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        電泳漆的種類及電泳涂裝的優、缺點

        2020-06-11 09:25:53    來源:本站    點擊:668    作者:管理員

        1電泳涂裝電泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法,僅適用于與一般涂料不同的電泳涂裝專用的(水性水溶性或水乳液)涂料(簡稱電泳涂料)。
        它是將具有導電性的被涂物浸漬在裝滿水稀釋的、濃度比較低的電泳涂料槽液中作為陽極(或陰極)、在槽中另設置與其相對應的陰極(或陽極),在兩極間通直流電一定時間,在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一種涂裝方法。根據被涂物的極性和電泳涂料的種類,電泳涂裝法可分為兩種。
        陽極電泳涂裝法:被涂物為陽極,所采用的電泳涂料是陰離子型(帶負電荷)。
        陰極電泳涂裝法:被涂物為陰極,所采用的電泳涂料是陽離子型(帶正電荷)。
        電泳涂裝在英語中簡稱ED(Electro-Depositon),AED(陽極電泳涂裝)、CED(陰極電泳涂裝)。
        電泳涂裝過程伴隨電泳、電沉積、電解、電滲等四種化學物理作用的組合,而形成涂膜,其原理介紹如下。
        (1)電泳(EletroPhoresis):膠體溶液中的陽極和陰極接電后,膠體粒子在電場的作用下帶正(或負)電荷膠體粒子向陰極(或陽極)一方泳動現象稱之。膠體溶液中的物質不是分子和離子形態,而是分散在液體中的溶質,該物質較大(10-7~10-9m程度),不會沉淀而是分散狀態;
        (2)電沉積凝集(ElectroCoagulation):固體從液體中析出的現象稱為凝集(凝聚、沉積),一般是冷卻或濃縮溶液產生,而電泳涂裝中是籍助于電。在陰極電泳涂裝時帶正電荷的粒子在陰極上凝聚;帶負電荷的粒子(離子)在陽極聚集,當帶正電荷的膠體粒子(樹脂和顏料)到達陰極(被涂料)表面區(高堿性的介面層),得到電子,并與氫氧離子反應變成水不溶性,沉積在陰極(被涂物)上;
        (3)電解(Electrolysis):在具有離子導電性的溶液中的陽極和陰極接通直流電,陰離子吸往陽極,陽離子吸往陰極,并產生化學反應。在陽極產生金屬溶解,電解氧化,產生氧氣、氯氣等。陽極是能產生氧化反應的電極。在陰極產生金屬析出,并將H 電解還原為氫氣;
        (4)電滲(ElestroandOsmosis):在用半透膜間隔的濃度不同溶液的兩端(陰極和陽極)通電后,低濃度的溶媒向高濃度側移行現象稱為電滲。剛沉積到被涂物表面上的涂膜是半滲透的膜,在電場的持續作用下,涂膜內部所含的水分從涂膜中滲析出來移向槽液,使涂膜脫水這就是電滲。電滲使親水的涂膜變成憎水涂膜,脫水使涂膜致密化。電滲性好的電泳涂料泳涂后的濕漆,可用手摸也不粘手,可用水沖洗掉附著在濕漆膜上的槽液。
        2、電泳涂裝的主要特征
        (1)電泳涂料在水中能完全溶解和乳化,配制成的槽液粘度很低,與水差不多,很易浸透浸人在槽液中車身(被涂物)的袋狀構造部及縫隙中;
        (2)電泳槽液具有高的導電性,涂料粒子能活潑泳動,而沉積到被涂物上濕涂膜的導電性小,隨濕涂膜增厚其電阻增大,達到一定電阻值時,就不再電沉積上去;基于這兩點,電泳涂裝具有良好的泳透性,生成比較均一的涂膜;
        (3)槽液的固體含量低、粘度小、被車身帶出涂料少,且可用超濾(UF)裝置和反滲透(RO)裝置回收利用;
        (4)涂膜的附著力強,防銹力高(20um厚的陽極電泳涂膜的耐鹽霧腐蝕性300h以上,陰極電泳涂膜800h以上);
        (5)電泳槽液的溶劑(水溶性溶劑)含量少,用噴燈點火都燒不起來,可少擔心現場火災和爆炸。
        3、電泳涂裝的局限性
        (1)僅適用于具有導電性的被涂物涂底漆,如木材、塑料、布等無導電性的物件不能采用這種涂裝方法;
        (2)由多種金屬組合成的被涂物,如電泳特性不一樣,也不宜采用電泳涂裝工藝;
        (3)不能耐高溫(165~185℃)的被涂物,也不能采用電泳涂裝工藝。近幾年在國外已開發成功在120℃、150℃下烘干的電泳涂料;
        (4)對顏色有限定要求的涂裝不宜采用電泳涂裝,變化涂膜的顏色須分槽涂裝;
        (5)對小批量生產場合(槽液更新期超過6個月)也不宜推薦采用電泳涂裝,因槽液的更新速度太慢,槽液中的樹脂老化和溶劑組成的變動大,而使槽液不穩定。
        4、陽極電泳涂裝(AED)和陰極電泳涂裝(CED)的比較*初獲得工業應用的是陽極電泳涂裝法,1963年成功地用于汽車車身涂裝。在上世紀70年代伴隨著汽車產量的增加,“鹽公害”(為防止冬季的滑車事故,撒布大量的融泳雪鹽,造成汽車的腐蝕問題),要求提高汽車的防銹力,開發了陰極電泳涂裝。隨后,防銹力高的陰極電泳涂裝急速替換陽極電泳涂裝,老線由AED改成CED新建的車身涂裝線都采用CED。AED在汽車車身涂裝中只有15年左右的歷史。陰極電泳涂裝法在汽車工業中普及這樣快,僅幾年功夫汽車車身涂裝領域就替代了陽極電泳涂裝,主要是它具有以下明顯的優點。
        ①因被涂物處在陰極,電泳涂裝過程中不產生陽極溶解,使涂膜對底材的附著力和防腐蝕有所提高;
        ②基于陰極電泳涂料的漆基中含有對底材具有阻蝕作用的基團(如含氮基團),使陰極電泳涂膜的耐腐蝕性顯著地優于陽極電泳涂膜;
        ③陰極電泳涂料的泳透力高于陽極電泳涂料;
        ④在近20年中,陰極電泳涂料的性能又有很大的改善,并開發了很多新品種,如厚膜陰極電泳涂料、銳邊覆蓋性能好的陰極電泳涂料等。


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