电泳原理与电镀原理相似。 p>
在由导电性水溶性或水乳化涂料组成的电解液中,工件和电解液中的另一个电极分别连接 直流电源的两端形成电解。 在电路中,电解质中的离解阳离子在电场的作用下移动到阴极,而阴离子移动到阳极。 这些带电的树脂离子与吸附的颜料颗粒一起电泳到工件表面,并失去电荷,形成湿涂层。 电泳分类当前的电泳涂层分为两种:阳极电泳和阴极电泳。 p>
阳极电泳中使用的水溶性树脂是一种阴离子化合物。 在水中,水溶性树脂(羧酸胺盐)溶解为离子形式。 如果施加直流电场,则两极之间的电势差将导致离子向两极移动。 p>
阴离子移动到阳极并沉积在阳极表面,释放出电子。 阳离子移动到阴极,并在阴极还原成胺(或氨)以获得电子。 阴极电泳中使用的水溶性树脂是阳离子化合物。 用有机酸中和后,它在水中溶解成离子形式。 施加直流电场后,离子沿方向移动,阳离子移动至阴极,在阴极表面释放电子,并被氧化为酸。 迄今为止的电泳显影过程中,电泳涂料中使用的涂料经历了六代,其中第一代和第二代电泳涂料是阳极电泳涂料。 p>
每一代涂层的介绍 p>
第一代是具有低电压和低投射力的阳极电泳涂层。 它主要用于汽车车身的内部喷漆,必须安装辅助阴极。 其耐盐雾性在100h内很差,以马来酸酐油,酚醛,环氧酯等为代表。 p>
第二代是具有高电压和高投射力的阳极电泳涂层。 喷涂车身时,不再提供辅助阴极。 耐盐雾性大大提高,以聚丁二烯树脂为代表,可达到超过240h(磷化板上的电泳涂层)。 p>
第三代是低电压,低投射力和低pH值的阴极电泳涂料。 电泳槽的pH值为3〜5,酸度强,罐体迅速腐蚀,但电泳后的车身涂层耐蚀性提高,可达360〜500h。 p>
第四代是具有高电压,高pH值和高投射力的阴极电泳涂层。 电泳槽的pH值约为6.0,在磷化板上的耐盐雾试验可达到720h以上。 仍然阴极电泳在各个国家都是主流。 p>
第五代是厚膜阴极电泳涂层。 这主要是为了提高涂漆工件的锋利边缘的耐蚀性并简化涂覆过程。 膜厚为30-35μm,耐盐雾性可达1000h左右。 p>
第六代是高pH值,高投射力,无铅,环保的阴极电泳涂料。 新一代环保涂料的显着特点是降低固化温度并节省能源和资源。 具体性能比较如表3-20所示。 p>
电泳特性 p>
电泳涂层的优点是: p>
良好的工作环境。 电泳涂料电解质中的溶剂是水,它没有易燃易爆的问题,并且不会污染空气。 p>
高生产效率。 与其他镀膜方法相比,电泳镀膜具有最高的生产效率。 工件可浸入电解液中,几分钟即可完成电泳,适合批量生产,易于实现生产自动化。 p>
保存原材料。 电泳涂料的材料利用率一般在85%以上,比喷漆低40%。 p>
涂层质量良好。 电泳涂料具有均匀的表面,对工件的良好附着力,紧密的漆膜,无流痕,起泡等缺陷。 p>
但是电泳也有一些缺点: p>
设备复杂,投资大。 除了电泳槽外,还需要辅助设备,超滤设备和纯水设备,专用直流电源,干燥设备,废水处理设备等。 p>
油漆品种很少。 目前,电泳涂料仅限于水溶性涂料和水乳化涂料。 颜色仅限于深色底漆或单层两用涂料。 原因是在电泳过程中离子化的铁离子和树脂阴离子(例如阳极电泳沉积)被中和并沉积在工件上,变成黄褐色。 p>
电泳涂层需要在150℃下烘烤1h,这会消耗大量能量。 p>
电泳过程 p>
电泳涂层是一个非常复杂的电化学过程,主要包括四个同时进行的电泳,电解,电沉积和电渗过程。 p>
电泳。 在外部电场的作用下,溶液中的带电粒子(胶体树脂粒子)移动到带相反电荷的电极板上,并且不带电的颜料通过电泳吸附在带电的胶体树脂粒子上。 p>
电沉积。 在外部电场的作用下,带电的树脂颗粒通过电泳到达阳极(或阴极),并被释放(或获得)电子沉积在阳极(或阴极)的表面上,形成不溶于水的涂层。 p>
电渗。 电渗是电泳的逆过程。 其主要功能是使电沉积涂层脱水。 当胶体树脂颗粒沉积在阳极表面上时,最初吸附在阳极板上的水和其他介质穿过涂层,并在渗透力的作用下进入溶液。 p>
电解。 在外部电场的作用下,电流流过电解质溶液,该电解质溶液将水电解,在阴极释放氢气,在阳极释放氧气。 因此,在电泳涂布过程中,应适当降低电压以消除由电解水产生的氢和氧对涂布质量的影响。 p>