阴极电泳涂装工艺的研究进展
2023年阴极电泳涂装简介及其工艺发展前景
阴极电泳涂装简介及其工艺发展前景所谓阴极电泳涂装，是一种特别的涂膜形成方法，以被涂物为阴极，所采纳的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极，在槽中另设置与其相对应的阳极，在两极间通直流电，在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。
电泳涂料源于20世纪30年月，从20世纪60年月中期开头讨论合成阳离子型树脂，并于20世纪70年月初用于对耐腐蚀性能要求高的家用电器上作底漆，随后渐渐开发出了耐蚀性能更高且具有装饰性效果的阴极电泳涂料，由于其具有优良的防腐蚀性、高泳透率、高流平性、高装饰性且涂装自动化程度高、涂装污染少等特点，广泛应用于机动车工业中，并推广应用到建材、轻工、家用电器等工业领域以及五金和工艺品的表面防腐和装饰。
1.阴极电泳原理阴极电泳是带正电荷的阳离子树脂通电后向阴极移动，由于阴极四周pH值上升，发生粒子交换，阴极涂料就析出覆到试件上。
概括起来，它包括电解、电泳、阴极电沉积、电渗四种现象。
下面以环氧树脂类阴极电泳漆为例，来分析阴极电泳过程。
环氧树脂一般带有碱性基团，用有机酸(如醋酸)中和后生成盐而溶于水。
同时，由于水的离解，在直流电场作用下，阴极电泳过程如下:(1)电解反应：2H20+2e－=H2↑+20H－；(2)电泳：RN+H(C2H4OH)2:和H+向阴极运动；(3)阴极电沉积：由H+在阴极放电，阴极和漆液界面处，OH-浓度上升，当OH-浓度增加到肯定数值时(pH值最高可达12)，漆膜便在阴极(工件)表面产生沉积；(4)电渗：电泳涂装过程中，漆膜沉积的初始阶段，粒子(或离子)电荷不肯定全部被中和、放电。
沉积所得的漆膜结构是疏松的，含水量相当高，离子能通过。
因此，电渗的作用是：当连续通电时，阴极表面产生的阴离子通过漆膜向阳极方向移动，并在漆膜表面与涂料粒子中和形成新的沉积漆膜。
同时，阴离子渗出时夹带着水分子移动，使漆膜内所含水分渐渐排到漆膜外，最终形成含水率很低，电阻相当高的致密漆膜，这种漆膜就可直接进入烘箱中固化，形成最终的电泳涂层。
底面合一阴极电泳探讨
底面合一阴极电泳涂装工艺介绍济南轻骑铃木摩托车有限公司邹艳芳安庆雷李鸽前言：电泳因其环保、安全、生产效率高、涂料利用率高、涂膜均匀、少人操作、易于管理等优点深受涂装界的欢迎。
阳极电泳由于存在阳极氧化，作为阳极的工件被易溶解腐蚀受损。
而阴极电泳以工件作为阴极，避免了阳极氧化的缺陷，被广泛用于汽车、轻工、农机、家电、仪表、文教用品、军工、建材等各行业，且得到了飞跃发展。
传统的电泳涂料以环氧树脂为主体，因其具有优良的耐蚀性，而耐候性、丰满性等性能不佳，一般用作涂装底层，面漆还是以喷涂丙烯酸树脂涂料来保证耐候性、丰满性。
本文要探讨的底面合一阴极电泳涂装只采用一次电泳即保证了涂层的耐蚀性、耐候性、丰满性。
底面合一阴极电泳漆以环氧树脂和丙烯酸树脂为主体，由于两种树脂表面张力的不同，烘烤时表面张力大的环氧成分沉于下层，表面张力小的丙烯酸成分浮于表层，形成耐蚀性和耐候性均良好的涂层。
主要适用于钢铁工件，下面以摩托车车架为例说明关于其施工工艺。
一、底面合一电泳涂料底面合一电泳涂料含有环氧和丙烯酸两种树脂，施工一般也为双组份，一组份为颜料份，一组份为树脂份；分为双组份的主要目的是生产过程中能比较容易的调整涂料的灰分和固体份。
二、底面合一阴极电泳涂装主要工序：前处理→电泳→水洗→预热干燥→固化干燥1．前处理工序处理方式一般有喷淋和浸渍，与普通阳极、阴极电泳前处理要求基本一致。
主要包括预脱脂→主脱脂→水洗→表面调整→磷化→水洗→纯水洗。
对于工件的除锈，这里专做说明。
如果金属工件表面有锈迹，依锈迹严重程度可以在脱脂后面增加酸洗工序。
当然，锈迹也可以通过其他方式来去除，如喷砂，但是依砂丸的粒径大小，喷砂过的工件表面粗糙程度也不一致，电泳后涂膜光滑、丰满程度会受到不同程度的影响。
所以对于外观要求比较高的工件来说，不建议采取喷砂的方式来除锈。
对于摩托车车架的钢管，一般表面黑色氧化层较厚，无浮锈，这样的底材可以不进行氧化层去除处理，附着力和耐蚀性影响不大。
低温固化阴极电泳涂料研究进展
2007年武汉工业学院学报580引言阴极电泳涂料的泳透力、库仑效率很高，槽液比较稳定容易控制，不易受杂质离子和微生物的影响而变质，逐渐取代了阳极电泳涂料作为主要的汽车底涂涂料［1］。
阴极电泳涂料具有高耐候性、高耐蚀性、高透明度、装饰性好、环保安全且对金属基体无腐蚀性等特点而广泛应用于金属表面涂装处理［2，3］。
特别是阴极电泳涂料是以带有胺基的碱性高分子树脂为基体，对黑色金属有缓蚀保护功能，所以其涂膜非常适用于黑色金属等表面保护，目前被大量应用于汽车、机电、家电等五金件的涂装。
其应用也不再局限于材料的防腐蚀，而是兼有材料的表面装饰作用。
阴极电泳涂料的烘烤温度范围一般在160～180℃，对带有橡胶、塑料等的汽车零部件在高温烘烤容易变形，这就产生了开发低温固化型阴极电泳涂料的客观需要。
低温固化型阴极电泳涂料不仅有利于带有塑料和橡胶的汽车零部件的涂装，而且能大大降低能耗［4，5］。
为满足产品性能和环保节能，低温固化阴极电泳漆的面市愈发迫切。
1低温固化阴极电泳涂料的优点与传统的溶剂型涂料和其它浸涂、喷涂水性烘烤漆相比，低温固化阴极电泳涂料具有无可比拟的优越性。
①烘干温度低，节省燃料费用。
采用低温固化型阴极电泳涂料后，可使涂料使用量降低约10%；低温固化烘烤，温度降低10%，可节能10%［6］。
②烘干时不产生烟及烟油。
减轻电泳烘干炉污染，减少废气排放量，有利于环保。
③涂装汽车底盘等大型工件时不会产生应变。
减少漆膜因烘烤的色变，从而提高涂膜质量。
④可整件涂装塑料、橡胶与钢板组装工件。
⑤可涂装铸件等壁厚的工件。
涂层耐蚀性能优良，覆盖能力好，涂装设备自动化程度高，涂料利用率高［7］。
2低温固化阴极电泳涂料的发展2.1低温固化环氧聚氨酯阴极电泳涂料环氧树脂具有黏结力强、耐腐蚀性及化学稳定性好等优良特性，常作为底漆使用［8］。
传统的环氧电泳涂料固化温度为170～200℃，已经不能满足人们对环保及低能耗的要求，并且使热敏感材料的电泳涂装受到限制。
阴极电泳涂装工艺
阴极电泳涂装工艺第一篇：阴极电泳涂装工艺阴极电泳涂装工艺1引言近几年随着我国汽车工业的发展 , 各厂家都在新建或改造涂装生产线 , 新建的电泳涂装线 , 大多数都采用阴极电泳涂装方式。
由于阴极电泳工艺条件要求比较严格 , 加上电泳涂装线设备多 , 工艺环节多 , 比较复杂 , 一次性投资大 , 设计方案应慎重考虑 , 充分发挥其涂装工艺特点 , 以取得好的经济效益。
CED 有其独到之处 , 并愈来愈为人们所重视 , 推广应用普及速度是前所未有的 , 一般阴极电泳涂装工艺分为以下几个步骤 :预清洗→碱清洗→水洗→磷化→纯水洗→干燥→ CED →超滤→水洗→干燥 2预处理控制好预处理 , 对形成均一的磷化膜很重要 , 否则其耐腐蚀性降低 , 并在电泳涂漆后会出现表观缺陷。
通常有两种处理方式:(1)全喷淋式;(2)喷浸相结合式。
推荐采用后一种处理方式。
其工艺流程见图 1。
图 1典型喷浸式磷化系统工艺流程为了得到优质均匀的磷化膜 , 应特别注意各步水洗工艺。
1 #、2 # 工序要能充分去除油脂 , 1 # 工序要用高压水 , 压力越高越好 , 以不损伤工件为限。
这样 , 才有可能形成紧密、附着力好、细腻的磷化膜 , 同时绝对避免或尽可能少的将清洗物带入磷化槽。
3 #、4 #、5 # 工序为清洗阶段。
6 # 表调阶段 , 它可活化金属表面 , 增加晶核的数量 , 降低磷化膜重量 , 提高形成磷化膜的一致性。
7 # 磷化阶段 , 在金属表面形成一层防腐蚀性的无机盐化学涂膜 , 增大电泳漆膜的表面积 , 磷化阶段要及时清除残渣 , 同时 , 建议所有槽都配置过滤器以去除杂质。
磷化后喷、浸洗即 8 #、9 # 工序 , 采用常温全浸式 , 以使磷酸盐尽量溶解于水中。
10 # 新鲜去离子水喷洗 , 将可能带入电泳槽的杂质减至最少 , 所有磷化残余物须从工件表面冲走。
新鲜去离子水的电导率应低于10 μ s/ cm , 滴水电导率应小于20 μ s/ cm。
聚氨酯封端低温固化阴极电泳涂料的研究进展_郭靖
能源研究与管理2019（2）研究与探讨收稿日期：2019-03-16基金项目：**装备发展部领域基金发展项目（6140004040101）作者简介：郭靖（1992—），男，湖北荆门人，硕士研究生在读，材料学专业，主要研究方向：自修复微胶囊应用于复合材料。
通信作者：刘秀生（1965—），男，武汉人，研究员，主要从事表面工程、特种涂料领域研究。
摘要：概述了异氰酸酯型、低温固化阴极电泳涂料的最新研究进展，着重介绍了封闭-解封闭反应机制，封闭剂种类和影响封闭反应的因素，指出阴极电泳涂料正向着环保、节能、高性能方向发展，并展望低温阴极电泳涂料的发展方向。
关键词：阴极电泳；封闭型聚氨酯；低温固化；节能中图分类号：TK01+8文献标志码：A文章编号：1005－7676（2019）02－0024－05GUO Jing 1,2,LIU Lanxuan 1,2,LIU Xiusheng 1,2（1.Wuhan Research Institute of Materials Protection Co.,Ltd.,Wuhan 430030,China;2.State Key Laboratory of Special Surface Protection Materials and Application Technology,Wuhan 430030,China）The latest research progress of isocyanate type and low temperature curing cathodic electrophoretic coatings issummarized.The mechanism of blocking-deblocking reaction,the type of blocking agent and the factors that affect the blocked reaction were discussed.The development direction of new type cationic electrodeposition coatings in future is environment friendliness,energy-saving,and excellent coating properties.And look forward to the development direction of low temperature cathodic electrophoreticcoatings.cathodic electrophoresis;blocked polyurethane;low temperature curing;energy saving聚氨酯封端低温固化阴极电泳涂料的研究进展郭靖1,2，刘兰轩1,2，刘秀生1,2（1.武汉材料保护研究所有限公司，武汉430030；2.特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室，武汉430030）引言以往电泳涂料通常用封端异氰酸酯[1-3]为交联剂，重金属盐[4-5]组分为催化剂，因此镀在工件上存在固化温度高[6-7]，对环境污染严重等问题。
阴极电泳涂装工艺及发展前景
引言电泳涂料源于20世纪30年代，20世纪70年代由美国PPG公司率先开发成功的，启初用于对耐腐蚀性能要求高的家用电器上作底漆，随后逐渐开发出了耐蚀性能更高且具有装饰性效果的阴极电泳涂料，由于其具有优良的防腐蚀性、高泳透率、高流平性、高装饰性且涂装自动化程度高、涂装污染少等特点，广泛应用于汽车的底漆和面漆，也可作为各种家用电器、五金零件等的良好底漆或作为不反光产品的面漆。
1 电泳原理阴极电泳涂装是以被镀金属基底作为阴极，带电的阳离子树脂在电场作用下进行定向移动，从而在金属表面实现电沉积的方法。
电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程，其中至少包括电泳动、电沉积、电解、电渗4个过程。
2 阴极电泳的特点电泳涂装明显优于其它涂装工艺。
它与其他涂装方法相比较，具有下述特点：(1)阴极电泳漆具有优异的抗腐蚀性能。
(2)阴极电泳底漆涂层均匀、平整、光滑，具有出色的附着力、耐冲击性能、耐腐、防锈性，已经能很好地满足底漆所要求的各项机械性能，及与中涂、面漆的配套性。
(3)电泳漆是水溶性涂料，以水为溶解介质，其有机溶剂含量低而具有突出的环保优势。
(4)电泳涂装效率高，涂料损失小，涂料的利用率可达90％～95％。
(5)用于大量流水线的生产工艺，施工可实现自动化连续生产，大大提高劳动效率。
3 阴极电泳涂装主要工艺3.1泳涂电压在电泳涂装线中，泳涂电压可控制电泳涂装过程的成膜速度和沉积量,通常工作液温度和泳涂时间是一定的，如果需要提高或降低膜厚，可通过提高或降低电压来实现。
在连续流水线生产式的电泳涂装设备上，电压至少分两个区约1/3的阳极管为第一通电区约2/3的阳极管为第二通电区段，一般第一通电区段的电压控制在工作电压的下限以下，第二区段的电压控制在工作电压甚至略高一点。
电压分为两个区段的目的是控制在第一区段的成膜尽可能少产生问题，如脉冲痕迹、条纹及气泡等，当底材发生变化时，第阴极电泳涂装工艺及发展前景徐双陈梦 中国矿业大学化工学院 ２２１００８一区段电压低一些能够改善漆膜性能。
阴极电泳涂装工艺的研究进展
阴极电泳涂装工艺的研究进展摘要阴极电泳涂装由于具有很多优点，例如涂膜均匀、致密、外观好、耐蚀性好、延展性好、成本低、生产效率高，已广泛应用于金属表面处理。
本文阐述了阴极电泳涂装工艺的主要参数，并展望了阴极电泳涂装技术的发展方向。
关键词阴极电泳；涂装工艺；发展趋势0 引言阴极电泳涂装有很多优点，例如涂膜附着性强、耐蚀性好、泳透力高且可实现自动化生产、尤其采用不同的色浆和乳液可得到各种颜色的涂层、其电泳漆液中不含有重金属离子，污水几乎不需要处理，是保护环境、低公害涂装的最新方法之一[1]。
由于阴极电泳涂装有上述优点，所以在汽车、家电、五金等行业得到了广泛应用。
1 影响阴极电泳涂装工艺的因素影响阴极电泳涂装的因素有很多，除了电泳设备、电泳涂料这些客观因素外，前处理及电泳过程中的工艺参数[2-3]，对涂膜的性能也起着非常重要的作用。
1.1电泳前处理一般前处理工序由脱脂、表调、磷化、钝化和多次水洗及纯水洗组成，其中比较重要的化学反应发生的工序是脱脂、磷化和钝化。
1.1.1脱脂脱脂是将工件表面上的油脂、脏物等杂质清洗干净，以保证生成良好的磷化膜[4]。
脱脂质量的好坏主要取决于脱脂剂种类、脱脂时的温度、脱脂时间及机械作用等因素。
脱脂的方式最好为喷浸联用，因为喷淋时水的冲击对油污的去除很有帮助，浸渍能除去工件内部不易冲洗的油污。
1.1.2磷化磷化膜结晶的粗细致密程度、P比、膜重等因素，决定了磷化膜与阴极电泳配套性的优劣。
这些因素主要对电泳漆膜的附着力有影响，因此与阴极电泳配套的磷化膜应P比大、增厚率小、结晶尺寸小、吸漆量少。
王锡春[5]研究发现浸渍处理方式所得磷化膜的磷酸二锌铁含量高，且致密，故其耐蚀性好、涂膜附着力优良、喷射处理方式所得磷化膜的磷酸锌的含有率高，结晶成针状且粗，因而其耐蚀性较浸渍处理方式差。
目前正在推广开发低温、少渣型磷化液，并开发磷化残渣的再利用技术。
1.1.3 钝化钝化的作用是封闭磷化膜，提高车身的耐腐蚀性。
低温固化阴极电泳涂料研究进展
文 章编 号 ： ９４ ８ （ ０ ７ ０ ．０ ８０ １０ ．８ ２ ０ ） ４０ ５ ．３ ０ ． １
低 温 固 化 阴 极 电 泳 涂 料 研 究 进 展
王文 清
（ 武汉工业学 院 化学与环境 工程系 ， 湖北 武汉 ４ ０ ２ ） ３０ ３
摘
要 ： 绍 了低 温 固化 阴极 电泳涂料 的优 点 ， 介 以及 几 类 目前发展 较 快 的低 温 固化 阴极 电泳 涂
温度与封闭剂 的种类和异氰酸酯的类型有关， 再根据
维普资讯
４期
王 文 清 ： 温 固化 阴极 电泳 涂 料 研 究进 展 低
５ ９
需要选 择 异氰 酸 酯 的类 型 和封 闭剂 。 用 ３ ５ 二 甲 选 ，一
基吡 唑 （ ＭＰ 封 闭 Ｈ Ｉ 二 脲制 得 的交 联剂 的解 封 Ｄ ） Ｄ缩
０ 引言
阴极 电泳 涂料 的 泳透力 、 库仑 效率 很高 ， 槽液 比
较 稳定容 易控制 ， 不易受 杂质离 子和微 生物 的影 响而
变质， 逐渐取代了阳极具 有高耐 候性 、 １ ３ 高耐蚀 性 、 高
透 明度 、 饰性 好 、 装 环保 安 个 日对金 属基 体无腐 蚀 性 ． 等特 点而 广 泛应用 于 金属表 面涂装 处理 ］特 别 是 。 阴极 电泳 涂 料是 以带 有胺 基 的碱 性高 分子 树脂 为 基 体， 对黑 色金 属有 缓蚀 保护 功 能 ， 以其涂膜 非 常适 所
丙烯 酸 电泳涂 料烘 烤 温度 高 ， 仅耗 能 ， 不 而且 不宜 用 于塑 料件 涂装 ， 大 大 限制其 应用 。因此 ， 这 国内外 都 致 力 于开 发低 温 固化 丙烯 酸 阴极 电泳 涂料 。可 通过 在 丙烯 酸聚 合物 主链 上引入 Ｎ 羟 甲基 丙烯酸 酰胺低 一 温 交联 剂 ， 研制 低温 固化 （ ２ ／０ ｉ） 可 １ ０ ｃ ３ ｒ ｎ 丙烯 酸 电 ｑ ａ
阴极电泳涂料的研究进展
阴极电泳涂料的研究进展高分子12-2 李守玺摘要：介绍了电沉积的原理，阴极电泳涂料和树脂的构造特点以及阴极电泳涂料的优越性。
概述了国内外阴极电泳涂料的现状，重点介绍了几类目前开展较快的阴极电泳涂料，同时指出了阴极电泳涂料今后的开展趋势。
关键词：电泳涂料；阴极电泳涂料；固化涂料1阴极电泳涂料的特点1. 1阴极电沉积机理阴极电泳是带正电荷的阳离子树脂通电后向阴极挪动，由于阴极附近pH上升，发生离子交换，阴极涂料就析出并覆盖到工件上。
阴极电泳由于被涂物是阴极，在阴极上的反响是水的电解和树脂的沉积，被涂物金属及外表处理膜不易离子化而溶出。
按照Anderson理论，即使有微量的溶解，但随着时一间的延长，溶解的金属相应减少，所以阴极电泳可以得到一个不受沾污、防锈性能优良的漆膜，并且可以进步槽液的稳定性，可以对多种金属基材进展电泳涂装。
概括起来，它包括电解、电泳、阴极电沉积、电渗四种现象。
下面以环氧树脂类阴极电泳漆为例，分析阴极电泳过程。
环氧树脂一般带有碱性基团，用有机酸(如醋酸)中和后生成盐而溶于水。
同时，由于水的离解，在直流电场作用下，阴极电泳过程如下:（1) 电解反响:2H20 + 2e⁻ =H2↑ + 2OH⁻;（2) 电泳:RN+ H ( C2H40H)和H+向阴极运动;〔3〕阴极电沉积:由H+在阴极放电，阴极和漆液界面处的OH⁻浓度升高，当OH⁻浓度增加到一定数值时(pH最高可达12)漆膜便在阴极(工件)外表沉积;(4)电渗:电泳涂装过程中，漆膜沉积的初始阶段，粒子(或离子)电荷不一定全部被中和、放电。
沉积所得的涂膜构造是疏松的，含水量相当高，离子能通过。
因此，电渗的作用是:当继续通电时，阴极外表产生的阴离子通过涂膜向阳极方向挪动，并在涂膜外表与涂料粒子中和形成新的沉积涂膜。
同时，阴离子渗出时夹带着水分子挪动，使涂膜内所含水分逐渐排到涂膜外，最后形成含水率很低、电阻相当高的致密涂膜，这种涂膜就可直接进入烘箱中固化，形成最终的电泳涂层。
阴极电泳涂料的研究进展
2008年36卷第3期广州化工(广州市东风化工实业有限公司,广州510730)阴极电泳涂料的研究进展李小丽,许馨予,彭素梅摘要:阴极电泳涂装具有涂料利用率高、容易实现涂装自动化、环境污染小、涂膜厚度均匀、耐腐蚀性强、泳透率高、适于涂装形状复杂的工件等优点,在汽车工业底漆中获得了广泛应用。
本文对阴极电泳涂装的发展历史及发展动向作了详细的介绍。
关键词:环氧树脂;阴极电泳涂料;防腐Re s e ar c h Pr ogr e s sofCat hodi c El e c t r ode pos i t i on Coat i ngsLI Xi a o -l i ,XU Xi n-y u ,PENG Su-me i(Gua ng z ho u Do ng f e ng Che mi c a l sI ndus t r i a lCo .,Lt d,Gua ng z ho u 510730,Chi na )Abs t r ac t :Ca t ho di ce l e c t r o de po s i t i o n (CED)c o a t i ng s ,wi t h t hea dv a nt a g e so fhi g h r a t i oo fut i l i z a t i o n ,a ut o ma t i o n ,l o w e nv i r o nme nt a l po l l ut i o n,e v e n c o a t i ng t hi c kne s s ,s t r o ng c o r r o s i o n r e s i s t a nc e ,a nd hi g h t hr o wi ng po we r wa s s ui t a bl e t o ut i l i z e i n c o mpl e x s ha pe d me t a lwo r kpi e c e s c o a t i ng a nd us e d wi de l y a s pr i me ri n a ut o mo bi l e i ndus t r y .The hi s t o r y o f CED c o a t i ng swa sr e v i e we d a nd t he t r e nd o fi t sf ut ur e de v e l o pme ntwa sf o r e c a s t e d.K e y wor ds :e po x y r e s i n;c a t ho di c e l e c t r o de po s i t i o n c o a t i ng s ;c o r r o s i o n传统的溶剂型涂料含有大量的有机溶剂,鉴于可燃和有毒的有机溶剂对人类健康和环境的影响,水性涂料特别是电沉积涂料(也称为电泳涂料)在20世纪70年代得到了快速发展[1,2]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
阴极电泳涂装工艺的研究进展
摘要阴极电泳涂装由于具有很多优点，例如涂膜均匀、致密、外观好、耐蚀性好、延展性好、成本低、生产效率高，已广泛应用于金属表面处理。
本文阐述了阴极电泳涂装工艺的主要参数，并展望了阴极电泳涂装技术的发展方向。
关键词阴极电泳；涂装工艺；发展趋势
0 引言
阴极电泳涂装有很多优点，例如涂膜附着性强、耐蚀性好、泳透力高且可实现自动化生产、尤其采用不同的色浆和乳液可得到各种颜色的涂层、其电泳漆液中不含有重金属离子，污水几乎不需要处理，是保护环境、低公害涂装的最新方法之一[1]。
由于阴极电泳涂装有上述优点，所以在汽车、家电、五金等行业得到了广泛应用。
1 影响阴极电泳涂装工艺的因素
影响阴极电泳涂装的因素有很多，除了电泳设备、电泳涂料这些客观因素外，前处理及电泳过程中的工艺参数[2-3]，对涂膜的性能也起着非常重要的作用。
1.1电泳前处理
一般前处理工序由脱脂、表调、磷化、钝化和多次水洗及纯水洗组成，其中比较重要的化学反应发生的工序是脱脂、磷化和钝化。
1.1.1脱脂
脱脂是将工件表面上的油脂、脏物等杂质清洗干净，以保证生成良好的磷化膜[4]。
脱脂质量的好坏主要取决于脱脂剂种类、脱脂时的温度、脱脂时间及机械作用等因素。
脱脂的方式最好为喷浸联用，因为喷淋时水的冲击对油污的去除很有帮助，浸渍能除去工件内部不易冲洗的油污。
1.1.2磷化
磷化膜结晶的粗细致密程度、P比、膜重等因素，决定了磷化膜与阴极电泳配套性的优劣。
这些因素主要对电泳漆膜的附着力有影响，因此与阴极电泳配套的磷化膜应P比大、增厚率小、结晶尺寸小、吸漆量少。
王锡春[5]研究发现浸渍处理方式所得磷化膜的磷酸二锌铁含量高，且致密，故其耐蚀性好、涂膜附着力优良、喷射处理方式所得磷化膜的磷酸锌的含有率高，结晶成针状且粗，因而其耐蚀性较浸渍处理方式差。
目前正在推广开发低温、少渣型磷化液，并开发磷化残渣的再利用技术。
1.1.3 钝化
钝化的作用是封闭磷化膜，提高车身的耐腐蚀性。
以往采用的钝化液都含有六价铬，但六价铬污染性极大，且废水处理难度也很大，杨学岩等人[6]对含铬和不含铬的钝化液进行了比较，如表1所示。
王锡春认为[5]结合我国国情在采用三元低锌磷化液进行磷化后可不进行钝化处理，目前一汽某汽车厂正在积极进行取消钝化的试验。
1.2阴极电泳涂装工艺
要想得到良好的电泳涂膜，必须按所使用涂料的特性来控制电泳涂装的工艺参数，现场控制的主要工艺参数有施工电压、电泳槽液温度、pH值、电导率、固体份、灰份及泳涂时间等[4]。
1.2.1泳涂电压
在电泳涂装过程中，电压可控制电泳成膜的速度和库仑量，一般情况下槽液
温度、泳涂时间是固定不变的，如需改变膜厚，可通过改变电压来实现。
在实际生产过程中通常初始电压会低一些，这样可以减轻电极反应、然后电压再增高一些，用来提高工件内腔及缝隙间的泳涂质量。
1.2.2电泳槽液温度
电泳槽液温度大多数控制在28±2℃范围内，在其它因素不变的情况下，随着槽液温度的升高，电泳膜厚增加，但是槽液温度过高对槽液的稳定性不利、反之槽液温度过低，电泳涂膜减小，被涂物表面气泡不易排出，容易产生漆膜弊病。
1.2.3 pH值
电泳漆的pH值是控制电泳漆稳定性的最重要因素，当漆的pH值减小时，电流会升高，漆膜较易形成，但随着pH值的逐渐减小，漆膜再溶解性增加，尤其电沉积和溶解达到平衡时，酸度再增加反而使漆膜变薄；当漆液的pH值高于控制范围上限时，电泳槽液稳定性变差，严重时槽液易分层沉淀、产生不溶性颗粒，以至堵塞阳极隔膜和超滤膜。
1.2.4电导率
不同品种的电泳涂料电导控制范围不同，电导的微小变化对涂膜性能影响较小，故一般控制范围较宽。
当电导率高于规定值时，电解反应加速、颜料分散性变差、漆膜光泽降低，而且漆膜杂质含量可能过高对漆膜的抗腐蚀性能有较大影响。
槽液电导超过规定值上限时，可用去离子水置换超滤液来解决。
1.2.5固体份
随着电泳反应，槽液固体份不断下降，为了确保涂膜的质量，须定期向电泳槽内补加涂料，从而使槽液固体份控制在规定的范围内。
在控制范围内，固体份对电沉积量的影响不大，但当槽液固体份过高时，此时电泳速度加快，生成的漆膜粗糙，目视效果很差，当槽液固体份过低时，生成的漆膜薄、遮盖力差，而且容易产生针孔。
1.2.6泳涂时间
随着工件在电泳槽内的时间增加，膜厚及泳透力增加。
但随着电泳时间的继续增加，其在达到一定厚度后膜厚不会再增加。
在实际生产过程中，泳涂时间是事先设定好的，除非要提高或降低产能才会更改泳涂时间。
1.2.7其它影响因素
阴极电泳涂装工艺的影响因素还有很多，如烘干温度、时间、槽液的稳定性、杂离子及许可浓度、有机溶剂含量、加热减量等因素。
2 阴极电泳涂装发展趋势简述
阴极电泳涂装由于优点突出，其在生产实际中得到了迅速的应用和推广。
陈慕祖[7]对第五代电泳产品进行了全面的总结，第五代产品具有泳透率高、防腐能力强、密度低、溶剂含量低、稳定性好、加热减量小、可低温烘烤等优点。
更新的阴极电泳采用双层电泳，用第二次电泳来代替中涂，实现了了涂装过程的简化、降低了生产成本。
在电泳漆代数上，宋华等人[8]将电泳漆分成了三代，并将各代的参数进行了详细的说明。
2.1 提高泳透率
优质的磷化膜和阴极电泳是工件防腐蚀的最关键因素，而阴极电泳对内腔防腐蚀性起着决定性作用，因此提高泳透力对内腔的防腐蚀性能有着决定性的意义。
2.2 提高边缘防腐性。