电泳漆基础知识

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电沉积： 电沉积是指涂料粒子在被涂物上沉析成膜的现象。在阳 极电泳涂装时，带负电荷的涂料粒子在阳极凝聚成膜， 平衡离子则在阴极上聚集，这是一个不可逆过程。阳极 上的最初反应是形成氧气和氢离子，致使工件表面形成 高酸区（PH=3-4），当阴离子树脂与氢离子反应变成不 溶性时，就产生了涂膜的沉积。同理，在阴极涂料涂装 时，带正电荷的粒子在阴极上凝聚，带负电荷的粒子 （离子）在阳极聚集，在电沉积过程中，由于水在阴极 区电解生成氢气和氢氧根离子，致使在阴极（被涂物） 表面形成高碱区（PH=12-13），当阳离子（涂料粒子） 与氢氧根离子反应变成不溶性时就产生涂膜的沉积。
河北长安技术交流资料
上海金力泰化工股份有限公司 技术中心 2011-7-14
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第一章：电泳涂料的基础知识 第二章：电泳涂装的基础知识 第三章：电泳涂装工艺 第四章：电泳涂装的主要设备 第五章：电泳涂装线的管理 第六章：异常情况的处理
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第一章：电泳涂料的基础知识
1、什么是电泳涂料

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电渗： 电泳涂装过程中刚沉积到被涂物表面的涂膜是半渗透性 膜，在电场的持续作用下大分子涂膜内部所含的水分子 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。电渗使亲水的涂膜转化成为憎水涂膜，并使之 致密化，所以工件泳涂成膜后，可用水来冲洗附浮在漆 膜表面的槽液。
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电泳涂装原理图
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3、电泳涂装的优缺点
1）优点 底涂工序可实现自动化，适用于流水作业。 相对于喷涂工艺而言，电沉积工艺虽然一次性投资较大，但投槽后 两至三年内就可收回，高于常规喷涂工艺的那部分成本。同时电沉 积过程的能量消耗和正常的保养费用都大大低于常规喷涂工艺。 可控性强 工作槽液容量较大，使涂料及工艺参数的变化减到最小。操作工艺 参数已有明确的规定，且是以丰富经验为基础。依靠调整电压，容 易得到均一的目标膜厚，通过选择不同品种的电泳漆和调整泳涂工 艺参数，膜厚可控制在10-35μm范围内。工件间和不同日期所沉积 的涂膜（如膜厚及性能）重现性好。
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阳极电泳漆（AED）：所使用的成膜聚合物为阴离子型 树脂，常见的都是多羟基的聚合物，中和剂为有机胺， 如一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺等；常用的有聚 丁二烯、酚醛、顺酐化油、环氧酯、丙烯酸类等阳极电 泳漆。
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阴极电泳漆（CED） ：所使用的成膜聚合物为阳离子型 树脂，在树脂骨架里含有氨基，中和剂为有机酸，如甲 酸、乙酸、乳酸等；最常用的树脂有环氧树脂、丙烯酸、 聚氨酯类等。
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泳透力好 提高工件内腔及夹缝的防腐蚀性，尤其阴极电泳涂膜的 耐蚀性更好。对于喷涂、浸涂等涂装法，夹缝和内腔很 难涂上漆膜；且缝隙间的涂膜在烘干时不会被蒸汽洗掉， 从而使工件内腔、焊缝、边缘等处的耐蚀性显著提高。 高效性 若槽液操作参数及设备维护得当，与喷涂相比，涂料的 有效利用率可高达95%以上。工作液是低固体份的水稀 释液，粘度与水相似，原漆带出槽外的量很少。泳涂的 湿漆膜是水不溶性的，泳后可采用超滤（UF）液封闭 清洗，回收带出槽外的漆液。
涂膜增厚机理：带电荷的漆粒子在电场的作用下，开始逐 步在工件表面上析出，随着这一过程的不断进行，涂膜不 断增厚，直至涂膜的电阻大到不通电为止；也可以认为电 沉积和漆膜返溶达到平衡时，这样就几乎泳涂不上漆膜了。

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电泳涂装时的膜厚、电流以及涂膜电阻的关系
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2、电泳涂装的原理 电泳涂装过程中伴随有电解、电泳、电沉积、电渗等 四种理化反应。 电解： 是指导电液体在通电时，发生分解的现象。在电泳过程 中水发生分解，在阴极上产生氢气，阳极上放出氧气， 金属阳极发生溶解，溶出金属离子。 电泳： 电泳是指导电介质中的带电荷的胶体粒子（树脂及树脂 包裹的颜料）在电势的作用下向相反电荷的电剂 表面活性剂
交联剂，起到固化漆膜的作用
中和树脂，使之成水溶或水乳 化状态 消泡性 改善漆膜外观

色浆部分
原料 预期作用与特性 备注
分散 树脂
季铵盐型或叔 胺盐型的改性 环氧分散树脂
良好的水溶性，有利研磨；对颜填料具有良 采用双酚A 型 好的湿润性和分散稳定性；以及良好储存稳 的环氧树脂 定性
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低污染性、高安全性 与其它溶剂型涂料、水性涂料相比，因其有机溶剂含量 少，且低浓度，故无火灾危险，对水源和大气污染少。 采用超滤(UF)和反渗透(RO)装臵，实现电泳后的全封闭 水洗，可大大减少废水处理量。 电泳涂膜的外观好，烘干时有较好的展平性，电泳涂装 所得涂膜的含水量少，溶剂含量也小，在烘干过程中不 会象其它涂料那样产生流挂、溶落、积漆等弊病。电泳 水洗后的涂膜是较干的，晾干时间短(5-10min)，可直接 进入高温固化。 磷化膜经纯水清洗后，不需要烘干，可直接进入电泳工 序；而其他漆种必须将水份烘干，才能进行涂装。
钛白粉
炭黑 颜填料 防腐颜料 高岭土 催化浆 含锡浆
提高产品的防腐性能
着色 提高产品的防腐性能 防止漆膜产生缩孔、露底等漆膜弊病，从而 瓷土 提高操作性 烘烤时，漆膜固化的促进剂 DBTO
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第二章：电泳涂装的基础知识
1、什么是电泳涂装？

电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法，适用于电沉积涂料 的涂装。它是将具有导电性的被涂物浸渍在用纯水稀释的、 固体份较低的电泳漆槽中作为阳（或阴）极，槽中另设臵 与其相应的阴（或阳）极，两电极间通直流电及一定时间， 在被涂物表面析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。
电泳涂料：是一种在水性底漆的基础上开发的，仅适用 于电泳涂装法的专用水溶性（或水乳化）涂料；在水中 能离解出带电荷的成膜聚合物，并在直流电场的作用下 向相反的电极（被涂物）移动，最终在其表面上沉积析 出。可根据被涂物所处极性位臵的不同，分为阳极电泳 漆（又称阴离子电沉积涂料）、阴极电泳漆（又称阳离 子电沉积涂料）。所采用的电源为直流电源。
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2、电泳涂料的组成物质和作用 乳液部分
项目 原料 胺改性环氧树脂 树脂 增韧剂 预期作用与特性 抗腐蚀坚韧涂膜湿膜的电阻率 加强涂膜的柔韧、抗缩孔、耐 油性等性能 备注 采用双酚A 型的环氧树脂 采用酯类、醚类树脂对环 氧树脂改性 采用TDI、MDI等类型的异 氰酸酯 如乳酸、醋酸、氨基磺酸 甲酸等 主要抑制喷淋产生的泡沫 润湿剂、抗缩孔剂等