電泳涂料與電泳涂裝.doc

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1、電泳涂料與電泳涂裝電泳涂裝是類似于電鍍原理,將分散于水中的涂料,利用通電方式,使涂料沉積于被涂物表面,從而達(dá)到涂裝的目的。電泳涂裝的原理發(fā)明于19世紀(jì)30年代,但因當(dāng)時(shí)水性涂料尚不發(fā)達(dá)而未得到工業(yè)應(yīng)用。為提高汽車車身內(nèi)腔和焊縫面的防腐蝕性，福特公司于1957年開始著手研究電泳涂裝法,于1961年建成一條泳涂車輪的試驗(yàn)生產(chǎn)線(陽極電泳),1963年成功地用于汽車車身涂裝。1977年,陽離子電泳涂料和陰極電泳涂裝電泳涂裝技術(shù)開發(fā)成功,從此電泳涂裝工藝在汽車工業(yè)得到迅速普及,并推廣應(yīng)用到建材、輕工、家電等工業(yè)領(lǐng)域。電泳涂裝過程伴隨電解、電泳動(dòng)、電沉積、電滲等電化學(xué)物理現(xiàn)象。電解:任何一種導(dǎo)

2、電液體在通電時(shí)產(chǎn)生分解的現(xiàn)象。在電泳涂裝過程中水發(fā)生電解,在陰極上放出氫氣,在陽極上放出氧氣：陰極：2H2O＋2e-→2OH-+H2↑陽極：2H2O→4H＋＋4e-+O2↑電泳動(dòng)：在直流電埸下，帶電荷的離子往極性相反的電極泳動(dòng)的現(xiàn)象。對于陰極電泳：R（NH＋－R2）n和H+等陽離子往陰極移動(dòng),RCOO-和OH-等陰離子往陽極移動(dòng)。對于陽極電泳：R（COO-）n和OH-等陰離子往陽極移動(dòng),R3NH+和H+等陽離子往陰極移動(dòng)。電沉積：漆粒子在被涂物表面析出水不溶性涂膜，中和劑游離出來，即為電沉積反應(yīng)。陰極電泳：陰極R(NH＋－R2)n+ne-→R(NR2)n+1/2nH2↑陽極OH-→1

3、/2O2+H++2e-RCOO-+H+→RCOOH陽極電泳：陰極R3NH＋+e-→R3N+1/2H2↑陽極OH-→1/2O2+H++2e-R（COO-）n+nH+→R（COOH）n電滲透：析出的涂料樹脂，具有多數(shù)的毛細(xì)孔，含有多量水份，在電場下，水份析出，涂膜脫水后附著于被涂物表面，稱之電滲透。電泳涂裝法的優(yōu)點(diǎn):1.涂膜均一,密著力強(qiáng)良好的電泳涂料，可使復(fù)雜形狀之被涂物，具有均勻膜厚，涂料滲透至被涂物角落等不易涂裝處,無傳統(tǒng)噴涂或漬浸式涂裝方式所為生垂流灰塵附著及涂膜不勻等缺陷,而且用電化學(xué)方式使涂料滲透至被涂物孔穴,密著力待強(qiáng)。2．生產(chǎn)性高,作業(yè)時(shí)間縮短金屬表面處理，如電鍍、陽極處

4、理、皮膜化成等，完成后攜帶大量水，傳統(tǒng)噴涂方式先行烘干后，再行涂裝，不但費(fèi)時(shí)而且浪費(fèi)能源；采用電泳涂裝時(shí)，可使前處理與涂裝系統(tǒng)連線作業(yè)，操作時(shí)間縮短，且易于自動(dòng)化，省力化，大量生產(chǎn)。3．安全性及效率高電泳涂裝，以水當(dāng)溶劑，工業(yè)災(zāi)害大為降低，安全性提高，且涂料利用率可達(dá)95％以上。電泳涂裝的局限性:電泳涂裝只適用于導(dǎo)電性的被涂物；對于那些大型的被涂物或兜水結(jié)構(gòu)無法改善的被涂物不適合電泳涂裝等。電泳涂裝按被涂物極性分為陽極電泳與陰極電泳。陽極電泳，以被涂物作為陽極，涂料帶陰離子性；陰極電泳，以被涂物作為陰極，涂料帶陽離子性。電泳涂料按所帶電荷極性分為陽離子電泳涂料與陰離子電泳涂料。涂料本

5、身持有胺基等堿性高分子樹脂，經(jīng)酸中和后可溶化或分散于水，稱陽離子電泳涂料，其解離方程式為：－NR2＋HA→－NH＋R2＋A－（不溶于水）（溶解于水）涂料本身持有酸性基等酸性高分子樹脂，經(jīng)中和后可溶化或分散于水中，稱陰離子電泳涂料，其解離方程式為：－COOH＋NR3→－COO－＋HN＋R2（不溶于水）（溶解于水）在各種電泳涂料中，以一次涂裝為目的者，采用亞克力樹脂為主的電泳涂料較為適合，此類型樹脂具有高度耐候性、耐變黃性，色數(shù)低,涂料安定性好等，一般作為面漆或透明漆使用。而若以防蝕、耐化學(xué)品或作底漆者,以環(huán)氧樹脂電泳涂料居多,此類電泳涂料的密著性、硬度、耐蝕性、耐堿性等特性良好，且安定

6、性最佳，但在紫外線照射下，易于粉化或褪色。以下是各種電泳涂料特性的比較：電泳涂料的組成：1、樹指持有經(jīng)中和后可溶化成分散于水中之樹脂，通常要兼具長期周轉(zhuǎn)使用安定性。通常電泳用樹脂持有~COOH或~NR2等親水性官能基。2、交聯(lián)劑樹脂經(jīng)高溫烘烤后產(chǎn)生交聯(lián)作用。交聯(lián)基化學(xué)結(jié)合于樹脂骨干者為自身交聯(lián)型；另一種為交聯(lián)劑與樹脂主體分開，經(jīng)物理混合在一起者，可含一種或一種以上之交聯(lián)劑。3、中和劑通常為安定性良好的水溶性酸或堿。中和劑又稱可溶化劑，必需適當(dāng)配合而達(dá)到最佳涂裝性能。4、溶劑電泳涂料必需含一定量的溶劑，以幫助樹脂分散于水中，同時(shí)在涂膜沉積時(shí)作為造膜助劑，達(dá)到烘烤后平滑流展的效果。5、顏

7、料或染料顏料必須先行分散均勻，賦予電泳涂料各種顏色；透明染料為加在樹脂中，使透明電泳涂料著色而不失底材之外觀特征。電泳涂裝與電鍍之差別：電泳涂裝與電鍍，表面上似乎有很多類似之處，然其相異之點(diǎn)仍多。涂裝術(shù)語解說固體份：涂料一般都由成膜物質(zhì)部分和揮發(fā)的溶劑部分組成。成膜物質(zhì)部分稱為固體份或不揮發(fā)份。粉末涂料和無溶劑涂料屬于不含揮發(fā)溶劑的,固體份為100％的涂料；揮發(fā)性熱塑性涂料的成膜過程僅僅是溶劑的揮發(fā)不伴隨化學(xué)反應(yīng)，因而固體份就等同于不揮發(fā)份；熱固性涂料的成