电泳涂料及涂装基础知识培训

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1、电泳涂料及涂装知识介绍徐国义表面技术开发中心2013年6月22日1、阴极电泳涂料发展史；2、阴极电泳涂料组成；3、阴极电泳涂装概念及反应机理；4、电泳涂装工艺条件；5、电泳涂装设备；主要内容：阴极电泳涂装的发展过程1809年，俄国化学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现象。1960年，英国的卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料。1963年，福特公司建立了世界上第一条完整的电泳涂装线。1969年，美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。1971年，第一代阴极电泳漆在通用汽车公司投入使用。1976年，第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用。日本和英国1977年由美国引进技

2、术后，其汽车涂装从78-79年向阴极电泳涂装转化。80年代中期，美、德、日等开发厚膜型阴极电泳涂料。90年代末，顺应环保法规要求的无铅电泳涂料相继投入应用阴极电泳涂料的主要组成项目主要组成基础树脂聚酰氨或聚脂改性的环氧树脂交联树脂封闭异氰酸树脂中和剂有机酸调整溶剂醇、醇醚和酮类溶剂组份用途色浆主要为颜料份乳液主要为树脂份中和剂用于调整槽液PH值和MEQ值补给溶剂用于调节槽液溶剂含量阴极电泳涂料的主要分类阴极电泳漆按一次泳涂膜厚按环保要求薄膜型有铅型厚膜型无铅型中厚膜型节能型低废气排放电泳涂装概念：电泳涂装是将具有导电性的被涂工件，浸渍在装水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阴极

3、(或阳极)，在槽中另投置与其相对应的阳极(或阴极)，在两极间通一定时间的直流电，通过物理化学作用将漆沉积在被涂工件上，形成水不溶性膜的一种涂装方法。电泳涂装的种类：根据涂料树脂所带电荷的种类分阴极电泳和阳极电泳。阳极电泳——所用涂料树脂是由带羟基团的聚合物经胺中和成盐再水溶，树脂及颜料粒子带负电荷。常见的有聚丁二烯阳极电泳涂料等。阴极电泳——所用涂料树脂是由带胺基的碱性树脂经酸中和成盐再水溶，树脂及颜料粒子带正电荷。常见的有环氧树脂、聚胺脂等阴极电泳涂料。高效——从漆前处理到电泳底漆烘干可实现生产线化，可适用于大流水线生产。优质——其泳透力好，提高了工件内的防腐蚀性；（其对工件内

4、腔、焊缝、边缘等的防腐能力是其它涂装法所不能比拟的，漆膜耐盐雾试验可达成1000小时）可得到均一的膜厚，外观好。安全——属低公害水溶性涂料，溶剂含量少，无火灾危险，尤在采用UF装置后，涂料回收好，大大减少了对水质和大气污染。经济——指涂料利用率高，可达95%。阴极电泳涂装的特点：H+电泳槽液-+R-OH-R-NHCOO-阴极电泳反应机理电解电渗电沉积电泳相关术语介绍：电解：任何一种导电液体在通电时产生分解的现象称为电解。阴极（被涂物）：2H2O+2e-→2OH-＋H2↑R—NH+OH-→R—N↓＋H2O（水溶性）（水不溶性）阳极（极板）：2H2O→4H+＋4e-＋O2↑RCOO-

5、+H+→RCOOH电泳：带正电荷的胶体树脂粒子和颜料粒子在电场的作用下向阴极移动。电沉积:漆粒子在电极上的沉积现象。电沉积的第一步是H2O的电化学分解，这一反应至使在阴极表面区产生高碱性（OH-）界面层，当阳离子（树脂和颜料）与OH-反应变成不溶性时，就产生涂膜的沉积。电渗:刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透的膜，在电场的持续作用下，涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液，使涂膜脱水，这种现象称为电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水涂膜，脱水从而使涂膜致密化。固化反应－OH－OH基体树脂＋NHCOOR＋ROOCHN封闭剂固化树脂OH－OH－反应基烘干热(固化触媒)(NCO封闭物)-

6、OOCHNNHCOO-＋ROH封闭溶剂脱离架桥构造阴极电泳涂料固化机理电泳涂装工艺条件：电泳涂装工艺条件包括以下四个方面13个条件(参数)：(1)槽液的组成方面：固体份、灰份、MEQ和有机溶剂含量；(2)电泳条件方面：槽液温度、泳涂电压、泳涂时间；(3)槽液特性方面：pH值、电导率；(4)电泳特性方面：库仑效率、最大电流值、膜厚和泳透力。槽液的组成方面：固体分(NV):表示在涂料中的树脂及颜料的重量比率(%)。(1)NV过高时出现的问题有：二次流痕、膜厚增加、涂料回收率下降。(2)NV过低时出现的问题有：膜厚降低、桔皮、泳透力下降。灰分(ASH)：表示固体成分中颜料的重量比率(%

7、)。(1)ASH过高出现的问题有：膜厚降低，涂膜水平面失光、易产生桔皮。(2)ASH过低出现的问题有：抗缩孔能力下降，泳透力下降。MEQ值：表示涂料中100g固体份所耗中和剂的毫克当量，是槽液的重要参数。(1)MEQ过高出现的问题有：库仑效率、膜厚、泳透力、破坏电压下降，镀锌板易出现针孔，腐蚀涂料循环管道等设备，用U/F水洗出现再溶解等。(2)MEQ过低出现的问题有：槽液稳定性下降，U/F透过量下降。溶剂含量：表示槽液中有机溶剂的总重量(%)。(1)溶剂含量过高出现的问题有：泳透