双组分水性阴极电泳涂料-浩力森涂料-阴极电泳涂料出口贸易

阴极电泳涂料涂装原理（一）

一、电泳涂料成膜原理

1.涂料工作原理

电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末，但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后，电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法，是对水性涂料有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点，*在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。

电泳涂装属于**涂装，利用电流沉积漆膜，其工作原理为“异较相吸”。

电泳涂装基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。采用直流电源，金属工件浸于电泳漆液中。通电后，阳离子涂料粒子向阴极工件移动，阴离子涂料粒子向阳极工件移动，继而沉积在工件上，在工件表面形成均匀、连续的涂膜。当涂膜达到一定厚度（漆膜电阻大到一定程度），高盐雾阴极电泳涂料，工件表面形成绝缘层，“异较相吸”停止，电泳涂装过程结束。

整个电泳涂装过程可以概括为以下四个步骤：

●电解：水的电解

●电泳：带电的聚合物分别向阴极或阳极泳动的过程

●电沉积：带电的聚合物分别在阴极或阳极沉积的过程

●电渗：沉积的电泳涂膜收缩、脱去溶剂和水，形成均匀致密的湿膜

阴极电泳涂料涂装原理在电场作用下，涂料粒子向阴极移动（电泳），由于受到阴极附近碱扩散层（OH-）的影响，阴极电泳超滤机，涂料粒子在阴极聚结（电沉积）。槽液的流动影响扩散层，流动速率高，扩散层薄，流动速率低，扩散层厚。刚沉积的湿膜含有大量水分，由于电流的影响，会发生部分脱水，使湿膜不挥发份达到80%（电渗）。脱水后湿膜牢牢黏附在底材上，通常的清洗不能洗脱。由于边缘电流密度高，电泳过程首先发生在这些区域。

（一） 耐候性阴极电泳底漆

阴极电泳漆具有涂装、经济安全、污染少、防腐蚀性能好、可完全实现自动化管理等特点，在汽车涂装上得到了*的普及应用。近几年围绕节能和环保的要求，阴极电泳漆技术的发展速度很快。无铅、无锡阴极电泳漆，低温烘烤型阴极电泳漆，高泳透力、低溶剂含量的阴极电泳漆，高锐边防腐性的阴极电泳漆等已经在涂装生产线上得到成熟应用。

但由于现用阴极电泳漆主体树脂（环氧树脂）的耐候性能差，随着汽车产品种类的增多及质量要求的提高，有些只涂电泳漆的零部件及总成不但要具有较高的耐腐蚀性能，还要具有一定的耐候性能（比如商用车车架总成等），因此国外涂料开发商开发了耐候性阴极电泳漆。

目前有两种技术路线可以提高电泳漆的耐候性能。

1、耐紫外线（UV）阴极电泳漆

耐UV阴极电泳漆通过调整涂料配方，将原有的芳香族异改换成脂肪族异，并加入UV稳定剂和UV稳定的颜料来提高耐候性能。涂料开发商用不同方法（包括大气曝晒、人工加速老化试验）测试了该涂料的耐UV性能，结果都证明该阴极电泳漆耐UV性能达到了与粉末中涂相当的水平。耐UV阴极电泳漆的开发是一个技术进步，已在国外某生产线上得到了应用。

2、分层阴极电泳漆

分层阴极电泳漆的主体树脂是环氧树脂和耐候性树脂的混合。在漆膜烘烤过程中，不同的成分通过分层电沉析体现各自的机能，上层具有高耐候性能，下层具有腐性能。主要通过控制树脂特性Sp值，使环氧树脂和耐候性树脂在涂膜固化时发生分离。分层阴极电泳漆膜能耐400 h人工老化试验，保光率为80%，漆膜的耐腐蚀性能与现用电泳漆相当，已在日本轻型车和商用车生产线上得到了应用，国内某商用车车架涂装线在3年前也应用了该种电泳漆。

如何有效解决电泳槽液异常沉淀。

在电泳涂装工业化生产过程中，槽液出现一些少量的沉淀是难免的，如：电泳槽设计不到位有死角处、少量工件掉落遮盖住文丘里喷嘴妨碍循环等，都会或多或少地产生一些槽液沉淀现象。但如果沉淀严重，阴极电泳涂料出口贸易，那就属于异常状况了，一旦槽液发生异常沉淀，难以保证电泳涂膜质量，降低了涂料的利用率，严重时产生大量颗粒、涂膜粗糙，遮盖效果不佳等症状。究竟这种异常沉淀问题是怎么造成的，又该如何解决呢？

常见原因：

1、前处理工艺不合理、不完善，或前处理水洗工序设备运行不正常，工件带着较多的前处理药液进入电泳槽，尤其是管状带有夹缝被涂物兜水或ED前纯水洗不干净，致电泳槽漆液被污染破坏。

2、在补加新漆时，补加方法不当，涂料不经过稀释搅拌均匀，整桶直接地倒入电泳槽，也会使沉淀异常产生。

3、电泳槽的循环搅拌系统不良，停电或是设备出现故障，阴极电泳膜厚大约为多少，管道阻塞、滤袋不及时更换……均会因搅拌停止或循环减弱，而致电泳漆发生沉淀。

4、当电泳漆PH值过高、中和剂得不到及时的补充，或者是因前处理工艺不到位碱性物质、其它污物的混入，都会造成电泳槽液的凝聚沉淀。

5、电泳槽液温度过高，或者是长期较高温度条件下生产，没有相应的控温设备（如冷冻系统）措施，则电泳槽液会因高温下破乳而沉淀。

解决方法：

1、 加强前处理工艺的管控，尤其是水洗把关，避免前处理药液带入电泳槽。

2、 补漆时先将电泳漆（色浆稀释）搅拌均匀，从副槽或主循环管道上加入电泳槽。

3、 要有效地确保电泳槽的循环搅拌系统正常运行。

4、 防止电泳漆pH值高，据槽液参数随时补加中和剂，以及防止碱性物质、其它污染物的混入。

5、槽液温度采取恒温措施进行施工。

6、另槽液溶剂含量的控制，依据现场实际情况不定期补加。