2018-05-15 粉末涂装摩擦和电晕两种方法对比解析

粉末涂装摩擦和电晕两种方法的优劣

引言

粉末静电涂装基本可分为两种，一种是电晕枪(CORONA)，另一种为摩擦枪(TRIBO)。但在国内常用电晕粉末涂装，由于对摩擦枪接触较少，对其的报道也很少。

摩擦枪与电晕枪相比，优势在于能够得到比较均一的涂层，无法拉第效应，也没有大量的负离子产生。但其缺点也比较明显，即一次上粉率涂装质量要求、工厂的实际条件等因素。

1、摩擦枪原理

与电晕枪不同，摩擦喷涂时粉末涂料在摩擦喷枪管内带电，其电荷不是来自于电极尖端高压电晕放电，而是由于粉末与枪壁内的特殊高分子材料[通常是聚四氟乙烯(PTFE)和尼龙]碰撞、摩擦、接触、离合所产生的，也就是利用摩擦起电原理使粉末带电的。

对粉末与PTFE材料的摩擦的机理，人们还不能认识得十分清楚，但可以假设其中存在材料的转移。，当二种材料A和B相互摩擦，小块的材料碎落，若其中一种材料比另一种电势更低且坚硬，就像粉末带电摩擦系统材料的转移产生电荷的转移。由于材料B的电势比A低，导致负电荷向离B最近的A迁移。若摩擦中产生负电荷的碎块破落，则材料A带正电荷而材料B包括粘附着粉末涂料碎片的材料B带负电荷。

在粉末离开摩擦枪后，无外加电场的作用，其驱动力只是气流动力，同时产生了微弱的法拉第效应，使得粉末更易进入几何形状复杂的区域，与电晕枪相比，没有大量的自由离子产生。所以无论是薄涂还是差。所以在选择涂装方式时，需综合考虑工件形状、摩擦枪带电性取决于负电荷的及时移走和正电荷的稳定化。负电荷的及时移走与喷枪的接地效果有直接关系，而正电荷的稳定化就需要选取适当的枪壁摩擦材料以及对粉末粒子进行改性。

2、影响摩擦枪上粉率的因素

人们对摩擦枪本身曾作了大量的研究，其基本思路在于改良枪壁材料和改变摩擦管内部的几何构造。但从粉末涂料的配方和制作工艺来研究，更具有现实意义。

2.1摩擦带电助剂

PTFE的介电常数为2.1，也就是说，任何比其介电常数高的物质，与其摩擦后均可得到正电荷，但在粉末涂料中的聚酯树脂的介电常数仅为3.0，两者的介电常数相差太小，所以没有明显的摩擦带电性。一些含氮的化合物能增加粉末粒子正电荷的带电性和转移效率。

在涂料中添加季胺盐、磷酸盐和三乙胺能增加粉末的带电性，但它们能与环氧基团反应，而且反应比较剧烈，从而降低了涂膜的稳定性。改性双氰胺、封闭异氰酸盐类、三聚氰二胺树脂、草酸苯胺类和羟烷基酰胺类等不但是成膜物质，而且对提高正电荷的稳定化也有不同寻常的作用。

使用位阻胺类化合物作为摩擦带电剂，对粉末涂层无副作用。巴斯夫公司的位阻胺类化合物如巴斯夫光稳定剂144、用途更为广泛。摩擦带电剂添加到约1.5%后，粉末荷质比基本稳定，也就是说再增加摩擦带电剂对提高摩擦带电性无明显效果。

市售的CC-150(UCB公司)和TB-1(南海药化公司)是将摩擦带电剂负载在低酸值的聚酯以及与惰性填料的混合物上。而树脂制造商在合成树脂时就已经添加了摩擦带电剂，如用氨基聚酯改性的不饱聚酯和以空间位阻胺改性的环氧树脂，不仅可以提高粉末的贮存稳定性，而且粉末原料和摩擦带电剂的混炼效果会更好。