阴极电泳涂料的工艺技术及发展趋势

《阴极电泳涂料的工艺技术及发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、http:/www.sansenpaint.net阴极电泳涂料的工艺技术及发展趋势　　前言　　阴极电泳(CED)涂装是必须采用专用涂料和涂装设备的技术含量高且复杂的水性涂料涂装方法。专用涂料就是VOC含量低的水性CED涂料。CED涂装能实现全自动化，且涂着效率高、CED涂膜性能优良、耐腐蚀性能优异、能成倍提高汽车车身的使用寿命(保证10～12a不产生穿孔锈蚀)、特别适用于大量流水的车身涂装(JPH60台/h，链速6m/min以上)。自1977年世界上第一条汽车车身CED涂装线在美国投产以来，CED涂装工艺技术在世界汽车工业中的普及率和普及速度是史无前例的，在20世纪80年代就形成新建汽车车身

2、涂装车间都采用CED涂装工艺之势，汽车车身的阴极电泳化率很快达到90%以上。　　在近30年中，CED涂料及涂装技术有了较大的技术进步，已经是非常成熟的、先进高效的涂装工艺，至今尚无理想的汽车车身涂底漆工艺技术替代CED涂装工艺[1]。CED涂装工艺在农机、工程机械、建材、家用电器、五金、金属制家具、摩托车、电动车、自行车及其零部件等工业领域得到推广应用。　　基于CED水性涂装的优点，人们早已认为CED涂装属于绿色涂装技术，可是按当今的"绿色涂装理念"实现10个更少、6个高效、2个更高、1个更低[2]，可持续发展等创建环境友好型、低碳经济社会的时代要求，和清洁生产的生态及经济目标来衡量，再加上

3、生产实践中的感受，传统的CED涂装尚存在以下不理想之处：　　(1)能耗较大：CED涂料的固化温度偏高(170～180℃)，不利于节能减排和热容量大的工件(厚板件、铸件及空腔件)采用CED涂装，希望CED涂膜固化低温化、快速化。　　超值膜厚无论作业或不作业，槽液必须24h不停搅拌，使耗电量偏高。希望改进CED的泳透力和沉降性，节省电能、降成本。　　(2)对泳透力的概念理解不到位，第1、2代CED涂料的泳透力偏低或太低。泳透力原仅理解为：在电泳涂装过程中使背离电极(阴极或阳极)的被涂物表面上漆的能力(仅是远离电极之意，理解为静电喷涂时的环绕性)。需增加理解为：在电泳涂装过程中穿透孔、隙，克服屏蔽

4、效应，使被涂物空腔内表面(隐蔽部位)涂上漆的能力。　　国内最早用一汽钢管法、福特盒法，现普遍用四枚盒法。前两种方法适合测试泳透力较低的电泳涂料，四枚盒法(图1)展示了车身各部位的结构：A面车身门外表面;H面为背(或远)离电极的表面(如车身顶盖外表面);B、C面为背(或远)离的表面(车身内表面，地板);D、E表示车身门内腔、立柱;F、G表示需穿过3个Ф8mm的孔，克服屏蔽效应才能到达的内夹层、空腔内表面。　　http:/www.sansenpaint.net　　在采用泳透力较低的第1、2代CED场合，为使车身内腔表面涂上漆(≥10μm)，是靠提高泳涂电压和延长泳涂时间来实现的，即使这样有时还是

5、达不到要求，还要采取增设辅助电极的措施(如厢式面包车身内安装随行辅助阳极，来确保车身内表面及空腔内表面涂上漆)。其结果是产生外表面(尤其是靠近阳极的被涂面)泳涂膜厚超厚(达25～28μm，甚至厚达30μm以上)。另外车身各部位的泳涂时间不一样，造成车身外表面厚度薄厚不均(有时相差10μm)。车身外表面CED的膜厚基准一般为20μm，超值膜厚造成CED消耗量的增大、成本的提高。　　(3)具有锐边的工件和表面粗糙的被涂物(抛丸处理过的铸件和厚板件)CED涂装后，耐腐蚀性能差。在电泳过程中泳涂膜厚正常(可能因尖端效应，锐边和凸出部位的涂膜还厚一些)，但在烘干时受热展平性或表面张力的影响，锐边和尖端

6、部位的膜厚变薄，甚至可能露底，抗不住盐雾试验。　　(4)CED涂层作为底面合一涂层使用场合，应具有一定的耐候性。以环氧树脂为基料的CED涂料耐腐蚀性很好，可是耐候性差，工件露天存放1～2个月就严重失光。　　(5)需进一步提高CED涂装的环保性。低加热减量化、低VOC化、无重金属(无铅无锡)、无有害物质(HAPs)，实现电泳后清洗污水零排放。现今CED涂料烘干时的"油烟大"，槽液调整经常需加溶剂。　　近3～5a来，引入"绿色涂装"理念，创建"绿色涂装车间(Greenpaintingshop)和高效的涂装工艺体系，成为以汽车涂装为代表的工业涂装发展的主流趋势。转型必须重新审评传统工艺的环保性、经

7、济性和资源利用的合理性等。CED涂装工艺虽非常成熟，但还存在上述不足需克服，涂料和涂装界在CED涂装方面进行大量开发、研究、改进工作，并取得了较大的技术进步。如CED涂料在薄膜高泳透力、锐边耐蚀性、固化低温化、低加热减量和低VOC化、耐候性、无有害物质和节能降成本方面都取得了突破性的进展。　　1新推出和已投产应用的CED涂料新品种　　1.1薄膜高泳透力型CED涂料(车身打底用)为省资源，降低CED涂装成本，开