电泳原理

4.1电泳原理

4.1.1电泳基本原理

物质分子在正常情况下一般不带电，即所带正负电荷量相等，故不显示带电性。但是在一定的物理作用或化学反应条件下，某些物质分子会成为带电的离子（或粒子），不同的物质，由于其带电性质、颗

粒形状和大小不同，因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速度

也不同，因此可使它们分离。

若溶液里一电量为Q的带电粒子，在场强为 E 的电场中以速度υ移动，则它所受到的电场力Ｆ应为：

Ｆ＝QＥ（6-1）

根据斯托克司定律，在液体中泳动的球状粒子所受到的阻力Ｆ’

为：

Ｆ’＝6 ηrυ（6-2）

式中η为介质的粘度系数，r为粒子半径。

当二力平衡，即Ｆ＝Ｆ’时，粒子作匀速泳动，且有

υ＝QＥ／6 ηr （6-3）

4.1.2影响电泳的外界因素

电场强度、溶液的pH值、溶液的离子强度、电渗作用、粒子的迁

移率、吸附作用

所谓电泳涂装，是将被涂物浸渍在水溶性涂料中作为阳极（阳极电泳），另设一与其相对应的阴极，在两极间通直流电，靠电流所产生

的物理化学作用，使涂料均匀涂在被涂物上的一种涂装技术。

电泳涂装必须使用电泳漆，电泳漆通常又称水溶性涂料，电泳漆与蒸馏水必须按一定比例进行稀释，才能使用。

电泳涂装一般包括四个同时进行的过程：

1、电泳：在直流电场的作用下，正，负带电胶体粒子向负，正方向

运动，也称泳动。

2、电解：电极上分别进行着氧化还原反应，反而在电极上形成氧化

与还原现象。

3、电沉积：由于电泳作用，移至阳极附近的带电胶体粒子在模板表

体放出电子，而呈不溶状态沉积，析出的现象，此时漆膜形成。

4、电渗：在电场作用下，固相不动，而液相移动的现象。电渗作用

使漆膜内所含水份逐渐被排到涂膜外，最后形成几乎连电流也通不过去，含水率极低，电阻相当高的致密漆膜。

5、铁红环氧电泳漆为例：该电泳漆系改性环氧树脂，丁醇，乙醇胺，滑石粉，铁红的物质组成，电泳漆与蒸馏水混合后，在直流电场的作

用下，即分离成带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子，并进行一系列复杂的物理化学胶体化学，电化学变化过程。

电泳涂装的方法及技巧

（1）一般金属表面的电泳涂装，其工艺流程为：预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂

装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。

（2）被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用

喷砂或喷丸进行除锈，用棉纱清除工件表面的浮尘，用80#～120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面采用除油和除锈处理，对表面要求过高时，进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳

前必须进行磷化处理，否则漆膜的耐腐蚀性能较差。磷化处理时，一

般选用锌盐磷化膜，厚度约1～2μm，要求磷化膜结晶细而均匀。（3）在过滤系统中，一般采用一级过滤，过滤器为网袋式结构，孔径为

25～75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更

换周期和漆膜质量等因素考虑，孔径50μm的过滤袋最佳，它不但能满足漆膜的质量要求，而且解决了过滤袋的堵塞问题。

（4）电泳涂装的循环系统循环量的大小，直接影响着槽液的稳定性

和漆膜的质量。加大循环量，槽液的沉淀和气泡减少；但槽液老化加快，能源消耗增加，槽液的稳定性变差。将槽液的循环次数控制6～8次/h较为理想，不但保证漆膜质量，而且确保槽液的稳定运行。

（5）随着生产时间的延长，阳极隔膜的阻抗会增加，有效的工作电

压下降。因此，生产中应根据电压的损失情况，逐步调高电源的工作

电压，以补偿阳极隔膜的电压降。

（6）超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度，保证涂装质量。在

此系统的运行中应注意，系统一经运行后应连续运行，严禁间断运行，以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上，无法彻底清洗，将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势，连续工作30～40天应清洗一次，以保证超滤浸

洗和冲洗所需的超滤水。（7）电泳涂装法适用于大量流水线的生产

工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一个年产30万份钢圈的电泳生产线为例，对槽液的科学管理极为重要，对槽液的各种参数定期进行检测，并根据检测结果对槽液进行调整和更换。一般按如下频率测量槽液的参数：电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴（阳）极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天一次；颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。

（8）对漆膜质量的管理，应经常检查涂膜的均一性和膜厚，外观不

应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象，定期检查涂膜的附着力、耐腐

蚀性能等物理化学指标。检验周期按生产厂家的检验标准，一般每个批次都需检测。

电泳涂装及水性漆的运用，标志着涂装工业的一项重大进步。

电泳涂装施工速度快，可实现机械化和自动化连续作业，减轻劳动强度，漆膜均匀，附着力强，对一般涂装方法不易涂到或涂不好的部位，如前所述的筋板焊缝等处都能获得均匀平整，光滑的漆膜。涂料利用率高达90%-95%，由于电泳涂料是以水作为溶剂的，具有不燃性，无毒、操作方便等优点。电泳后经过烘干的漆膜，具有优良的附着力，

它的防锈性耐腐蚀性，耐候性等性能均优于普通油漆及一般的施工方法。

1.前言

阴极电泳涂装是目前世界上较为先进的一项涂装技术，采用该项技术所获得的涂膜抗腐蚀性能要比阳极电泳涂膜强一倍以上。阴极电泳的涂膜质量除了与涂装线的设计、安装水平、工艺及设备是否完善以及

涂料产品质量是否有保证等因素有关外，还与管理者的水平和素质有着极为重要的关系。在已固有的生产条件的涂装管理中，应采取什么措施、抓住哪些环节、怎样设臵控制点来保证涂膜质量?本文提出了看法和意见，与读者共同商榷。

2.涂膜质量问题及其影响因素

2.1 阴极电泳涂装的典型工艺流程

由于处理的材质和表面状态不尽相同，所以所采用的工艺流程、特别在前处理的工艺上也不完全相同。但其总体要求是一致的。较为常见的流程如下：机加工成形产品→清除焊渣毛刺→上线→脱脂(除锈)→水洗→表调磷化→水洗→电沉积→电泳后洗→干燥固化→产品。

2.2 涂膜质量问题及质量要求

由于受到各种因素的影响，涂膜将出现各种质量问题，归纳起来主要分为两大类：

(1)外在质量即装饰质量问题，主要是颜色、光泽和平整度三项，其质量要求主要看该涂膜是作底漆还是作“底、面合一漆”的不同而异。

(2)内在质量问题，包括机械性能和耐腐蚀性能两方面。

〃机械性能

涂膜附着力(级)：级数越大表示附着力越差，一般以“0”级为最好。涂膜厚度(μm)：由于受到电阻的影响，涂膜厚度总会受到某种程度

的限制。一般而言，涂膜不宜太薄，太薄不仅降低其光泽和平整度，

而且会降低涂膜综合性能。不管属于何种产品，增加涂膜厚度，对提

高涂膜的光泽、丰满度和内在质量都是有利的，但从降低涂装成本考虑，过厚是不必要的。

涂膜硬度(H)：硬度适中为好(如2H)。过小将降低其机械性能，同时，其耐腐蚀性能亦无法得到保证；过大，涂膜变脆，其柔韧性、耐冲击

性将降低，在很多情况下都会降低涂膜的使用寿命。

涂膜柔韧性(mm)：这是一项保证涂膜使用寿命的重要指标，一般以试验涂膜裂纹长度小于2mm为符合要求。

冲击强度：一般要耐50cm的冲击才符合要求。

〃耐腐蚀性能

包括耐水性、耐汽油性、耐化学药品(酸、碱)性，常用耐盐雾性综合表示。对阴极电泳涂膜而言，其耐盐雾性至少要达到720h以上才符合要求。

涂膜的机械性能对涂膜的耐腐蚀性起着非常重要的作用，用户亦应加以重视。

2.3 涂膜质量的影响因素

在阴极电泳涂装中，影响涂膜质量的因素主要有5个。

(1)购进的涂料产品质量不佳或不稳定。

此因素对涂膜质量的影响是首要的，影响的大小视产品质量优劣程度

的不同而异。

(2)预涂件的材质及表面状态。预涂件材质及表面状态用现有的表面

处理方法或工艺无法提供质量保证，即表面处理方法(工艺)不佳、不完善所致。表面处理方法虽好但操作不到位，导致处理质量不过关。

此因素对涂膜质量的影响较为广泛，不仅影响涂膜的外观质量，而且将影响涂膜的附着力、厚度乃至它的耐腐蚀性能。因此，它不仅是一个从始至终不能放松警惕的操作因素，而且也是工艺设计者需要着意研究解决的重要课题。

(3)电泳槽液不稳定，涂料溶解性、分散性差，乳化效果不好，导致

电泳特性差。影响电泳槽液稳定及其电泳特性的因素有：涂料产品质量(差)；槽液工艺参数控制不到位；循环搅拌系统失控、运营不正常；杂质离子(污物)干扰和破坏。这是一个大的影响因素。此因素对涂膜质量的影响是全面的甚至是致命的。涂膜质量控制的重点和难点基本集中于此。

(4)电沉积后水洗不充分，多余涂料未洗净或洗涤冲力过大，将已沉

积的湿膜冲薄。此因素主要影响涂膜的外观质量，或使涂膜变薄。

(5)湿膜干燥固化条件不充分或失控，如：烘烤温度过高或过低；烘

烤时间过长或过短。此因素对涂膜质量的影响是全面的，不仅影响它的外观质量，而且还影响它的内在质量。

(6)人为因素。人员技术素质和职业操守好坏不等。显然，这是一个

需要调动和值得开发的因素，涂装线的成功或失败全赖于此。

由上可见，影响涂膜质量的因素是多方面的，只要一个环节出问题或是一个措施跟不上，都会使涂膜出现这样或那样的质量问题。

3.质量管理措施

(1)加强职工素质教育，全面提高职工技术素质和职业操守；

(2)健全质量规程和岗位责任制，使质量管理纳入制度化、科学化、

规范化；

(3)加强涂料产品质量验收，对每批进厂涂料必须进行系统检钡0，非标产品不能入库；对每次投槽涂料亦需进行相关检测，不符合质量技术要求的，亦不能投槽使用。

(4)保持操作环境整洁，防止污物(如悬链轨道上的锈迹、尘埃、润滑油等)掉入各工作液(特别是电泳槽)或涂件上，造成“二次污染”，这是一个不可忽视的重要环节。

(5)明确质量控制点，加强质量监控。

4.质量控制点及质检要求

总的要求是：在实施质量管理的过程中，不仅要关注每个工序的处理质量，而且要每时每刻关注每个工序中每个参数的细小变化，并将瞬间突变所造成的质量问题消灭在萌芽状态之中。简而言之，在实施质量控制的过程中力求“微观管理”。

从阴极电泳涂装的工艺流程得知，其质量控制点可分为两部分：第一部分为上线前控制点；第二部分为上线后控制点，现分别予以讨论。4.1 上线前质量控制点

上线前质量控制点只设一个，这就是清除焊渣、毛刺。该控制点主要是针对有切割、电焊作业的机加工产品在成形后其表面的焊渣、毛刺等“多余”部分，必须在上泳涂线之前将其清除，其处理质量是否达

到要求不仅关系到预涂件相关部位的涂膜厚度和附着力，而且还将影响涂装产品的外观质量。这是因为焊渣、毛刺的凸出部、焊渣中被烧

焦的碳素等物质不清除，不仅降低预涂件表面的平整度，而且将降低有关部位的导电性。

该工序多为手工或半机械处理。为了保证处理质量，要求有比较严格的质检制度。

质检要求：毛刺、焊渣除净、表面平整。

4.2 上线后质量控制

上线后主要分为4个工序，分别是：前处理工序，包括脱脂(除锈)、表调、磷化、水洗；电沉积工序；电沉积后洗工序；湿膜干燥固化工序。

4.2.1 前处理工序

(1)脱脂除锈。该工序是表面处理最为重要的工序，其处理质量的好

坏是保证涂膜质量的一个关键所在。该工序的处理方法较为常见的有

酸洗(或“二合一”)法、超声波法等。影响处理质量的因素虽略有不同，但亦有共同点。如预涂材质及表面状态、工作液的种类、性能及其pH、操作温度、Fe3+离子含量、工作液的使用周期等。

质量控制应关注工作液的pH、操作温度和工作周期(Fe+离子浓度)。当处理效果明显下降，采用提高pH或温度仍无效果时，主要是工作

液使用周期过长(Fe2+离子浓度过高)所致。此时为了保证处理效果应果断采取措施即更换新液。

质检要求：预涂件表面无油污、锈迹、氧化皮和其他杂质(金属表面完全裸露)，表面平整，不返锈。

(2)表调、磷化。电泳涂装要求涂件有较高的磷化质量，一是膜厚要

均匀无遗漏；二是结晶细致；三是膜不能过厚。为了保证磷化质量，

磷化前预涂件表面预先经过“表调”是必不可少的。影响磷化质量的因素除r与磷化剂的产品质量密切相关外，还与工作液的温度、总酸度、游离酸度、促进剂浓度等参数的操作控制有关。这些参数因磷化产品的不同而不同，管理者和检测人员应定时或不定时地做好监控工作，切实控制好这些参数。

质检要求：磷化膜均匀、细腻、膜厚1～3μm，不能过厚，否则，将使涂膜变得粗糙或者降低涂膜厚度甚至电泳不上。

(3)水洗此处水洗包括2个工序的水洗：

〃脱脂除锈后洗。该工序的水洗主要是为了洗净预涂件表面的残酸、

残碱，以避免它们污染和干扰下道工作液(表调、磷化)的处理效果和使用寿命。对涂装质量本身并无直接的影响。只要洗后保证了洗件的洁净度(不降低表调剂、磷化剂的使用效果)就算达到了洗涤目的。质检要求：滴水pH中性，洗件湿润均匀，无挂珠。

〃磷化后洗(附纯水水质要求)。该道工序的水洗远比前道工序水洗重要，而且对水洗质量要求非常苛刻，其原因在于磷化后如果不洗净工件表面残存的磷化剂和其他杂质，将会引起两个严重后果：①残存磷化液中的Zn2+、Fe2+、H2PO4-、HPO42-、HPO43-等可溶性盐类离子是电泳涂膜“蛤蟆皮”、“针孔”等弊病的“元凶”，随着它们的混

入和含量的增加，将造成大量的涂膜质量问题，后果极为严重；②残存磷化剂中可溶性盐类离子随使用时间的增加而增加，含量过高引起

树脂析出而沉淀，从而降低涂料利用率，严重时甚至会使电泳槽液报废，从而造成重大的经济损失。

质检要求：预涂件洗水滴液pH小于7；电导率小于50μS/cm。应特别指出，磷化后最后一道水洗对纯水水质要求较高，这是保证该道水洗质量的重要环节。管理者及操作人员应做好纯水水质的监控工作。

纯水水质要求：电导率小于20μS/cm(pH＜6.5)。工序质检重点：①油、锈、污除净；②磷化膜厚1～3μm；③洗件滴水电导率小于50μS/cm。

4.2.2 电沉积

该工序是整个电泳涂装的中心环节，涂装线成功与否皆赖于此。因此，管理的重点和难点亦集中于此。前面所有工序即前处理质量如何亦将

在此得到“反馈”,为了使电沉积能正常地进行和获得好的涂膜质量，

就必须正确和全面地执行工艺规程，使电泳槽液始终处于一个稳定、

乳化效果和电泳特性均佳的良好状态，以及能维护其正常运行的循环

搅拌系统。为此，平常的管理应针对如下几个环节，紧紧抓住不放松。〃电泳槽液的工艺参数如固含量、助剂含量、pH、颜基比、电导率、温度、施工电压(电流)应根据不同季节(温度)和是否生产进行适时调整和控制，使之始终处于正常范围。

电泳槽液良好状态的特征是：漆液均匀、细腻、呈均相状态。应以此

标准检查槽液。

〃循环搅拌系统运行正常，槽底各处均无沉淀现象发生。

〃槽液循环过滤装臵、恒温装臵、超滤装臵等均运行正常，设备(滤袋、滤管)无破漏，透过液清澈(参数符合工艺要求)。

〃施工电压稳定、电流充足、吊具导电性和阳极液循环系统良好。

〃正确配漆、使之“熟化”彻底。

〃检测系统运行正常。

4.2.3 电沉积后洗

为了保证电泳后水洗质量，关键是控制好洗水流量和压力，防止过大或过小。

质检要求：手触湿膜要干净；指压湿膜，压印明显—涂膜厚度可望获

得保证。

4.2.4 湿膜干燥固化

为了使湿膜各处烘烤温度的均匀分布和热能的充分利用，进烘箱前必须沥干湿膜表面的水迹。烘烤质量的关键是：烘烤温度和烘烤时间要得到足够的保证，但过高或过长也是不适宜的。质检要求(烘烤时间已设定)：趁热触摸刚出炉的涂膜不黏手也不发黄，说明涂膜已干透，而且无过烤现象，理应符合质量技术要求；如黏手，说明温度偏低，湿膜仍未干透；如发黄，说明温度偏高，出现了过烤现象，涂膜变脆，将降低其机械性能。仪器检测涂膜各项质量技术指标，如无异常，产

品符合质量要求。

5.2.1 前言

20世纪60年代美国福特（Ford）汽车公司率先开发了阳极电泳涂

料，主要用作汽车底漆。70年代以后，阴极电泳涂料获得了迅速的

发展。阴极电泳涂料除保留了阳极电泳涂料的优点外，还具有可避免工件的阳极溶解、泳透力高、抗腐蚀性强、自动化程度高等优点，已广泛用于汽车、家电、仪器仪表、玩具、五金及工艺品等的表面涂装。有关阴极电泳涂料的进展我国已有一些文献报道，我们对阴极电泳涂料的一些最近的发展动向也进行了阐述。

电泳涂料的基料树脂的组成和结构对涂层的性能有着至关重要的

影响。阴极电泳涂料是一个多相分散体系，被涂基材的表面组成与结构、电泳前处理以及涂装工艺参数对涂层的性能都有重要的影响。本文就影响电泳涂装的主要因素对电沉积涂层性能的影响进行了讨论。

5.2.2 影响阴极电泳涂装的因素

5.2.2.l 基材的表面性质

阴极电泳涂装过程中，作为阴极的基材，如低锌、普锌或含锌镍的磷化钢板由于电解作用，沉积的涂层会有缺陷，影响电沉积涂层的防腐性能。此外，电泳时阴极表面碱性增强（开始电沉积时阴极附近

的pH值约12），会使部分磷化膜溶解、基材表面微观结构发生变化，影响整体涂层的性能。目前，解决的措施是改进磷化工艺，使基材表面覆盖Zn与Mn、Ca、Fe等金属的复合磷酸盐[Zn2M(PO4)2〃H2O](式中M为Fe、Ni、Mn和Ca)，以提高磷化膜的耐碱性。

值得注意的是，在不同基材表面上电沉积的涂层其热性能也有差

异。如在氧气气氛下，未经过磷化处理的钢板上电沉积的环氧涂层在450℃即开始热降解，热降解残余量约25％；表面镀锌-镍合金的钢

板在520℃开始热降解直至完全。这是因为不同基材表面对阴极放氢

反应的催化活性不同，导致环氧主链的吸氢反应程度及涂层的多孔性

呈现差异，从而影响了热降解速率。此外，基材对于树脂的固化温度也有影响，比如镀镍表面环氧树脂的固化温度可降低20～30℃。

5.2.2.2 电泳前处理

5.2.2.2.1 脱脂

脱脂的目的是除去金属表面的油污。目前脱脂普遍采用水溶性碱性

脱脂剂，关键在于控制好脱脂温度和脱脂时间。脱脂温度过高，水解速度加快，工件表面易泛黄；温度过低，不利于脱脂液中表面活性剂

的润湿、乳化、增溶等作用，脱脂不干净。脱脂液除油能力随pH值的提高而提高，但pH值过高可能使铝及铝合金等金属工件被腐蚀。

一般控制脱脂温度60～80℃、脱脂时间10～15min效果较好。此外，脱脂后应立即清洗干净。否则金属表面覆盖一层碱性物质，会影响后续除锈和磷化工序，最终使电泳涂层的抗腐蚀性下降。

5.2.2.2.2 磷化

对于阴极电泳涂装，磷化膜必须是轻量极的（膜厚为2～6μm）过厚的磷化膜导致电阻增大，使电沉积的效率降低。此外，电泳涂装还要求磷化膜致密而均匀，只有在工件的导电能力、电场强度一致的前提下，才能得到均匀的电沉积膜。我国广泛采用锌系或锌钙系中低温、低渣快速磷化工艺。低锌磷化与阴极电泳配套性好，可充分发挥阴极电泳涂装的优势，发达国家高档汽车的电泳涂装均采用低锌磷

化。磷化工序的控制重点是磷化液的游离酸和总酸度、促进剂含量，

以及磷化温度和时间。一般低锌磷化采用NO3-促进剂体系（含量＞15g/L），处理温度50～60℃，浸入时间3～5min，总酸度20～27点（滴定10mL磷化液至酚酞终点时所消耗的氢氧化钠溶液的毫升数），游离酸0.7～1.3点（滴定10mL磷化液至甲基橙终点时所消耗的氢氧

化钠溶液的毫升数）。若在锌系或锌钙系磷化液中加入一定量的Ni2+或Mn2+（2～5g/L），可形成颗粒状晶粒致密的磷化膜，增强磷化膜

的耐碱性。从而提高电泳涂层的耐腐蚀性。此外，磷化后必须彻底洗净磷化膜上残留的可溶性盐，因为在湿热条件下这种可溶性盐容易引

起涂层的脱落，且它带入电泳槽会严重污染电泳涂料。

5.2.2.3 固体分

阴极电泳槽液的固体分通常控制在18％～25%（质量分数），固体分的高低对涂料电沉积量的影响较大。涂料的固体分高，槽液导电性好，电沉积量也随之增加，但固体分过高（＞30％），电沉积量增加过多，涂膜变得过厚，烘烤时因流平性不佳而在表面形成桔皮等弊病；

固体分过低（＜10％）时，涂料的泳透力低，涂膜的遮盖力差，还会

引起电解反应加剧，涂膜易产生针孔，槽液稳定性变差。实际涂装过程中，由于涂料固体分的下降，需要定期检测固体分的下降值，通过计算向槽液中补加新鲜电泳涂料。

5.2.2.4 颜基比颜料质量/基质质量（树脂）

对以颜料为着色物质的阴极电泳漆，颜基比失调会导致涂膜的外观和抗腐蚀能力变差。颜基比过高，涂膜粗糙无光泽，甚至颜料发生沉淀；颜基比过低，涂膜易产生针孔，抗腐蚀能力降低。阴极电泳过程

中，一般通过向槽液中补加高颜基比的颜料浆的方法，以维持颜基比恒定在0.24～0.3。

5.2.2.5 助溶剂

助溶剂是阴极电泳涂料的重要组成部分，一方面有利于保持涂料的稳定，另一方面影响涂膜的质量。助溶剂含量太低，降低了树脂的水

溶性，导致电沉积量和泳透力降低；助溶剂含量太高，涂膜变厚，与此同时，泳透力和涂膜的击穿电压下降，槽液不易控制。通常，阴极电泳涂料中助溶剂含量为20％～40%；在中和及用水稀释之后，槽液中有机溶剂一般控制在2%～5%。若选择的助溶剂是低沸点的醇类溶剂，生产中还需注意定期补加其损失量。

5.2.2.6 槽液的pH值

电泳过程中，槽液的pH值是控制电泳涂料稳定性的重要因素。通

常情况下，阴极电泳涂装需严格控制pH在5.90～6.15。槽液的pH 值太高，电泳涂料变得不稳定，严重时导致沉淀析出；槽液的pH值也不应过低，虽然pH值降低时电泳电流增大，电沉积量增加，有利

于涂膜形成，但漆膜的再溶解程度也随之加大。

连续电泳时，由于树脂不断沉积，中和剂不断积累，使得槽液pH 值渐渐降低、电导率增大，导致泳透力降低。更为严重的是已沉积在

工件上的漆膜重新溶解的趋势加大，使沉积膜变薄，失光甚至露底。

一般通过极罩法、补加低中和度涂料和更换超滤液的方法来调整pH 值，使之稳定在规定的范围之内。

5.2.2.7 槽液电导率

阴极电泳涂料槽液的电导率通常在1200～1600μS/cm，维持槽液一定的导电能力，保证涂层的质量。在电泳过程中，由于杂质离子的混入，以及游离出的中和剂的浓度增加的缘故，电导率会逐渐增大。

电导率过高既增加耗电量，降低了泳透力，又使槽液升温过快，涂膜光泽降低，颜料颗粒析出、漆膜抗腐蚀能力下降。

5.2.2.8 槽液温度

槽液温度对阴极电泳涂装及涂膜性能的影响是非常显著的。在其他工艺条件不变的情况下，升高温度，槽液粘度降低，电极反应加快，

同时涂膜的电阻值也下降，有利于电沉积，使膜厚增加。但槽液温度过高（＞35℃），涂膜变得粗糙，烘干后产生波浪状的堆积，且槽液

中的助溶剂易挥发，导致槽液变质，稳定性变差。温度过低（＜15℃），沉积量很小，涂膜很薄，光泽度和遮盖力都差，且槽液粘

度大，电沉积过程中产生的气泡难以消除，漆膜易出现针孔。一般阴极电泳槽液温度控制在28～34℃，实际操作中需采取恒温措施。以防止槽液温度超出此范围。

5.2.2.9 电泳电压

阴极电泳涂装的电压主要取决于涂料的品种，操作时还应该综合考虑极间距、极比、槽液温度等因素，以确定最佳电压范围。电压的高

低对电泳涂膜的质量影响很大。通常电泳时间是固定的，通过提高或降低电压来调节涂膜厚度。极间电压越高，电场强度越强，电沉积量亦随之增加，工件内表面及半封闭面的涂膜厚度增大。但电压过高，

工件入槽瞬间的冲击电流太大，涂膜沉积速度过快，易造成涂膜外观

和性能变差。电压高到超过电泳膜的击穿电压时，沉积涂膜被击穿，

电解反应加剧，电极表面产生大量气体，涂膜表面产生大量气泡。电泳电压过低，涂料泳透力差，沉积速度慢，效率低，涂膜变薄。一般

在保证涂膜外观质量前提下，尽可能采用较高的电压进行阴极电泳涂装。电压控制在150～340V为宜。

据文献报道，阴极电泳涂装时采用不同的供电方式对涂膜的外观影

响较大。线性升高电压既可获得较高的泳透力，又可限制峰值电流，

防止涂膜弊病的产生。

5.2.2.10 电泳时间

一般情况下，电泳时间长，膜厚及泳透力会增加，涂膜电阻值也随之增大，约2～3min后，涂膜达到一定厚度，厚度就几乎不再增加。电泳时间过长，会导致涂膜缺陷产生，外观变差。因此，在保证涂层质量前提下，应尽量缩短电泳时间，电泳结束后，被涂物应尽快从槽中取出，以免涂膜发生再溶解而变薄。

5.2.2.11 极间距与极比

阴极电泳时阳极与阴极（被涂物）之间的距离（极间距）和面积比值（极比)对电沉积效率有一定影响。极间距过远，极间电阻增大，

电沉积效率降低，沉积量减小，涂膜不均匀，局部甚至电泳不上；反之则会产生局部电流大和过量电沉积，影响膜厚均匀度。一般合适的极间距为50～400mm。对于较大的工件，必要时可设臵辅助阳极，以达到合理的极间距范围。阳极面积过大，被涂物表面易产生异常电沉积，沉积出的涂膜厚且粗糙，附着力也降低；阳极面积过小，电沉积

效率降低，涂膜变薄，泳透力也低。一般合适的极比（阳极面积／阴

极面积）为1/4～1/6。

5.2.2.12 烘烤温度和时间

烘烤温度和时间对涂膜的耐腐蚀性、耐冲击性均有很大的影响。高温长时间烘烤可能导致涂膜泛黄、变脆等；烘烤温度太低，树脂没有充分交联，耐腐蚀性变差。一般烘烤温度为165～180℃，烘烤时间20～30min。