A. 粉末塗料為什麼會出現氣泡問題,有什麼辦法解決
熱固性粉末塗料由於其獨特的應用條件,通常表現出較高固化溫度(120C以上)、較厚的塗膜厚度(50u以上)、較短的固化時間(20min以內),以及較高的初始熔融黏度(無溶劑稀釋)等特點。實踐表明,正是由於上述特點,使得粉末塗料,在固化過程中比初始黏度較低的溶劑型塗料更容易出現針孔。值得一提的是,熱塑性粉末塗料由於體系黏度並不增加,出現針孔的幾率相對較小。
針孔作為塗膜缺陷的一種,在高光澤粉末塗料中尤為明顯,低光澤粉末塗料,尤其是無光砂紋粉末塗料則通常不明顯。如何預防和消除中、高光澤粉末塗料的針孔,成為粉末塗料技術人員必須面對的課題(以下的研究僅針對熱固性高光粉末塗料體系)。
粉末塗料塗膜針孔產生的原因及其解決方法:
粉末塗料塗膜針孔的形成與其獨特的熔融固化過程是密切相關的,因此,研究粉末塗料塗膜針孔的形成機理,必須弄清楚粉末塗料的熔融固化過程。
粉末塗料,顧名思義是一種粉狀的塗料,在塗裝過程中首先是通過靜電噴塗方式,以一種鬆散的結構吸附或堆積在底材表面。噴塗完成後,工件進入熾熱的烘道,底材及塗料受熱熔融流動,原有的鬆散結構或堆積模式隨著粉末顆粒的熔融流動而破壞。需要特別提到的是,在成膜過程中液體流動產生的一種局部渦流效應,稱為貝納德漩渦。貝納德漩渦產生的本質,則是粉末塗料熔融固化過程中伴隨著的黏度變化而導致表面張力的變化,使高黏度低表面張力的流體下沉到渦流的中間(凹部),而低黏度高表面張力的流體則上升至漩渦的周邊(凸部),直至固化完成。在此過程中,塗裝後原有鬆散堆積空隙內的氣體(空氣)會在粉末熔融塌陷的過程中聚集形成氣泡被排出,來自於塗層內部或者底材的小分子氣體也會聚集形成氣泡並被排出。隨著固化進行體系黏度的不斷加大,那些被裹挾於貝納德漩渦的氣泡在排出過程中最終形成針孔。因此,要預防和消除粉末塗料的針孔,就是要分析塗層內小分子(氣泡)產生的根源,然後對症下葯,預防和解決塗膜針孔缺陷。
在粉末塗料熔融固化過程中,被裹挾於粉末塗層的揮發性小分子主要可分為以下幾種情形:
(1)粉末塗料原生性針孔:被裹挾在塗層內的空氣
粉末塗料經噴塗後以疏鬆的結構堆積在工件上,這種疏鬆的結構使得粉末顆粒與粉末顆粒之間存在大量的空隙被空氣所填充,隨著環境溫度的升高,粉末塗料顆粒熔融導致這種疏鬆的結構塌陷,由於粉末塗料塗膜厚度一般大於50μ(噴塗後的疏鬆結構則遠大於這個厚度),處於中間位置而升溫較慢的粉末顆粒熔融較慢,使得其顆粒間的空氣被熔融的塗料所裹挾,隨著固化的進行,體系黏度逐漸增大,被裹挾在塗層中的空氣導致形成了塗膜針孔。這種塗膜針孔是熱固型粉末塗料因自身的特點而必然具有的,因此,嚴格來講,針孔是粉末塗料的原生性缺陷。為了消除上述因素而導致原生性針孔,去氣劑是高光粉末塗料配方中必須使用的原料,而安息香(苯偶姻)則是消除上述針孔的一種高效去氣劑。安息香的消泡機理非常復雜,除了可消除上述針孔以外,苯偶姻還對其它因素所造成的針孔的消除有一定的作用。
需要說明的,盡管安息香是一種非常有效的粉末塗料消泡去氣劑,它也無法解決所有粉末塗料針孔的問題。即便是粉末塗料原生性的去氣問題,仍然需要注意:
(A)安息香在加熱情況下容易分解並導致塗膜發黃,過多的安息香的加入會給淺色粉末塗料帶來變色的問題。
(B)隨著塗膜厚度的增加,尤其是超過120μ以上時,即使加入較大量的安息香,通常塗膜表面仍然會出現明顯的針孔(厚膜針孔)。此類厚膜針孔就需要加入其它類型的消泡劑與安息香復配使用來消除。
(C)安息香無法完全消除某些低溫固化粉末塗料中的針孔:
為降低固化溫度,通常會在聚酯/TGIC體系或聚酯/環氧混合型粉末塗料體系內加入固化促進劑,導致加熱固化時體系的熔融黏度會快速增加,使得大量的氣體被裹挾在塗層內無法完全釋放出來,導致產生針孔。實踐表明,安息香無法完全解決這個問題,也需要配合其它消泡劑來解決。
(2)粉末塗料固化反應所產生的揮發性小分子
粉末塗料固化反應可分兩類,一類是直接反應無小分子釋放型,如羧基與環氧基反應,以及羥基與未封閉的異氰酸酯基反應。目前市場所大量使用的聚酯/環氧混合型室內粉末塗料、聚酯/TGIC型戶外粉末塗料、GMA型丙烯酸樹脂/DDDA型透明粉末塗料、純環氧粉末塗料等在固化過程中,固化反應並不產生額外的小分子。另一類固化反應則釋放出小分子,如聚酯/β-羥烷基醯胺戶外粉末塗料、羥基聚酯/四甲氧基甲基甘脲粉末塗料,以及羥基/封閉異氰酸酯粉末塗料體系,在固化過程中分別釋放出水、甲醇及異氰酸酯封閉劑。固化反應所釋放的小分子會聚集成氣泡並被排出塗膜,但由於粉末體系的黏度增加及膜厚的問題,使得部分小分子來不及釋放,被裹挾在塗層內,導致針孔的產生。因此,這類粉末塗料,不僅有原生性的針孔要解決,還有額外產生並聚集的小分子氣泡需要消除。當然,值得一提的是,由於B1530封閉劑的解封溫度較高,約為160℃,在解封之前體系有足夠的時間、低黏度來流平及釋放所裹挾的氣體,B1530固化體系的針孔問題反而並不是特別明顯。
實踐表明,單獨安息香並不能夠顯著解決這種針孔問題。此類粉末塗料針孔的消除,除了安息香的使用,還需要配合其它消泡去氣劑一起使用。
(3)底材的因素
底材是導致粉末塗料塗膜針孔的又一重要原因,多孔底材,如鑄鋁、鑄鐵,是粉末塗料針孔問題的高發區。
究其原因,多孔底材本身存在大量的空氣,或者空隙內存在大量可揮發性物質(如未烘乾的水分等),粉末塗裝完成後,空隙內的空氣或可揮發行物質在加熱過程中被熔融的粉末塗料所封閉,隨著塗料固化過程中體系黏度快速增大,使得空隙內的氣體來不及從塗層內釋放,造成針孔。
消除此類針孔,首先,噴塗前可將多孔底材預熱溫度高一些、時間久一些,盡可能烘乾底材,並且使得粉末塗料由於底材溫度高而有一個較低的初始熔融黏度,有助於底材內氣體的排出。在粉末製造時,一方面可在粉末塗料配方中加入某些能夠提高粉末塗料底材的潤濕性能的物質,使得熔融的塗料能夠快速滲透進多孔的底材,趁體系初始熔融黏度低時盡早逼出空隙內的氣體。另一方面,應當選擇熔融黏度低一些的樹脂(成膜物質),或者在制粉配方中加入某些可顯著降低塗料熔融黏度的物質。
為了提高粉末塗料對底材的潤濕性能,可在體系中加入某些含極性基團(如醯胺基、羥基等)的化合物,這些化合物不但可以有助於潤濕底材,而且可以幫助降低體系的熔融黏度,類似於液體塗料中的溶劑或者稀釋劑,由於在粉末塗料中它們表現出固體的特點,姑且可稱之為「固體溶劑」。「固體溶劑」是解決此類問題的一個非常有益的嘗試,當然,為了不影響體系的防腐蝕性能,這類「固體溶劑」不能為非反應且溶於水的化合物,添加量也不可以太大。
值得一提的是,某些反應型的「固體溶劑」的發現可能會表現非常出彩。此類「固體溶劑」主要表現出兩個特點:第一,分子量較低的固體物質,並且初始熔融黏度較低;第二,能夠參與化學反應,但它不一定與原有粉末塗料體系反應,而是某種自洽的反應體系。典型代表,如封閉型或未封閉的異氰酸酯固化劑(如B1530、B1540),它們的引入可以參與體系中的殘余羥基進行反應可延長體系膠化時間,降低熔體黏度,提高交聯密度。此類物質對消除針孔也是有幫助的。
(4)粉末受潮
除非條件異常惡劣,正常情況下粉末塗料是不容易受潮的。容易發生粉末受潮的情況,往往是由於粉末長期處於低溫儲存條件,突然進入高溫潮濕的環境中。開箱後的粉末塗料由於溫度較低,很容易使得空氣中的水分凝結而受潮。
嚴重受潮後的粉末塗料,體系中引入了大量的水分,這些水分在烘烤過程被排出塗層,部分來不及排出的氣體,則以非常細小的針孔形式,通常是以霧影的形式表現出來。
此類問題,只有預防。首先是確保粉末正常的儲存條件,其次是盡可能避免超低溫存放,如果實在需要低溫存放,應當在開箱使用前讓粉末有足夠的時間恢復到正常溫度,以免受潮。
(5)粉末原材料的因素
原材料小分子含量太高,也是造成塗膜針孔的一個重要因素。一方面,粉末樹脂本身揮發份太高,尤其是高沸點小分子含量過高;另一方面,粉末原材料受潮,吸收了大量的水分。
以上因素所導致的針孔一般非常細小,其主要表現為塗膜表面的霧影。
(6)消泡劑的選擇
安息香是高光澤粉末塗料最為有效的消泡去氣劑,可有效消除正常膜厚( 60-90μ)下的原生性針孔。對其它原因引發的針孔,安息香也有一定的協同作用,但往往作用有限。大量的安息香使用也會帶來塗膜黃變得問題,同時安息香本身也是加熱分解及升華的物質,過多的使用會帶來負面影響。
含醯胺基團、羥基基團的消泡劑可有效提高塗料對底材潤濕性能,也可以改善樹脂對顏料,尤其是無機顏填料的潤濕性,降低塗料的熔融黏度,可有效消除各種原因所產生的泡孔。當然,選擇低黏度、膠化時間的樹脂對泡孔發生嚴重的情形,也是必要的。
透明粉消泡劑:作為粉末塗料的一個特殊品種,透明粉的針孔產生的原理與消泡方法與普通粉末塗料相同。特別的一點在於,透明粉是一個高度透明的體系,整個系統在光學上是各向同性的,不存在嚴重的相分離。因此,在消泡的過程中,所添加的消泡去氣劑,必須與體系是完全相容的。在這個意義上,此類消泡劑需要精挑細選。
需要注意的是,大量非反應型消泡劑的加入對塗料性能是有害的,需要謹慎添加的使用量。
總之,粉末塗料針孔(泡孔)的形成原因是多方面的,究其根本原因,是隨著固化時體系黏度的增加,被裹挾(Entrapped)在塗層內的小分子氣體聚集且來不及釋放而形成。被裹挾在塗層內的小分子來源包括:粉末塗料塗裝時所疏鬆堆積的空氣(粉末塗料原生性的)、某些固化反應所產生的水、甲醇等小分子、來自多孔底材內部的小分子氣體,以及粉末原料或粉末成品存儲不當而引入的小分子氣體等。可以針對不同的原因,採取相應的解決方法。
B. 粉末出現氣泡怎麼解決啊
(1)被塗物材質方面。如鑄鐵件、鑄鋁件有砂眼,或者熱軋鋼板的表面粗糙,有微細孔等,這些情況都會使塗膜容易出現砂粒(顆粒)或者火山坑。這是因為當粉末塗料烘烤固化,粉末塗料熔融流平時使被塗物表面封閉,隨著被塗物溫度的升高,被塗物砂眼或氣孔中的空氣壓力加大,從而拱起熔融流平的塗膜,如果內部壓力不能鼓破塗膜時就形成砂粒(顆粒),當鼓破塗膜而塗膜又不能彌合時就形成火山坑。
(2)被塗物表面處理得不好,表面處理液中的磷化殘渣等雜質仍附著在被塗物表面上,在進行粉末噴塗時容易產生塗膜的質點或顆粒。這種問題只要通過及時清理磷化液中的殘渣,在水洗工藝中將被塗物清洗干凈就能解決。
(3)在靜電粉末塗裝中,噴粉室周圍的生產環境不幹凈,特別是空氣中的一些粉塵和顆粒物被帶進粉末塗料或噴粉室,或者因靜電感應作用使帶電雜質被吸附到被塗物上面,在粉末塗料熔融流平時,成為塗膜中的質點或顆粒。這種問題通過將噴粉室與生產車間隔離,防止生產車間的灰塵和污物帶進噴粉室,同時進入噴粉室的空氣經過認真凈化處理就能解決。如果使用的是摩擦荷電靜電粉末噴槍,就不會使環境中的粉塵帶上靜電,相比之下塗膜就不易產生因空氣中的粉塵等雜質引起的質點(顆粒)。
(4)當塗膜厚度在50^m以下時,塗膜過薄,粉末塗料在熔融流平時,還不能隱蔽塗膜上微小不熔融的顆粒,使塗膜上顆粒更多,但是如果塗膜厚度達到一定的程度,例如70〜80pm時,塗膜上的顆粒就很少。一般塗膜厚度越厚,塗膜的流平性越好,可以隱蔽一定范圍的顆粒,適當增加塗膜厚度,也是減少塗膜上顆粒的一種有效措施。經驗證明,塗膜厚度達到粉末塗料平均粒徑的2.5倍左右才能得到比較滿意的流平性。
(5)在回收粉末塗料過程中,回收粉末塗料未經過篩或者過篩篩網目數太小(網眼太粗)或者輸送鏈掛具上面固化粉末塗層的顆粒掉下來進入到回收粉末塗料後,那些灰塵和不熔的顆粒將成為塗膜上的顆粒。解決這種問題的方法是讓回收的粉末塗料必須經過自動或手動振動篩過篩,篩後的粉末再與新粉按比例混合後使用。另外,為了防止輸送鏈掛具上面固化的粉末塗料脫落下來污染回收粉末塗料,就要及時定期處理吊鉤上的固化粉末塗料。噴粉室中的回收粉末塗料也必須用適當目數的篩網過篩後使用。在自動回收粉末塗料與新粉混合系統中,要定期檢査供粉槽流化床中的粉末塗料是否有回收粉末帶進去的固體顆粒等雜質,並根據情況進行必要的處理或者完全用新粉末進行更換。
C. 噴塑有氣泡可以用手按出來嗎
不瞎虛可以。根據查詢噴塑有氣泡相關資料得知,噴塑有氣泡不可以用手按出來。噴塑有氣泡磨岩燃可用刀片將棗衡氣泡削平,然後用丙酮將粉調和後修補方可。
D. 噴塑起泡變型是怎麼回事
噴塑起泡是由於塗層因局部失去附著力而離開基底 ( 底材或其底塗層 ) 鼓起,使塗膜呈現圓形的突起變形。泡內可含液體、蒸氣、其他氣體或結晶物。產生這種塗裝缺陷的因素很多,如在沒有干透的基層上噴塑,當塗膜乾燥後,內部的溶劑或水分受熱膨脹而將塗膜鼓起,形成氣泡;又如處理金屬底層時,凹坑處積聚的潮氣未予除盡,因局部銹蝕而鼓泡。
E. 噴塑後又氣泡產生,怎麼解決,磷化後一點問題沒有
你的三張照片很有代表性。第一張照片是鋅系磷化膜,第二張是焊接部位塗層缺陷,第三張是正常部位的塗裝缺陷。有意思的是,出現塗層缺陷部位,沒有看到磷化膜的照片。
從照片上看出,你們基材是鋼管。這種鋼管一般表面都含有輕量的氧化批或者銹蝕物,而且與其它部件焊接而成整體。但是焊接質量真的太差了,雖然有了塗層,依然能看到塗裝前焊道部位經過了打磨。下面針對出現的問題回答如下:
焊道邊緣出現的縮孔(氣孔)
這種氣孔主要出現在焊道邊緣,孔有小有大(主要根焊工的技術水平有關)。主要原因是焊道存在砂眼,這種砂眼導致氣孔出現。出現砂眼的原因:a.焊工技術水平差;b.焊材質量差;c.焊接參數不合理;d.焊接設備差
這種氣孔出現的另一個原因是,磷化液的質量一般,沉渣集中於焊道部位無法清洗掉,導致塗裝後出現氣孔。根據第二張照片看,很可能是這種原因。
解決辦法:聘用高水平的焊工;磷化液除渣或更換。
大面上的縮孔(氣孔、水油孔)
第三張照片,如果這種問題不是經常出現或者在某批處理中偶爾出現幾個,則說明這些工件上的油泥很多或者,脫脂或者酸洗後工件表面含有黑灰,這種黑灰與塗料反應導致縮孔出現。
出現這種問題的主要原因是前處理工藝流程不合理,如脫脂酸洗二合一。對於厚重油污的工件,應該事先人工去處油污才能上線。
F. 鋁合金壓鑄產品噴塑容易出現氣泡,有沒有什麼辦法可以控制。
如果是塗層氣泡,多數是鑄件噴塑前的表面處理有問題,查一下是否拋光除油清洗干凈並徹底烘乾。如果刮開塗層發現是鑄件內部氣孔造成表面鼓包,則要從源頭解決鑄件內部氣孔的問題,這個是一個比較復雜工程,需要從鑄件結構、澆排系統設計是否合理、壓鑄工藝參數設置是否合理、操作是否正確、合金液的溫度控制及除氣除渣等等各方面查找原因並解決。另外還可考慮噴塑時的烘烤溫度是否過高?可否採用低溫型的塗料等等。
G. 鑄件噴塑為什麼總是起泡。我電泳完在噴塑,電泳後無氣泡,但是噴塑後有氣泡什麼原因
起泡的原因我們先分析一下:
如果是呈像火山孔一樣的氣泡,我們般稱為針孔。產生原因為,基材有汽孔,導致脫水時未烘乾水分,噴塗高溫固化後,水分形成蒸氣,沖破粉末形成,解決辦法,脫水時採用較高溫度,且保溫一段時間進行試驗。另一原因:電泳後,將部分溶液中的鹽粒子,夾雜在其中,高溫熔化,形成蒸氣,沖破粉末,形成氣孔,解決辦法,採用徹底清潔後,用汽油清潔後試驗。
希望能幫到你!!
H. 噴塑產品上有氣泡是怎麼回事
有可能工件上有灰塵沒有清掃干凈,還有時因為靜電噴塗是空氣輔助噴塗,壓縮空氣造成油漆裡面有水分,噴到工件上幹了之後就有小氣泡,
I. 請問鐵管酸洗磷化噴塑後有針孔氣泡是什麼情況
塑層產生針孔的氣泡或者縮孔主要的原因是噴塑後,烘烤前工件表面的塑粉被潮濕的空氣影響,需要確認烘烤內膛的濕潤空氣是否及時排出余敗,還需要關注工件進爛毀簡入爐膛口的溫濕度情況。
工件磷化後需要在一定時間內完成噴飢褲塑,原則上不得過夜。如果生產節奏原因必須要過夜,除了進行防護外,噴塑前需烘烤後再噴塑烘烤。