溶剂型涂料在静电喷涂中的应用

涂料经喷嘴雾化后喷出，被雾化的涂料微粒通过枪口的边缘时因接触而带电，当经过电晕放电所产生的气体电离区时，将再一次增加其表面电荷密度。这些带负电荷的涂料微粒的静电场作用下，向阳极性的工件表面运动，并被沉积在工件表面上形成均匀的涂膜。

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和不能达到的。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，漆料的喷涂粘度为9～18s，漆液的电阻率为20～200M欧姆.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；根据喷涂漆液的粘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粘度和导电值。

2.2静电稀释剂的选择

原漆的电阻率一般在400～70M欧姆.cm，难以满足静电喷涂的要求，需加入静电稀释剂增加漆料的导电性。静电稀释剂为高极性溶剂，其电阻率多在10M欧姆.cm以下。常用的静电稀释剂有二丙酮醇，乳酸丁酯、低碳醇类、酮类等溶剂，其用量视原漆的品种而定，以满足漆料的导电要求为准。确定了静电稀释剂的品种和用量之后将其调入原漆，再测定混合后漆料的粘度和导电性，若导电性与要求有出入，应加以调整。

2.3 溶剂的确定

原漆出厂时，其粘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。因此原漆粘度远高于喷涂施工粘度，喷涂时必须加入稀释剂稀释。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粘度是必需的。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粘度要比非静电喷涂低一些，要结合其他稀释剂调整好粘度和导电性。

2.4静电喷涂用漆的理论计算

漆料的导电性是静电喷涂的主要工艺参数，其电阻率一般应在45M欧姆.CM以下。电阻太高，导电效果不明显，浪费油漆；电阻过低，则对设备的绝缘性和防火方面的要求相应提高，施工时易出危险。通常最佳理论值在15～40M欧姆.CM之间。漆料的导电性随静电剂的加入而成指数函数上升，最终值介于原漆和静电稀释剂的电阻之间。静电剂的含量x（质量分数）与整体电阻率y（M欧姆.cm）的关系可用式（1）表示[5]: y= Ale- Bx + A2 x B (1) 式中：A1为原漆或被调整漆料电阻率（M欧姆.cm）；A2为静电剂自身电阻率（M欧姆.cm）；B为静电剂特征常数，无量纲，B≈10～200。由式（1）知：当l im x→0时，y = A1 ，即不加静电剂时原漆电阻率不变；当l im x→1时，y     =        A    l     e     –B +A2 ≈A2,即静电剂的电阻率。这与实际情况符合。因（1）式中y值便求解，且A2 x B比Ale –Bx 小得多，可忽略小计，则可得到式（2）：y = A l e - B x(2)某些涂料及静电剂的 A1、A2、B 值见表1。通常A2值相近的静电稀释剂B值也相近，可以以此估计，表1中未列出静电稀释剂的B值。乳酸丁酯、二丙酮醇、环已酮等沸点较高，而乙醇、丙酮的沸点低，需要根据天气情况使用导电溶剂。

2.5 静电剂在漆料中的导电性机理

静电剂作为极性分子，本身具有偶极矩，在外电场的作用下产生诱导极化，偶极矩增强。原漆料中虽然也有一定量的极性分子，但由于数量少、极性低，不足以满足静电喷涂所需的电阻率。当向漆料中加入静电稀释剂时，大量具有较强极性的分子在高压电场的作用下产生定向极化，增强了导电性。漆料中静电稀释剂的含量越大，其导电性越强。因此静电稀释剂的含量一般不宜超过10%。

3 结语：

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。