电泳涂装技术的发展史

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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。

电泳涂料及涂装知识

电泳涂料及涂装知识讲师：年月日内容：1、阴极电泳涂料发展史；2、阴极电泳涂料组成及反应基本原理；3、阴极电泳术语介绍及相关设备；4、阴极电泳槽液日常维护项目；5、阴极电泳缺陷一般排查方法；6、电泳投槽简单知识；阴极电泳涂装的发展过程•1809年，俄国化学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现象。

•1960年，英国的卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料。

•1963年，福特公司建立了世界上第一条完整的电泳涂装线。

•1969年，美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。

•1971年，第一代阴极电泳漆在通用汽车公司投入使用。

•1976年，第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用。

•日本和英国1977年由美国引进技术后，其汽车涂装从78-79年向阴极电泳涂装转化。

•80年代中期，美、德、日等开发厚膜型阴极电泳涂料。

•90年代末，顺应环保法规要求的无铅电泳涂料相继投入应用电泳涂料开发经过及未来第Ⅰ代第Ⅱ代第Ⅲ代第Ⅳ代第Ⅴ代第Ⅵ代开发方向涂膜性能涂膜性能、作业性、表观附加特殊功能新技术地球环境类别AED CED CED CED CED CED初期的CED 高泳透性防锈性良好的槽液稳定性防锈钢板适应性高泳透性防锈性良好的槽液稳定性新防锈钢板应性低温固化性中厚膜高泳透性低温固化性提高低加热减量高防锈性防锈钢板适应性环境适合化节省资源节省能源低成本高性能特殊技术厚膜型赋于厚膜适应性高外观防锈钢板适应性端面防锈型端面防锈性良好无铅化薄膜、高抗针孔耐石击高耐候隆阴极电泳涂料的发展趋势传统型C E D环保CED高耐气泡针孔CED耐石击CED高耐候CED无铅化VOC 削减无大气污染物削减工序(省中涂)镀锌板适应性，良好的附着力，涂膜外观节能CED低温固化阴极电泳涂料的主要组成项目主要组成基础树脂聚酰氨或聚脂改性的环氧树脂交联树脂封闭异氰酸树脂中和剂有机酸调整溶剂醇、醇醚和酮类溶剂组份用途色浆主要为颜料份乳液主要为树脂份中和剂用于调整槽液PH值和MEQ值补给溶剂用于调节槽液溶剂含量阴极电泳涂料的主要分类阴极电泳漆按一次泳涂膜厚按环保要求薄膜型有铅型厚膜型无铅型中厚膜型节能型低废气排放H+电泳槽液-+R-OH-R-NHCOO-阴极电泳反应机理电解电渗电沉积电泳2H2O+2e-—2OH-+H2R-NH++OH－——R-N+H2O相关术语：电解：任何一种导电液体在通电时产生分解的现象称为电解。

电泳涂装的历史

电泳漆—电泳工艺在美国福特车厂George Brewer 博士的领导下，福特汽车公司从1957 年就着手研究电泳涂装。

这个计划是开发一种改善车身难涂部位防腐蚀性的方法。

汽车制造厂商们早已注意到汽车内部隐蔽处的锈蚀，但暴露在外的平面部位，如车顶却不易锈蚀。

虽然浸涂法能使涂料进入汽车内部，但是在烘干过程中，油漆因溶剂蒸发而被洗掉。

于是Brewer博士领导小组努力去开发一种在施工过程中溶剂可以从涂膜中被排除掉的涂料，他们的工作开创了电泳涂装。

福特公司的第一个用于车轮涂装的生产槽在1961年7月4日开始运行，用来涂装汽车车身的Wixom 槽建于1963年，这两个槽所用的均是阳极电泳漆。

开发电泳涂装后，虽然市场的需求稳定增长，但直到1973年阴极电泳漆问世时，市场需求才真正繁荣起来。

1965年只有1%轿车用电泳底漆，到1970年增加到10%，现在几乎90%用电泳底漆。

阴极电泳涂料涂装的发展历程及趋势

阴极电泳涂料·涂装的发展历程及趋势中国第一汽车集团公司技术中心宋华王锡春(130011)摘要：文章在介绍国内外电泳涂装应用发展情况后，按泳透力、电泳工艺参数、环保性、涂膜的平滑性、耐腐蚀性等五方面的技术进步状况，推荐将阴极电泳涂料的发展历程暂划分三代。

并预测了阴极电泳涂料·涂装的发展趋势。

关键词：阴极电泳涂装阴极电泳涂料发展历程及趋势电泳涂料及涂装技术的研究起源于上世纪50年代，美国福特汽车公司于1958年发明、开发成功“阳极电泳涂装法”获得工业应用已近半个世纪。

1962年9月电泳涂装线正式投产应用，并逐步替代汽车车身的浸涂或喷涂的打底工艺。

基与阳极电泳涂装过程产生阳极溶解、阳极电泳涂膜的耐腐蚀性较低、不能适应冬季防路面冻结、防滑、路面撒盐产生的“盐害”和提高汽车车身使用寿命的要求，于上世纪七十年代又开发成功耐腐蚀性好的、泳透力较高的阴极电泳（CED）涂料，并于1977年世界上第一条汽车车身阴极电泳涂装线在美国投产。

基于阴极电泳涂膜的耐腐蚀性能优良、能成倍地提高汽车车身的使用寿命（确保实现汽车车身使用10年不产生穿孔腐蚀及结构损坏的目标），致使阴极电泳涂装工艺普及速度之快是史无前例的。

凡新建的汽车车身涂装线均采用阴极电泳涂装工艺，凡已采用阳极电泳涂装工艺的涂装线都采用阴极电泳涂料替换阳极电泳涂料，进行相关的技术改造。

至1985年汽车车身的阴极电泳化率达90%以上，至今全世界大量流水生产的汽车车身几乎100%都采用阴极电泳涂装打底。

从环保、资源利用、作业性和涂层质量等方面来评价阴极电泳涂装现今仍是先进的汽车车身的涂底漆工艺，尚无理想的工艺来取代它。

阴极电泳涂装技术在其它工业涂装领域（如建材、轻工、军工、农机、家用电器等金属件涂装领域）也得到普及及推广应用。

我国电泳涂料和涂装技术的开发也有40多年的历史，在1965年上海涂料所开发成功阳极电泳涂料，随后有些油漆厂也相继试制成功。

上世纪70年代我国汽车工业已建成几条汽车零部件和驾驶室阳极电泳涂装线。

大客车电泳涂装技术

大客车的电泳涂装技术技术部XX2016 年12 月18 日一、电泳涂装简介在客车生产中，涂装技术越来越受到客车企业的重视，良好的涂装技术不仅可以延长客车的使用寿命，而且可以使人产生美的感受，舒适的感觉，提高企业的竞争力。

阴极电泳涂料于 1 977年在福特汽车公司开始应用，当时阴极电泳涂料厚度为20 gm左右。

1984年厚膜阴极电泳涂料在汽车厂开始使用，涂膜厚度超过30g m以上。

目前，世界汽车生产中有92%使用电泳涂料，其中有90%采用阴极电泳涂料。

传统的大客车涂装一般采用喷涂环氧防锈底漆，再喷涂低温干中涂漆和低温干金属闪光漆，环氧防锈底漆不仅耐酸雾性远远低于电泳漆，而且大客车的边缘、棱角、车体内腔、夹缝等喷涂盲区部位容易产生锈蚀，而电泳漆却不存在这些问题，并且电泳漆以水为溶剂，VOC排放低，符合环保要求。

由于电泳涂装在实际运用中显示出优质、高效、安全、经济、低污染等优点，受到世界各国的重视，特别是在汽车工业中得到广泛的应用。

电泳涂装是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极（或阴极），在槽中另外设置与其相对应的阴极（或阳极），在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出不溶于水的、均一的涂膜的一种涂装方法。

阳离子水性涂料在外加电场的作用下，通过电气泳动，产生电泳、电解、电沉积和电渗反应，从而将涂料颗粒涂覆在阴极工件表面，形成防腐、装饰和功能性的涂层，这一涂装工艺过程称之为阴极电泳。

阴极电泳各变化阶段特点见表 1 所示。

二、电游涂装的特点电游涂装与其他方式比较有如下特点。

（1）采用水性涂料，与传统溶剂涂料相比，减少了对大气的污染及对人类的危害。

电泳后如采用闭路循环，可达到零排放，真正做到无污染。

涂料利用率达到99％以上，减少了资源浪费，降低了成本。

全方位电泳涂漆，没有任何死角，克服了喷漆法拉第效应。

涂层均匀、附着力强。

不会产生流挂、滞痕等漆膜弊病。

漆膜厚度可以进行调整。

电泳涂装技术ED简介

電著塗裝根據電泳漆中的樹脂粒子電離後帶電狀況的不同，可分為陽極電泳(AED，Anionic Electro-deposition) 以及陰極電泳(CED，Cathodic Electro-deposition)。
電泳漆塗裝是高分子樹脂電離的沉積，採用電化學方法和膠體化學過程，電鍍是金屬離子沉積的過程。
電泳塗裝技術
Electro Deposition (ED)
Contents
電泳塗裝的定義電泳塗裝的分類及發展概況電泳塗裝的原理及工藝電泳塗裝製程要點廠商資訊
電泳塗裝的發展概況
最初開發電泳漆塗裝的原因是早期汽車生產業使用噴塗工藝以致有機溶劑大量積聚於生產廠房內，引致火警，造成大量設備損失，故其積極研究以水為作業媒體的電泳漆。電泳漆工作液約90wt%均為水，有機溶劑含量少於5wt%，沒有噴塗工藝易燃著火的問題，對人體的危害及環境的污染減至最低。利用回收循環系統裝置令漆料使用率高達95%以上，又不含有毒及重金屬離子，排放廢水量可減到最少。
陰極電著 (CED)
以低級有機酸或無機酸中和胺基樹脂，使其呈現水溶性帶正電荷，而隨電流之導入起水之電解作用。被塗物產生H2 氣，同時OH-也產生，此時被酸中和之陽離子電著塗裝，開始定向集結向陰極泳動。由於陰極被塗物其OH-之濃度不斷提高，至瞬間臨界pH 值達7.5 至8.2時起作用，使塗料沉積附著於工件表面，形成均勻非水溶性的緻密的塗膜。
在60 年代，由 George Brewer 博士及福特汽車公司研製開發成功陽極電泳漆。其最早應用於福特汽車公司的塗裝線，隨著陽極電泳漆生產使用，日漸暴露其漆膜中包含有金屬離子造成抗蝕性差的缺陷，因而，高抗蝕性的陰極電泳漆於70年代被開發成功，並被人們等認可並大力推廣應用。之後，電泳技術發展日新月異，產品品種由環氧樹脂型發展到丙烯酸型及聚氨脂型。

电泳漆的发展概况

是近年来国内外都十分关注电泳涂料的新开发和研制工作，历经几次
就。

下面天津弘创润天为大家分析一下电泳涂料的发展历程：
电泳涂料是阳极电泳涂料的新一代产品，具有水溶性、低污染性和特有的浅色调。

易于调节制得各种不同性能要求的产品，且避免了因植物油而引起的霉变可能性，同时也避免了在烘烤中油脂挥发对烘道的污染及火灾危险。

色性，所形成的漆膜光泽素有“魔镜”之称；抗化学性高，具有良好
的主流。

材的涂装迈上了新台阶。

但丙烯酸电泳漆只可用来代替封闭工艺，因而仍需氧化及着色，其生产成本高于一般氧化。

耐石击性、孔腔内部及边角防锈性、防锈钢板涂装适应性和短时电泳、
的作用，使边角露底，因此，提高边角覆盖性的途径是提高涂膜加热固化时的粘度和降低其表面张力。

耐候性和耐腐蚀性都较好的“底面合一”型阴极电泳涂料。

染，减少漆膜因烘烤的色变，从而提高涂膜质量。

高的工业产品的涂装，因此它有着广阔的应用前景。

种、多功能及彩色化的时代。

为了最大限度地发挥电泳涂料的性能，应从包括电泳涂料用的原材料、被涂物底材、面漆涂料以及涂装设备的整个系统进行研究。

电泳涂装简介

定义
• 将被涂物浸泡在带电荷涂料粒子的液体中，被涂物与对极之间通过直流电，被涂物表面就会析出涂料粒子的涂装法；
装电分类泳 • 涂料粒子带负电荷叫阴离子电泳，涂带正电荷叫阳离子电泳。
阴极电泳涂膜的外观好，烘干时有较好的展平性，平展光滑。任何部位漆膜厚薄皆均匀致密一致，可形成均匀的保护膜；泳透性好，提高了工件内腔的防腐蚀性，尤其是阴极电泳涂膜的耐腐蚀性；
阳离子树脂及 H+ 在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。
在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。
电泳漆之工艺路线
预清洗脱脂酸洗
水洗磷化冷水洗
纯水洗电泳纯水洗
水洗
热水洗
进烘箱
电泳各工位之作用
• 清除金属碎骨及焊渣，消除磷化及电泳潜在的尘埃源
国外阴极电泳涂装的发展历程
★ 联邦德国 BASF公司和美国PPG公司进行了阳离子型树脂的合成（即阴极电泳的研究） ★ 美国PPG 公司开始应用第一代阴极电泳油漆 ★ 第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用
★ 日本和英国由美国引进技术后，其汽车涂装开始向阴极电泳涂装转化。
• 有效的清洗分散及除掉工件表面的矿物油、润滑剂及冲压拉延油，提高磷化效果及减少带入电泳膜及电泳涂膜烘干时翻边及焊缝处易引起的缩水污染物
• 有效处理工件表面的遗留碱膜
• 除锈及活化金属表面
预清洗
脱脂
热水洗
酸洗
• 充分水洗，避免前道工序之酸、碱及盐份带入电泳槽污染漆槽，影响漆膜。纯水电导率小于 5 μs

涂装以及电泳知识详解

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电泳基本知识培训
膜元件结构详图 :
原漆
漆液流道网
漆液浓缩漆膜透过液透过液流通网集液管 UF膜
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电泳基本知识培训
电泳涂装设备－RO系统
1．反渗透装置工艺流程图：
阻垢剂活性炭过滤器纯水储槽纯水泵精密过滤器
原水箱高压泵
原水泵反渗透膜组件
★两侧极板面积或电压不同可能存涂膜不均； ★极距要求大于30cm,极距不同可能存在涂膜不均； ★直流脉动率过大可能导致涂膜粗糙或针孔； ★有必要测量、记录单个阳极的电流，阳极膜的老 T 化、堵塞会造成膜厚的不均匀，PH低下。
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电泳基本知识培训
电泳涂装设备－阳极系统
电泳涂装中使用隔膜阳极是为了维持槽液的酸量平衡
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电泳基本知识培训
电泳涂装设备－超滤系统
电泳底漆电泳底漆
电泳底漆
UF液
卷式超滤管
UF液
管式、毛细管式超滤管管式超滤膜体积大，数量多、更换成本低、使用经济。
卷式超滤膜体积小，占地面积小，透过量大清洗方便，更换成本高。
超滤液需求量一般按单位时间冲洗面积和设计生产能力进行计算。
超滤液需求量过低则后冲洗不净，损耗量增大。
一般电泳初期电流大，随着涂膜析出，涂膜电阻增加，电流值急剧下降，在某个电压以上电泳时，电流值过大，急剧产生H2，从而破坏析出膜，破坏电压使涂膜发生显著异常。通常将产生这种现象的最低电压叫破坏电压。影响破坏电压的因素有：溶剂含量、MEQ、ASH、NV、电导率、槽温、杂离子含量、分极值、极间距、通电条件等。
色浆
乳液中和剂补给溶剂
主要为颜料份
主要为树脂份用于调整槽液PH值和MEQ值用于调节槽液溶剂含量

电泳涂装工艺的发展

电泳涂装工艺的发展人们一直在试图研制这样一种涂料：高硬度，使铝的硬度达到钢的水平；高抗疲劳性，可以延长60%的使用寿命；抗高温，可以承受2000℃左右的温度；抗腐蚀，可以承受2000小时的酸雨冲刷，而不会有丝毫的破损迹象。

如果真有这样一种涂料存在，那一定会有弊端，这种涂料肯定毒性很大，必须要求苛刻的卫生条件。

或者在使用之前必须进行大量的准备工作。

很显然，存在这样一种涂料，而那些不利因素也可以避免。

令人惊奇的是这方面的研究已经进行了一百多年，只是在最近才取得突破。

在研究了多年以后，电泳涂装工艺在21世纪90年代才开始商业化。

由于它的节能、环保、以及电解质的持久性等特点，它在工业应用越来越广。

有趣的是，在美国、德国开展此项研究时，其主要理论已由莫斯科大学提出，尽管研究很快因苏联解体引起的资金短缺而终止。

作为莫斯科大学负责Keronite工艺的首席科学家Alexander Shareov也因此失去了研究的条件。

他为了继续进行这项研究，离开苏联到了英国的一个小岛上，成立了一家Isle Coat公司。

当Pavel Shashkov博士听说了他的大学校友的困境后，为他提供了到英国工作的机会，一个名为Keronite的公司随后成立，目的是将这项技术推向市场。

Keronite膜是一种氧化硅酸盐化合物，其中含有由水晶金相变位后形成的一种较软的氧化物。

正是这种物质使Keronite拥有高硬度、耐疲劳、抗冲击，同时保持高可塑性，其疲劳强度比电镀层要高三倍。

Keronite涂料在电解质中通过高能电解，在铝、铍、镁、钛等轻合金表面形成一层高硬度的氧化陶瓷层。

因为它需要电能和离子流，这种工艺和电镀很相似，但与电镀又有很大不同，形成的膜比电镀的要硬的多，厚的多。

工件进行涂装前需脱脂，浸在电解质中，通过微电解来清除表面的杂质，然后需在温水中清洗几分钟。

这种低浓度碱性电解液不含任何有毒或活泼的化学物质。

尤其是在喷涂镁时，这种溶液可代替铬酸盐钝化处理且比之更有效。

电泳涂装

阴极电泳涂料涂装原理简介一、电泳涂料成膜原理1.涂料工作原理电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。

电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末，但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后，电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法，是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。

具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点，迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。

电泳涂装属于有机涂装，利用电流沉积漆膜，其工作原理为“异极相吸”。

电泳涂装最基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。

采用直流电源，金属工件浸于电泳漆液中。

通电后，阳离子涂料粒子向阴极工件移动，阴离子涂料粒子向阳极工件移动，继而沉积在工件上，在工件表面形成均匀、连续的涂膜。

当涂膜达到一定厚度（漆膜电阻大到一定程度），工件表面形成绝缘层，“异极相吸”停止，电泳涂装过程结束。

整个电泳涂装过程可以概括为以下四个步骤：●电解：水的电解●电泳：带电的聚合物分别向阴极或阳极泳动的过程●电沉积：带电的聚合物分别在阴极或阳极沉积的过程●电渗：沉积的电泳涂膜收缩、脱去溶剂和水，形成均匀致密的湿膜电极附近主要的化学反应如下表所示：反应过程图如下所示：在电场作用下，涂料粒子向阴极移动（电泳），由于受到阴极附近碱扩散层（OH-）的影响，涂料粒子在阴极聚结（电沉积）。

槽液的流动影响扩散层，流动速率高，扩散层薄，流动速率低，扩散层厚。

刚沉积的湿膜含有大量水分，由于电流的影响，会发生部分脱水，使湿膜不挥发份达到80%（电渗）。

脱水后湿膜牢牢黏附在底材上，通常的清洗不能洗脱。

由于边缘电流密度高，电泳过程首先发生在这些区域。

如下图所示：2.电沉积类型●阳极电沉积（AED）阳极电泳涂装，金属工件为阳极，吸引漆液中带负电荷的涂料粒子，电沉积时，少量的金属离子（阳极氧化）迁移到涂膜表面，对涂膜的性能造成影响。

阴极电泳涂装技术

电泳涂装技术一、电泳涂装技术及优点什么是电泳涂装技术电泳涂装技术是上世纪中叶才研制出的一门较新兴的涂装技术，它是以水性树脂为主要成膜基料配置成工作液，导电工件浸泡在工作液内，采用电泳法（亦称电沉积法）进行涂装，将成膜基料沉积在工件表面，经固化成膜的一种涂装技术。

1809年俄国科学家列斯首先发现了电泳现象，1950年Ford汽车公司开始从事电泳涂装技术的研究，1961年美国PPG公司与Ford公司共同建立起一条电泳涂装车轮的生产线，1963年电泳涂装成功地用于汽车车身地涂装。

电泳涂装在实际应用中显示出地高效、安全、经济等优点，受到世界各国地普遍重视，得到了广泛地应用。

1969年在电泳涂装线上使用了超虑系统，解决了电泳涂装中冲洗浮漆回收问题和工作液净化问题。

由于工件带出地漆液得到回收，大大减少了涂装地损失，提高使用效率，减少了环境污染。

1976年美国PPG公司研制出阴极电泳漆，并运用于汽车车轮地涂装，由于阴极电泳漆地使用，电泳涂装涂层地耐蚀性得到较大地提高，很快在电泳涂装中替代了阳极电泳涂装。

随着新型阴极电泳漆地开发，阴极电泳涂装已成为最重要地涂装方式之一。

电泳涂装技术的优点：1 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部分成本。

另外，电沉积工艺的能量消耗和保养费用大大低于常规喷涂工艺。

2 可控性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，容易得到均一目标的膜厚，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10-35 μm 范围内。

工件间和不同日期所沉积的涂膜( 如膜厚及性能) 重视性好。

喷涂、浸涂等涂装法涂装不到的部位和涂料难以进入的部位已能涂上漆膜; 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。

电泳涂装技术

电泳涂装电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。

具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点，迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。

电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中，接上电源后，依靠电场所产生的物理化学作用，使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。

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、电沉积、电渗、电解四个过程。

电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳（工件是阳极，涂料是阴离子型）和阴极电泳（工件是阴极，涂料是阳离子型）；按电源可分为直流电泳和交流电泳；按工艺方法又有定电压和定电流法。

目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。

1-经表面处理后的工件；2-电源；3-工件；4-喷水冲洗；5-槽液过滤；6-沉积槽；7-循环泵电泳涂装与其他涂装方法相比较，具有下述特点：（1）采用水溶性涂料，以水为溶解介质，节省了大量有机溶剂，大大降低了大气污染和环境危害，安全卫生，同时避免了火灾的隐患；（2）涂装效率高，涂料损失小，涂料的利用率可达90%～95%；（3）涂膜厚度均匀，附着力强，涂装质量好，工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜，解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题；（4）生产效率高，施工可实现自动化连续生产，大大提高劳动效率；（5）设备复杂，投资费用高，耗电量大，其烘干固化要求的温度较高，涂料、涂装的管理复杂，施工条件严格，并需进行废水处理；（6）只能采用水溶性涂料，在涂装过程中不能改变颜色，涂料贮存过久稳定性不易控制。

电泳工艺介绍

• 由于电泳有上述优点，所以目前电泳涂装应用较广，如汽车、拖拉机、家用电器、电器开产、电子元件等均可应用。
• 此外彩色阴极电泳漆的出现适合于各类金属、合金、如铜、银、金、锡、锌合金、不锈钢、铝、铬等的涂装，所以铝门窗，人造首饰，灯饰等方面均得到了广泛的应用。
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电泳工艺介绍
• 电泳的缺点
电泳工艺介绍
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2020/11/28
电泳工艺介绍
一、电泳工艺历史背景：
• 1809年俄国科学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下能产生电泳的现象。但由于当时缺少良好的水溶性树脂，所以在工业上一直没有得到广泛的应用。直到1960年由英国的卜内门与里兰公司共同研制成功阳极电泳漆与涂装工艺。
• 3）电泳漆膜后需烘烤一般烘烤工艺为150℃、1h，故耗能大。
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电泳工艺介绍
四、电泳加工流程介绍：（附带图片说明）
• 预脱脂→脱脂→水洗→表调→磷化→循环水洗→纯水洗→电泳→后冲洗→烘烤
序号 1 2 3 4 5 6 7
8
工序名称
预脱脂
脱脂
前处理
水洗表调磷化
循环水洗
纯水洗
电泳
• 美国福特汽车公司早在1950年即开始从事电泳漆的研究，但直到1961年在美国PPG（匹茨堡平板玻璃公司）涂料分公司的配合下才建立了一条电泳涂装汽车车轮的试验生产线。
• 1969年美国在电泳涂装设备中又成功地使用了超滤装置，从而解决了产品电泳水洗后污水的处理问题，同时又降低了损耗，提高了电泳漆的利用率。使电泳涂装在防止环境污染和实现经济效益方面取得了进展。
• 1）彩虹：漆膜太薄；提高电压、补新漆、提高槽温。 • 2）桔皮：离子污染，镀膜过厚；超滤，降低电压。 • 3）水迹：清洗水污染；换清洗水，降低固含量。 • 4）火山口：表面有油污；加强工件预处理。 • 5）针孔：溶剂太少、酸当量过高；补加溶剂、超滤、补新漆。

电泳涂装技术

电泳涂装目录页数前言一，电泳涂装工艺发展历史电泳预处理pretreatment脱脂工序degreasing表调工序（用于锌磷化）surface conditioning磷化工序phosphating1.铁磷化iron phosphating2.锌磷化zinc phosphating钝化水洗/封闭chromating去离子水末道水洗DIW rinsing水洗water rinsing炉干燥drying off槽子的设计溶液槽去渣deslag滴干区筛网screen cloth槽门、梯子和照明泵pump喷架喷嘴spray nozzle化学维护脱脂工序水洗工序磷化工序钝化工序二，电泳漆化学电泳槽成份树脂颜料糊去离子水稳定剂协同溶剂三, 涂膜生成电泳工艺过程阳极电沉积anodic electro deposition阴极电泳CATHODIC ELECTRO DEPOSITION 四，电泳槽电泳槽的循环circulation槽底和槽角bottom & corner电泳槽的清槽clean循环系统circulatory system温度控制-冷却temp control cooling过滤filtration加料系统charging system电力系统power system电气装置electric apparatus安全safty阳极电解系统anodic electrolysis system阳极电解溶液anolyte阳极电解池anodic electrolytic cell阳极电解池的选择膜ion-selective membrane阳极anode阳极的镇定阳极电解液的储槽阴极/阳极比例阳极电解池的构型平板型圆形电解池浸渍型电解池超滤工艺ultra filtration通量率flux rate超滤膜的结构类型管式膜超滤器的容量超滤膜ultra filtration membrane预过滤维护清洗反相流动counter flow电泳槽的大小五, 水洗系统闭路水洗系统closed rinsing system滴干区-闪蒸通道drip-dry六、电泳槽的检漏和清洗-配槽1, 槽子检漏步骤2, 槽子清洗步骤3. 初次配槽七，电泳槽投入生产运行后的维护和清洗八，固化炉固化炉的设计固化炉的尺寸固化炉的排气排气燃烧器九, 吊架十, 废物处理十一, 电泳槽的维护十二, 测定固体百分含量(%NV)和颜料对粘结剂比(P/B)的标准方法1, 测定范围2, 可用的文件3, 试验方法概要4, 仪器和设备5, 测定步骤6、计算方法十三, 电泳槽液电导的标准测试方法1.测试范围2.方法概要3.仪器设备4.试剂和材料5.取样和样品制备6.测试步骤十四,电泳槽液PH的标准测试方法1.测试范围2.方法概要3.PH值的意义和应用4.仪器设备5.试剂6.取样和样品制备7.测试步骤十五, 故障解决：电泳涂料问题十六, 电泳工艺术语解释十七, 应用成本计算一，电泳涂装工艺电泳涂装是金属涂装的一种工艺。

电泳技术发展简史

电泳技术发展简史1809年俄国物理学家Рейсе首次发现电泳现象。

他在湿粘土中插上带玻璃管的正负两个电极，加电压后发现正极玻璃管中原有的水层变混浊，即带负电荷的粘土颗粒向正极移动，这就是电泳现象。

1909年Michaelis首次将胶体离子在电场中的移动称为电泳。

他用不同pH的溶液在U 形管中测定了转化酶和过氧化氢酶的电泳移动和等电点。

1937年瑞典Uppsala大学的Tiselius对电泳仪器作了改进，创造了Tiselius电泳仪，建立了研究蛋白质的移动界面电泳方法，并首次证明了血清是由白蛋白及α、β、γ球蛋白组成的，由于Tiselius在电泳技术方面作出的开拓性贡献而获得了1948年的诺贝尔化学奖。

1948年Wieland和Fischer重新发展了以滤纸作为支持介质的电泳方法，对氨基酸的分离进行过研究。

从本世纪50年代起，特别是1950年Durrum用纸电泳进行了各种蛋白质的分离以后，开创了利用各种固体物质（如各种滤纸、醋酸纤维素薄膜、琼脂凝胶、淀粉凝胶等）作为支持介质的区带电泳方法。

1959年Raymond和Weintraub利用人工合成的凝胶作为支持介质，创建了聚丙烯酰胺凝胶电泳，极大地提高了电泳技术的分辨率，开创了近代电泳的新时代。

30多年来，聚丙烯酰胺凝胶电泳仍是生物化学和分子生物学中对蛋白质、多肽、核酸等生物大分子使用最普遍，分辨率最高的分析鉴定技术，是检验生化物质的最高纯度：即“电泳纯”（一维电泳一条带或二维电泳一个点）的标准分析鉴定方法，至今仍被人们称为是对生物大分子进行分析鉴定的最后、最准确的手段，即“Last Check”。

由80年代发展起来的新的毛细管电泳技术，是化学和生化分析鉴定技术的重要新发展，己受到人们的充分重视。

电泳的基本原理电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。

许多重要的生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可电离基团，它们在某个特定的pH值下可以带正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷极性相反的电极方向移动。

电泳涂料技术

第一章概述电泳涂料技术源自汽车工业，它是适应汽车车身的涂装技术要求、解决汽车车身底漆涂装工艺中存在的问题而开发和发展起来的新的车身涂底漆方法（含新型的电泳涂料、电泳涂装工艺和涂装设备及其配套的附属装置等），是当今汽车车身涂底漆工艺的主流涂装方法。

汽车车身“打底工艺”（即漆前表面处理工艺加涂底漆工艺）是汽车车身防腐蚀和获得优质涂层的基础，是直接影响车身使用寿命的关键工艺。

“打底工艺”所追求的目标是：①能将汽车车身的100%表面（含内腔、焊缝表面）处理完善，涂上底漆。

②底涂层的耐腐蚀应优异（达到产品设计要求），对底材的附着力强，与中涂、面漆的配套性应优良。

③底涂层的机械性能好，且平整光滑，不需打磨，为面漆创造良好的基底。

④涂装能实现自动化，且安全又环保。

⑤材料利用率高，经济性好，高效且性价比高。

在世界汽车工业100多年的历史中，汽车车身涂底漆的方法已经历刷涂、喷涂、浸涂、阴极电泳、阴极电泳等多次变革，在克服或消除前种涂底漆的方法存在的工艺问题的基础上逐步走向完善。

汽车车身的各种涂底漆方法的特征及优缺点参见表1-1。

表1-1 汽车车身涂底漆方法一览表涂装方法特征存在的工艺问题备注刷涂手工作业、工装简单 1.内腔、焊缝内涂不上漆①2.作业效率低3.漆面有刷痕仅适用于小批量,作坊式生产喷涂（空气喷涂和高压无气喷涂）适用于快干底漆（如硝基漆、双组分底漆）；作业效率有较大幅度提高1.内腔、焊缝内涂不上漆①2涂着效率低；材料利用率低适用于流水作业式生产和各种底漆的涂装浸涂拖式浸涂仅浸涂车身的底部，易实现自动化1.涂膜上下不均，有流痕，采用滚动浸涂有改善2.缝隙中产生“溶落②”现象，涂膜变薄3.大槽浸漆，火灾危险大为不影响外观，在拖式浸涂后车身外面涂膜擦洗掉后再喷涂在美国曾产生一次浸涂槽火灾，促使改用水性漆。

浸涂法已被电泳涂装法淘汰滚动浸涂在浸涂和沥漆过程中车身旋转滚动，易实现自动化电泳涂装阳极电泳以车身为阳极，采用阴离子型电泳涂料，工作液为碱性，易实现自动化产生阳极溶解，涂层的耐腐蚀性差在车身涂装中已被阴极电泳涂装淘汰阴极电泳以车身为阴极，采用阳离子型电泳涂料，工作液为酸性，易实现自动化因车身为阴极，不产生阳极溶解，涂膜有耐腐蚀性高，泳透力优异已成为大量流水生产的汽车车身涂底漆的主流工艺③①内腔，缝隙内兴漆，锈蚀就从里向外烂，产生“穿孔腐蚀”，大大降低汽车车身的使用寿命。