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电泳漆的种类及电泳涂装的优、缺点


电泳漆的种类及电泳涂装的优、缺点

1、电泳涂装

电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法,仅适用于与一般涂料不同的电泳涂装专用的(水性水溶性或水乳液)涂料(简称电泳涂料)。

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液中作为阳极(或阴极)、在槽中另设置与其相对应的阴极(或阳极),在两极间通直流电一定时间,在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。根据被涂物的极性和电泳涂料的种类,电泳涂装法可分为两种。

阳极电泳涂装法:被涂物为阳极,所采用的电泳涂料是阴离子型(带负电荷)。

阴极电泳涂装法:被涂物为阴极,所采用的电泳涂料是阳离子型(带正电荷)。

电泳涂装在英语中简称ED(Electro-Depositon),AED(阳极电泳涂装)、CED(阴极电泳涂装)。

电泳涂装过程伴随电泳、电沉积、电解、电渗等四种化学物理作用的组合,而形成涂膜,其原理介绍如下。

1)电泳(Eletro Phoresis):胶体溶液中的阳极和阴极接电后,胶体粒子在电场的作用下带正(或负)电荷胶体粒子向阴极(或阳极)一方泳动现象称之。胶体溶液中的物质不是分子和离子形态,而是分散在液体中的溶质,该物质较大(10-710-9m程度),不会沉淀而是分散状态;

2)电沉积凝集(Electro Coagulation):固体从液体中析出的现象称为凝集(凝聚、沉积),一般是冷却或浓缩溶液产生,而电泳涂装中是籍助于电。在阴极电泳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,当带正电荷的胶体粒子(树脂和颜料)到达阴极(被涂料)表面区(高碱性的介面层),得到电子,并与氢氧离子反应变成水不溶性,沉积在阴极(被涂物)上;

3)电解(Electrolysis):在具有离子导电性的溶液中的阳极和阴极接通直流电,阴离子吸往阳极,阳离子吸往阴极,并产生化学反应。在阳极产生金属溶解,电解氧化,产生氧气、氯气等。阳极是能产生氧化反应的电极。在阴极产生金属析出,并将H+电解还原为氢气;

4)电渗(ElestroandOsmosis):在用半透膜间隔的浓度不同溶液的两端(阴极和阳极)通电后,低浓度的溶媒向高浓度侧移行现象称为电渗。刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透的膜,在电场的持续作用下,涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液,使涂膜脱水这就是电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水涂膜,脱水使涂膜致密化。电渗性好的电泳涂料泳涂后的湿漆,可用手摸也不粘手,可用水冲洗掉附着在湿漆膜上的槽液。

2、电泳涂装的主要特征

1)电泳涂料在水中能完全溶解和乳化,配制成的槽液粘度很低,与水差不多,很易浸透浸人在槽液中车身(被涂物)的袋状构造部及缝隙中;

2)电泳槽液具有高的导电性,涂料粒子能活泼泳动,而沉积到被涂物上湿涂膜的导电性小,随湿涂膜增厚其电阻增大,达到一定电阻值时,就不再电沉积上去;基于这两点,电泳涂装具有良好的泳透性,生成比较均一的涂膜;

3)槽液的固体含量低、粘度小、被车身带出涂料少,且可用超滤(UF)装置和反渗透(RO)装置回收利用;

4)涂膜的附着力强,防锈力高(20um厚的阳极电泳涂膜的耐盐雾腐蚀性300h以上,阴极电泳涂膜800h以上);   

5)电泳槽液的溶剂(水溶性溶剂)含量少,用喷灯点火都烧不起来,可少担心现场火灾和爆炸。

3、电泳涂装的局限性

1)仅适用于具有导电性的被涂物涂底漆,如木材、塑料、布等无导电性的物件不能采用这种涂装方法;

2)由多种金属组合成的被涂物,如电泳特性不一样,也不宜采用电泳涂装工艺;

3)不能耐高温(165~185℃)的被涂物,也不能采用电泳涂装工艺。近几年在国外已开发成功在120℃、150℃下烘干的电泳涂料;

4)对颜色有限定要求的涂装不宜采用电泳涂装,变化涂膜的颜色须分槽涂装;

5)对小批量生产场合(槽液更新期超过6个月)也不宜推荐采用电泳涂装,因槽液的更新速度太慢,槽液中的树脂老化和溶剂组成的变动大,而使槽液不稳定。

4 、阳极电泳涂装(AED)和阴极电泳涂装(CED)的比较

最初获得工业应用的是阳极电泳涂装法,1963年成功地用于汽车车身涂装。在上世纪70年代伴随着汽车产量的增加,“盐公害”(为防止冬季的滑车事故,撒布大量的融泳雪盐,造成汽车的腐蚀问题),要求提高汽车的防锈力,开发了阴极电泳涂装。随后,防锈力高的阴极电泳涂装急速替换阳极电泳涂装,老线由AED改成CED新建的车身涂装线都采用CED。AED在汽车车身涂装中只有15年左右的历史。 阴极电泳涂装法在汽车工业中普及这样快,仅几年功夫汽车车身涂装领域就替代了阳极电泳涂装,主要是它具有以下明显的优点。

①因被涂物处在阴极,电泳涂装过程中不产生阳极溶解,使涂膜对底材的附着力和防腐蚀有所提高;

②基于阴极电泳涂料的漆基中含有对底材具有阻蚀作用的基团(如含氮基团),使阴极电泳涂膜的耐腐蚀性显著地优于阳极电泳涂膜;

③阴极电泳涂料的泳透力高于阳极电泳涂料;

④在近20年中,阴极电泳涂料的性能又有很大的改善,并开发了很多新品种,如厚膜阴极电泳涂料、锐边覆盖性能好的阴极电泳涂料等。

 

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恒丰轮胎

"我们在购买辉煌电泳设备的最初报价阶段,我们一直比较担心外省企业,担心他们的售后做不好。但没想到,设备使用2年多来,基本没出现异常情况。几个月前,因为一个泵头磨损影响了生产,辉煌得知后,当天安排售后技术员赶到产线,并把问题解决了。后来才得知他们不仅在浙江有分公司,而且在全国各地还有多个办事处。

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金力永磁

"我们公司最近几年都要在一些城市做电泳涂装,现已经和辉煌电泳合作,感觉他们真的非常不错,专业素养,服务态度都是一顶一的。辉煌为我们量身定制电泳涂装生产线,具有操作简单、设备稳定、生产效率高。现在生产线人员虽减少了,但产量却没因为人员的减少而降低,相反在原来的基础上增加了50%。不仅是产量和品质搞上去了,成本也减少了。

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