Het spuitproces voor poedercoating bestaat voornamelijk uit coronaspray en tribospray. Coronaspuiten wordt veel gebruikt in China en stelt geen hoge eisen aan poedercoatings. Het Faraday-effect veroorzaakt echter dode hoeken op complexe werkstukken, waardoor het moeilijk is om te spuiten. Het coronaspuitpistool is vele malen verbeterd, maar het Faraday-effect kan alleen worden verminderd. Het kan niet worden vermeden. Tribo-spray kan het probleem van dode hoeken op complexe werkstukken effectief oplossen, maar vereist een hoge oplading van de poedercoating. Daarom hebben veel polyester fabrikanten van poedercoatings achtereenvolgens polyesterharsen gelanceerd die geschikt zijn voor tribo-elektrisch spuiten, zoals onze SJ4EDT, SJ4ETDT, SJ4866DT, SJ4C en andere modellen, die allemaal zeer goede tribo-elektrische oplaadeffecten hebben en ideale resultaten hebben behaald in praktische toepassingen door klanten in binnen- en buitenland.
2 Principe, voor- en nadelen van spuiten met een tribo-pistool
Het tribo-pistool werkt door tribo-elektrische oplading, wat betekent dat de kruitdeeltjes botsen, wrijven, in contact komen en loskomen met het speciale polymeermateriaal (polytetrafluorethyleen of nylon) op de binnenwand van de loop, waardoor een elektrische lading wordt gegenereerd.
De voordelen van het tribo-gun spuitproces zijn
- Hoge eerste poedertoepassing, wat de sproei-efficiëntie verbetert en de poederterugwinning vermindert.
Ondervangt het Faraday-effect, wat bijzonder effectief is bij het spuiten van complexe werkstukken.
Vergeleken met coronapistolen wordt het poeder gelijkmatiger verdeeld over het werkstuk en is het oppervlak van de coatinglaag gladder en platter.
Het kan volledig en praktisch worden geautomatiseerd, waardoor de arbeidskosten worden verlaagd.
De nadelen van tribo-elektrisch spuiten zijn voornamelijk de volgende:
Tribo-elektrische pistolen zijn duur en hebben hoge onderhoudskosten.
Tribo-elektrisch spuiten stelt hoge eisen aan het milieu en het proces.
- Tribo-gun spraying stelt hoge kwaliteitseisen aan poedercoatings en moet goede tribo-lak eigenschappen hebben.
Gezien de vele voordelen van tribo-gun spuiten, is het zeer populair bij binnen- en buitenlandse poedercoatingfabrikanten, en poedercoatingfabrikanten hebben overeenkomstige technische eisen gesteld aan de tribo-opladingseigenschappen van poedercoatings. In dit artikel wordt experimenteel aangetoond welke factoren van invloed zijn op het tribo-opladen van poedercoatings.
3 Testgedeelte
Er zijn verschillen tussen de verschillende modellen tribo-pistolen van verschillende fabrikanten. Om experimentele fouten te elimineren, werd in dit onderzoek voor alle tests het Tribomatic 500 handmatige tribo-poederpistool van Nordson Corporation gebruikt. De testomstandigheden waren kamertemperatuur 25°C, luchtvochtigheid 50% en totale persluchtdruk 6MPa.
3.1 Effect van toevoeging van tribohulp
Het wrijvingsstaaf- en buiswandmateriaal in het tribo-pistool is een speciaal polymeermateriaal PTFE met een diëlektrische constante van 2,1. Elk materiaal met een hogere diëlektrische constante dan deze diëlektrische constante zal na wrijving een positieve lading krijgen. Elk materiaal met een hogere diëlektrische constante dan deze zal een positieve lading krijgen na wrijving. De diëlektrische constante van de polyesterhars die in poedercoatings wordt gebruikt, is slechts ongeveer 3,0. Het verschil tussen de twee is te klein. Het verschil tussen de twee is te klein, dus de tribo-oplading is niet goed. Om aan de behoeften van tribo-pistoolspuiten te voldoen, kan een stof met een hoge diëlektrische constante in de poedercoating worden gebracht als tribo-oplaadhulpmiddel. De vaak gebruikte tribo-elektriciteitsversterkers zijn sterische amineverbindingen, die geen effect hebben op de eigenschappen van de poedercoating. We selecteerden tribo-elektriciteitsversterkers van verschillende fabrikanten in binnen- en buitenland, respectievelijk gemarkeerd als A (buitenlandse vloeistof), B (buitenlandse vaste stof), C (binnenlandse vloeistof) en D (binnenlandse vaste stof), en voegden ze in verschillende verhoudingen toe aan hetzelfde type polyester/TGIC-poedercoatingformulering. De poedercoatings en gecoate filmmonsters werden volgens hetzelfde proces bereid. De resultaten van de tribo-elektrische ladingstest worden weergegeven in tabel 1.
Tabel 1: Effect van wrijvingsbevorderaars op het tribochargen van poedercoatings
Onder normale omstandigheden, wanneer poedercoatings zonder wrijvingsbevorderaars worden gespoten met een tribo-pistool, is de tribo-oplading slechts 0,2-0,4μA en is het moeilijk voor de poedercoating om continu poeder uit te werpen, wat resulteert in een slechte poederbedekking op het werkstuk. Zoals blijkt uit de gegevens in tabel 1, kan een kleine hoeveelheid wrijvingsbevorderaar de tribocharging van poederdeeltjes aanzienlijk verhogen. Naarmate de hoeveelheid wrijvingsbevorderaar toeneemt, neemt de waarde van de feedbacklading geleidelijk toe, en wanneer de hoeveelheid toeneemt tot een bepaald niveau, blijft de tribo-oplading van de poedercoating gelijk. Dit komt omdat de lengte van de wrijvingsstaaf en de wrijvingsbuiswand van elk wrijvingspistool vast is en een ladingsverzadigingswaarde heeft. Verschillende soorten wrijvingshulpmiddelen hebben ook een bepaald effect op het tribochargeren van poeders, en vloeibare wrijvingshulpmiddelen zijn over het algemeen effectiever dan vaste wrijvingshulpmiddelen.
3.2 Effect van de deeltjesgrootte van het poeder
Een representatieve set poedercoatings met verschillende deeltjesgrootte werd verkregen door een polyesterhars te selecteren waaraan 0,2% wrijvingspromotor A was toegevoegd, het geëxtrudeerde poeder af te koelen en het poeder vervolgens te zeven door een zeef met verschillende maaswijdten. De coatings werden onder dezelfde omstandigheden op een plaat gespoten om de tribocharging testresultaten in tabel 2 te verkrijgen.
Zoals uit de gegevens in tabel 2 blijkt, is de tribo-elektrische lading van de poedercoating groter naarmate de deeltjesgrootte kleiner is, maar een te kleine deeltjesgrootte is niet bevorderlijk voor het verbeteren van de poedercoating. De reden hiervoor is dat hoe kleiner de deeltjesgrootte, hoe meer wrijving er is tussen het poeder en de wrijvingsstaaf en de wanden van het vat tijdens het wrijvingsproces, en dus hoe groter de tribo-elektrische lading. Nadat het poeder het wrijvingspistool heeft verlaten, worden de fijne poederdeeltjes echter gemakkelijk aangetast door de luchtstroom in de spuitcabine, waardoor de poedercoating minder snel verloopt. Grove deeltjes worden ook gemakkelijk beïnvloed door de luchtstroom en de zwaartekracht, omdat ze niet zo gemakkelijk worden opgeladen door wrijving als fijne deeltjes. Ze komen niet gemakkelijk in contact met het werkstuk en hebben de neiging om weg te stuiteren. Daarom moet de deeltjesgrootteverdeling van de poedercoating die door het tribo-pistool wordt gespoten, goed zijn. Over het algemeen wordt deze gecontroleerd op 35-45 μm, en de fijnere of grovere poederdeeltjes moeten zo klein mogelijk zijn.
Tabel 2: Relatie tussen deeltjesgrootte en triplading van poedercoatings
3.3 Selectiviteit van polyester
Een hybride polyurethaan (50:50), een TGIC-uithardend zuiver polyester (93:7), een HAA-uithardend zuiver polyester (95:5) en een isocyanaat-uithardend polyester (80:20) werden respectievelijk geselecteerd om poedercoatings met dezelfde vulstofverhouding te maken en de coatings werden onder dezelfde procesomstandigheden gespoten om de testresultaten van tribo-elektrische lading te verkrijgen, zoals weergegeven in tabel 3.
Tabel 3: Tribo-elektrische ladingstestresultaten voor verschillende soorten polyesterharsen
Figuur 1: Tribo-elektrische lading van verschillende soorten polyesterharsen
Analyse van tabel 3 laat zien dat
Er zijn aanzienlijke verschillen in de tribo-elektrische laadeigenschappen van verschillende soorten polyester, waarbij hybride polyester de slechtste tribo-elektrische laadeigenschappen heeft. Het toevoegen van een zeer kleine hoeveelheid tribo-elektrische oplaadhulpstof kan de oplaadeigenschappen echter aanzienlijk verbeteren:
de tribo-elektrische oplaadeigenschappen van HAA-uitgeharde polyester aanzienlijk hoger zijn dan die van andere soorten polyester;
Zonder toevoeging van wrijvingsbevorderaars is de volgorde van de laadbaarheid van de verschillende uithardingstypen polyester als volgt: HAA type > TGIC type polyester > isocyanaat uithardend polyester > hybride polyester.
Het Amerikaanse coatingsmagazine 'PCI' geeft ook een soortgelijke gegevensanalyse en figuur 1 verifieert verder het verschil in tribo-elektrische prestaties van verschillende soorten polyester.
3.4 Effect van luchtdruk
Poedercoatings met 0,2% wrijvingspromotor werden geselecteerd en de testresultaten van het effect van de spuitluchtdruk op de tribo-elektrische lading van de coating werden verkregen door de spuitluchtdruk van het tribo-elektrische pistool aan te passen (tabel 4).
Zoals uit de gegevens in tabel 4 blijkt, neemt de kans op botsingen tussen het kruit en het tribopistool toe naarmate de luchtdruk toeneemt. De tribo-lading van de poederdeeltjes neemt toe. Naarmate de luchtdruk echter verder toeneemt, wordt de vliegsnelheid van de poederdeeltjes te hoog, waardoor het poeder in de ruimte meer gaat zweven en stuiteren, wat resulteert in een afname van de poederoverdrachtssnelheid. Hoewel de statische-elektriciteitswaarde van de tribo dus toeneemt, is dit geen garantie voor een hoge poederoverdrachtssnelheid. Het afstellen van de juiste luchtdruk is bijzonder belangrijk voor het spuiten met een tribopistool.
Tabel 4 Effect van spuitluchtdruk op poederlading
3.5 Andere beïnvloedende factoren
Er zijn veel andere factoren die de tribo-elektrische lading van poedercoatings en de poederoverdracht op het werkstuk beïnvloeden, zoals de luchtvochtigheid, de dauwpunttemperatuur van de perslucht, de aarding van het werkstuk, de vloeibaarheid van het poeder, enz. Tribo-elektrisch spuiten stelt hoge eisen aan de luchtvochtigheid in de werkplaats. Een te hoge of te lage luchtvochtigheid heeft een directe invloed op de poederoverdrachtsnelheid op het werkstuk. Een te hoge luchtvochtigheid veroorzaakt ook een grotere slijtage van de wrijvingsstaaf en de buiswand van het tribo-elektrische pistool, waardoor de levensduur van het tribo-elektrische pistool wordt verkort. Andere invloedsfactoren worden hier niet in detail beschreven.
Uit bovenstaande testanalyse blijkt dat de belangrijkste factoren die de tribo-elektrische lading van poeder op het tribo-pistool beïnvloeden, de wrijvingshulp zijn, de deeltjesgrootte van de poedercoating, het type poedercoating, de luchtdruk bij het spuiten en de spuitomgeving.
Tribo-pistoolspuiten van complexe werkstukken heeft een uitstekende poederlaadsnelheid en een perfectere coatinglaagkwaliteit, dus tribo-pistoolspuiten wordt steeds populairder. Het is vooral belangrijk voor leveranciers van poedercoatings om de tribo-elektrische laageigenschappen van poedercoatings te begrijpen. Door het juiste tribo-type hars te kiezen of tribo-assistenten toe te voegen en door te verpulveren en te spuiten onder redelijke procesomstandigheden, kunnen bevredigende coatingresultaten en economische voordelen worden behaald.
De bovenstaande testgegevens zijn verkregen onder specifieke omstandigheden. Er werden verschillende tribo-pistooltests gebruikt onder verschillende spuitomstandigheden en de gegevens verschilden onvermijdelijk. De statistieken kunnen echter de invloed van verschillende factoren op de tribo-lading van poedercoatings weergeven. Als je andere meningen hebt, voel je dan vrij om deze te corrigeren en te bespreken.
Neem nu contact met ons op!
Als je Price nodig hebt, vul dan je contactgegevens in op het formulier hieronder. We nemen dan meestal binnen 24 uur contact met je op. Je kunt me ook een e-mail sturen info@longchangchemical.com tijdens kantooruren (8:30 tot 18:00 UTC+8 ma. ~ za.) of gebruik de live chat op de website voor een snel antwoord.
| Polythiol/Polymercaptan | ||
| DMES-monomeer | Bis(2-mercaptoethyl)sulfide | 3570-55-6 |
| DMPT monomeer | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| PETMP monomeer | PENTAERYTRITOL TETRA(3-MERCAPTOPROPIONAAT) | 7575-23-7 |
| PM839 Monomeer | Polyoxy(methyl-1,2-ethaandiyl) | 72244-98-5 |
| Monofunctioneel monomeer | ||
| HEMA monomeer | 2-hydroxyethylmethacrylaat | 868-77-9 |
| HPMA-monomeer | 2-hydroxypropylmethacrylaat | 27813-02-1 |
| THFA-monomeer | Tetrahydrofurfuryl acrylaat | 2399-48-6 |
| HDCPA monomeer | Gehydrogeneerd dicyclopentenylacrylaat | 79637-74-4 |
| DCPMA-monomeer | Dihydrodicyclopentadieenylmethacrylaat | 30798-39-1 |
| DCPA monomeer | Dihydrodicyclopentadieenylacrylaat | 12542-30-2 |
| DCPEMA monomeer | Dicyclopentenyloxyethylmethacrylaat | 68586-19-6 |
| DCPEOA monomeer | Dicyclopentenyloxyethylacrylaat | 65983-31-5 |
| NP-4EA monomeer | (4) geëthoxyleerd nonylfenol | 50974-47-5 |
| LA Monomeer | Laurylacrylaat / Dodecylacrylaat | 2156-97-0 |
| THFMA-monomeer | Tetrahydrofurfurylmethacrylaat | 2455-24-5 |
| PHEA-monomeer | 2-FENOXYETHYLACRYLAAT | 48145-04-6 |
| LMA monomeer | Laurylmethacrylaat | 142-90-5 |
| IDA-monomeer | Isodecylacrylaat | 1330-61-6 |
| IBOMA Monomeer | Isobornylmethacrylaat | 7534-94-3 |
| IBOA Monomeer | Isobornylacrylaat | 5888-33-5 |
| EOEOEA Monomeer | 2-(2-Ethoxyethoxy)ethylacrylaat | 7328-17-8 |
| Multifunctioneel monomeer | ||
| DPHA-monomeer | Dipentaerythritol hexaacrylaat | 29570-58-9 |
| DI-TMPTA monomeer | DI(TRIMETHYLOLPROPAAN)TETRAACRYLAAT | 94108-97-1 |
| Acrylamidemonomeer | ||
| ACMO monomeer | 4-acryloylmorfoline | 5117-12-4 |
| Di-functioneel monomeer | ||
| PEGDMA-monomeer | Poly(ethyleenglycol)dimethacrylaat | 25852-47-5 |
| TPGDA monomeer | Tripropyleenglycol diacrylaat | 42978-66-5 |
| TEGDMA-monomeer | Triethyleenglycol dimethacrylaat | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA monomeer | Propoxylaat neopentylene glycol diacrylaat | 84170-74-1 |
| PEGDA monomeer | Polyethyleenglycoldiacrylaat | 26570-48-9 |
| PDDA-monomeer | Ftalaat diethyleenglycoldiacrylaat | |
| NPGDA monomeer | Neopentyl glycol diacrylaat | 2223-82-7 |
| HDDA monomeer | Hexamethyleen-diacrylaat | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA monomeer | GEËTHOXYLEERD (4) BISFENOL A-DIACRYLAAT | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA monomeer | GEËTHOXYLEERD (10) BISFENOL A-DIACRYLAAT | 64401-02-1 |
| EGDMA-monomeer | Ethyleenglycol dimethacrylaat | 97-90-5 |
| DPGDA monomeer | Dipropyleenglycol Dienoaat | 57472-68-1 |
| Bis-GMA monomeer | Bisfenol A glycidylmethacrylaat | 1565-94-2 |
| Trifunctioneel monomeer | ||
| TMPTMA monomeer | Trimethylolpropaan trimethacrylaat | 3290-92-4 |
| TMPTA monomeer | Trimethylolpropaan triacrylaat | 15625-89-5 |
| PETA Monomeer | Pentaerytritoltriacrylaat | 3524-68-3 |
| GPTA ( G3POTA ) Monomeer | GLYCERYL PROPOXY TRIACRYLAAT | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA monomeer | Geëthoxyleerd trimethylolpropaan triacrylaat | 28961-43-5 |
| Fotolijstmonomeer | ||
| IPAMA-monomeer | 2-isopropyl-2-adamantylmethacrylaat | 297156-50-4 |
| ECPMA-monomeer | 1-Ethylcyclopentylmethacrylaat | 266308-58-1 |
| ADAMA-monomeer | 1-Adamantylmethacrylaat | 16887-36-8 |
| Methacrylaten monomeer | ||
| TBAEMA monomeer | 2-(Tert-butylamino)ethylmethacrylaat | 3775-90-4 |
| NBMA-monomeer | n-Butylmethacrylaat | 97-88-1 |
| MEMA monomeer | 2-Methoxyethylmethacrylaat | 6976-93-8 |
| i-BMA monomeer | Isobutylmethacrylaat | 97-86-9 |
| EHMA Monomeer | 2-Ethylhexylmethacrylaat | 688-84-6 |
| EGDMP monomeer | Ethyleenglycol Bis(3-mercaptopropionaat) | 22504-50-3 |
| EEMA Monomeer | 2-ethoxyethyl 2-methylprop-2-enoaat | 2370-63-0 |
| DMAEMA monomeer | N,M-dimethylaminoethylmethacrylaat | 2867-47-2 |
| DEAM-monomeer | Diethylaminoethylmethacrylaat | 105-16-8 |
| CHMA-monomeer | Cyclohexylmethacrylaat | 101-43-9 |
| BZMA-monomeer | Benzylmethacrylaat | 2495-37-6 |
| BDDMP monomeer | 1,4-Butaandiol Di(3-mercaptopropionaat) | 92140-97-1 |
| BDDMA monomeer | 1,4-butaandioldimethacrylaat | 2082-81-7 |
| AMA Monomeer | Allylmethacrylaat | 96-05-9 |
| AAEM monomeer | Acetylacetoxyethylmethacrylaat | 21282-97-3 |
| Acrylaten monomeer | ||
| IBA-monomeer | Isobutylacrylaat | 106-63-8 |
| EMA monomeer | Ethylmethacrylaat | 97-63-2 |
| DMAEA-monomeer | Dimethylaminoethyl acrylaat | 2439-35-2 |
| DEAEA-monomeer | 2-(diethylamino)ethylprop-2-enoaat | 2426-54-2 |
| CHA monomeer | cyclohexyl prop-2-enoaat | 3066-71-5 |
| BZA Monomeer | benzyl prop-2-enoaat | 2495-35-4 |