧牲涂膜性能的前提下，可以降低涂裝成本。
粉末涂裝的優(yōu)點(diǎn)是一次涂裝可以得到厚涂膜（50～150μm），生產(chǎn)效率高，節(jié)約資源，減少VOC排放，符合現(xiàn)代環(huán)保理念的要求。
所以粉末涂料得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。然而有些產(chǎn)品的涂膜并不需要太厚，例如家用電器涂膜偏厚造成了用戶的材料成本增加，涂裝件的組配性能不好，甚至出現(xiàn)涂膜機(jī)械性能不穩(wěn)定的問題。為了降低涂裝成本和一次噴涂合格率，薄涂粉末涂料有著特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，薄而均勻的涂膜是薄涂粉末涂膜非常重要的性能。
常規(guī)粉末涂料的涂膜厚度為60～80μm，只有達(dá)到該膜厚才能保證被涂工件完全遮蓋，涂膜平整度及各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求。如果將常規(guī)粉末涂料的膜厚降到45～60μm，要實(shí)現(xiàn)上述性能并保證一次上粉和邊角上粉的均勻性非常困難。因此對(duì)常規(guī)粉末涂料的粒度分布、遮蓋力、流平性、帶電效率進(jìn)行改進(jìn)，是開發(fā)薄涂粉末涂料必須解決的問題。
根據(jù)薄涂粉末涂料與涂裝的要求，通過優(yōu)化配方，調(diào)整生產(chǎn)工藝，結(jié)合用戶的各項(xiàng)噴涂工藝參數(shù)，研發(fā)了不改變用戶現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備、固化條件，只將噴涂氣壓稍作調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)均勻薄涂的薄涂型粉末涂料。經(jīng)海信容聲（揚(yáng)州）冰箱有限公司生產(chǎn)線兩年多的使用表明，涂裝綜合成本下降明顯，產(chǎn)品一次合格率高，平均在96%以上，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到電冰箱產(chǎn)品涂裝要求，得到了用戶的好評(píng)。
本研究對(duì)薄涂型粉末涂料與常規(guī)粉末涂料的粒度分布進(jìn)行了比較，并將薄涂型粉末涂料在生產(chǎn)線上進(jìn)行了噴涂試驗(yàn)。
1、試驗(yàn)部分
原料：冰箱用環(huán)氧聚酯粉末涂料。
設(shè)備：歐美克激光粒度分析儀、涂膜測(cè)厚儀、粉末涂料生產(chǎn)線、靜電粉末涂裝生產(chǎn)線。
1.2 試驗(yàn)方法
分別取常規(guī)型粉末涂料和本項(xiàng)目薄涂型粉末涂料樣品測(cè)定粒度分布；每次選10塊大面積平板工件，掛在生產(chǎn)線上進(jìn)行靜電粉末噴涂，烘烤后每塊樣板選擇10個(gè)點(diǎn)測(cè)定涂膜厚度。
2、結(jié)果與討論薄涂和常規(guī)粉末涂料的粒度分布分見表1和圖1、圖2。
從表1的數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，薄涂型與常規(guī)型粉末涂料粒度分布明顯不同，平均粒度分別為21.1μm、29.28μm。從涂膜厚度來看，薄涂型膜厚45～60μm就能達(dá)到滿意的涂膜遮蓋力，平整度和外觀效果與常規(guī)粉末涂料基本一致；而常規(guī)型需要60～80μm才能達(dá)到要求。
薄涂型粉末膜厚薄，遮蓋力下降，通過增加顏料用量，添加分散助劑等方法可以改進(jìn)顏填料的分散性，提高遮蓋力；粉末涂膜的流平性是通過粒度分布調(diào)整，即平均粒度的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。薄涂型粉末涂料的平均粒度小，干粉流動(dòng)性、貯存穩(wěn)定性、上粉率等性能變差，但通過調(diào)整粉末涂料配方，適度添加增電劑、松散助劑等可以改進(jìn)，以滿足用戶要求。
2.2 薄涂型粉末涂料的涂裝效果
以薄涂型粉末涂料在冰箱噴涂生產(chǎn)線上進(jìn)行噴涂試驗(yàn)。第一次粉末靜電噴涂試驗(yàn)的工藝條件見表2，抽取噴涂的10塊冰箱試驗(yàn)板，并在每塊板上測(cè)定10個(gè)點(diǎn)的涂膜厚度，測(cè)定結(jié)果見表3。涂膜厚度：最大值為66.2μm, 最小值為51.8μm，總平均值為56.9μm。
第二次薄涂型粉末涂料靜電噴涂冰箱試驗(yàn)板工藝條件如表4所示，抽取噴涂的10 塊冰箱試驗(yàn)板，并對(duì)每塊板測(cè)定10個(gè)點(diǎn)的涂膜厚度（表5）。涂膜厚度測(cè)定結(jié)果是：最大值65.5μm，最小值53.9μm，平均值58.1μm。兩次試驗(yàn)的粉末涂膜平均厚度為57.5μm,涂膜厚度低于常規(guī)粉末涂膜的低限值60μm。
試驗(yàn)中薄涂型粉末涂料的部分工藝條件和單位質(zhì)量粉末涂料所能噴涂工件的面積如表6所示。
（1）兩次試驗(yàn)的每千克粉末噴涂面積均在10.0m2/kg以上，平均值10.28 m2/kg；
（3）涂膜厚度比較穩(wěn)定，第一次試驗(yàn)的膜厚最大值76μm，最小值37 μm，第二次試驗(yàn)的涂膜厚度最大值87μm，最小值42μm；
（4）噴涂線工藝參數(shù)基本穩(wěn)定，涂膜流平性、遮蓋力較好。
需要說明的是，與常規(guī)粉末涂料比較，盡管薄涂型粉末涂料可以得到較薄的涂膜，但從涂膜厚度測(cè)定結(jié)果來看，膜厚均勻性有待提高，關(guān)鍵問題在于供粉系統(tǒng)的供粉穩(wěn)定性需要改進(jìn)。
2.3 噴涂特性比較分別采用薄涂型粉末涂料和常規(guī)粉末涂料靜電噴涂電冰箱，比較涂膜厚度與每千克粉末的噴涂面積，試驗(yàn)結(jié)果如表7。
（1）改用薄涂型粉末涂料噴涂樣板后，每千克薄涂粉末比常規(guī)粉末可多噴涂2.63 m2，節(jié)約粉末涂料用量34.38%；
（2）與常規(guī)粉末涂料相比，薄涂型粉末涂料的平均膜厚減少25μm；膜厚最大值與最小值之差由常規(guī)粉末涂料的120μm 左右降低至50μm，涂裝產(chǎn)品的不良率下降了6.04%；
（3）薄涂型粉末涂料噴涂時(shí)穿透力強(qiáng)，明顯改善死角上粉率，較常規(guī)粉末涂料的膜厚均勻，大大降低涂裝成本，提升涂裝效率。
3、結(jié)語(yǔ)
從上述的試驗(yàn)結(jié)果可以得出如下結(jié)論：
（1）通過粉末涂料配方調(diào)整，特別是粉末涂料粒度分布的調(diào)控，可以制備薄涂型粉末涂料；
（2）通過涂裝工藝的調(diào)整，采用薄涂型粉末涂料可以得到涂膜平均厚度60μm以下的薄涂膜，不僅節(jié)省粉末涂料用量，還可降低涂裝成本。來源：粉末登場(chǎng)、揚(yáng)州三川實(shí)業(yè)有限公司免責(zé)聲明：所載內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)及微信公眾號(hào)等公開渠道，我們對(duì)文中觀點(diǎn)保持中立，文中觀點(diǎn)不代表本公眾號(hào)觀點(diǎn)，所有文章僅供參考，交流之目的。轉(zhuǎn)載的稿件版權(quán)歸原作者和機(jī)構(gòu)所有，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
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