铝型材电泳涂漆工艺的生产实践

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1、铝型材电泳涂漆工艺的生产实践　电泳涂漆工艺是在电场的作用下，铝型材阳极氧化膜的表面上沉积一层有机涂料膜，经高温固化成型。电泳涂漆型材表面光洁度高，色彩柔和典雅，并且突出了金属的质感。表面覆盖的一层漆膜晶莹剔透，不仅能抵抗水、泥、砂浆和酸雨的浸蚀，而且对于异形型材也有很好的涂装效果，这是其他处理方法不能相比的。日本90％的铝型材都经过电泳涂漆处理。近些年，随着涂漆工艺中反渗透技术的成熟与应用，电泳漆液的回收率高达100％，实现了无污染生产，生产成本大幅下降，为电泳涂漆工艺的推广使用奠定了坚实的基础。　　1 电泳涂漆工艺原理　　电泳涂漆分为阳极电泳和阴极电泳，根据基体材料的种类或涂装的目的来选择

2、使用电泳涂漆的类型。阴极电泳工艺一般是采用聚胺酯涂料对首饰表面进行涂覆处理。阳极电泳工艺中，第一代涂料为环氧树脂涂料，现在主要用于汽车底盘的表面处理；第二代为丙烯酸涂料，用于铝型材的表面处理。丙烯酸分子式为CH2CHCOOH，聚合成的丙烯酸树脂为一团乱麻，其中最外的羧基有70％被氨基所取代，因其树脂中存在—COONHR，使树脂具有水溶性，氨基树脂在高温下进行交联固化反应。涂料分子的均匀性对工艺操作有很大影响，一般来说，乳化越好，分子越均匀。　　铝合金电泳涂漆工艺的原理是基材表面经阳极氧化处理后，形成由Al12O3，与A12(SO4)3，所构成的多孔性蜂巢式的保护层。在直流电压作用下，铝合金作

3、为阳极，电流通过氧化膜微孔电解水，产生H+和O2，同时，电泳涂料液在电场作用下，向阳极被涂物移动，与H’反应并沉积于被涂物上。在电场的作用下，膜中的水分子渗透析出，最终膜中水分含量低至2%~5%。经过烘烤产生交联反应硬化。电泳涂漆起到封闭多孔质氧化膜的作用。　　电泳涂漆一般认为有4个过程：　　（1）电解：丙烯酸胺R-COONH2→R-COO-+NH2　　水H2O→H-+OH-　　（2）电泳：电荷粒子在导电介质中受电位影响而移动。粒子的移行率与粒子的ZETA电位、电场大小、介质的介电系数成正比，而与漆液的黏度成反比关系。　　（1）工艺参数要求：　　脱脂：硫酸180g/L~200g/L，时间2m

4、in~5min　　碱冼；氢氧化钠40g/L~50g/L，时间2min~5min　　中和：硫酸180g/L~200g/L，时间2min~5min　　氧化：硫酸150g/L~180g/L，Al3+<150g/L，槽温（20±5）℃，电流密度为150A/m2~180A/m2。　　着色：着色电压小于氧化电压，其他参数按配槽要求进行　　电泳涂漆：固体质量分数5%～7%，PH值7.6~8.4,温度(23±3)℃,电导率25℃时590us/cm~900us/cm,涂漆时间40s~180s，涂漆电压40v~160v　　沥水：15min~20min　　固化：温度170℃~180℃，时间30min　　（2）电泳

5、涂膜的性能指标列表1   电沉积：R-COO-+H+→RCOOH↓　　3R-COO-+Al+→（RCOO）3→（RCOO）3Al↓　　（1）电渗透：析出于阳极上的涂料膜，构造如同无数的毛细管。毛细管与水的界面存在电气二重层，水分在电场作用下，透过涂料膜脱水，而互换相反电荷造成渗透现象，称为电渗透。　　2铝型材电泳涂漆工艺过程　　（1）生产流程如图1所示。   ①光泽度：使用人射反射角度为600光泽度仪，标板设为100；　②硬度要求刮破硬度为3H；　③在mt用”(NdOH)I％的水溶液浸泡Ⅺh保护等级大于9．5；　④在20~C~”(Hcl)5％的水溶液浸泡20h保护等级大于9．5；　⑤在沸水中

6、浸泡8h后检测其失光率小于5％。　　3 电泳涂漆工艺装备　　(1)电泳电源：对于电泳电源的要求主要是纹波因素，国家标准规定，纹波系数必须小于6％。因为电压不稳会产生针孔、橘皮、失光等一系列缺陷。　　(2)回收系统：对水洗槽中的漆液进行回收，实现无污染生产。关键部件有高压泵、RO膜等，是由电泳槽、电泳副槽、电泳后的两道水洗槽及回收膜管组成的封闭式回收系统。该系统的优势在于进入膜管的槽液成分稳定，对膜管有保护作用，在进行漆液回收时达到各槽的动态流量平衡，如图2所示。 　　RO膜管采用高压反渗透技术，不断地从输入液中渗透出水，好的膜管产水量大，水质清彻。也有厂家采用海水淡化替代，当产量大或生产钛金

7、黄色型材时，膜管易堵塞，而且出水质量差，漆液回收率提不上去。高压泵应选用专业厂家的产品，稳定的进水压力是膜管运行正常的必要条件。　　(3)电泳精制系统：由阴塔和阳塔组成，阳树脂为大孔弱酸性树脂，阴树脂为强碱性树脂或大孔弱碱性树脂、利用树脂对杂质阴、阳离子进行交换生成H＋和OH-，起到净化漆液的作用。好的树脂与生产出好的产品有着密切的关系，因此要注意树脂牌号的选择。　　(4)循环过滤系统：由于生产时电泳槽产生大