电泳漆基础知识
电泳涂料基础知识简介
电泳涂料基础知识简介2010-09-13 10:17:17| 分类:电泳涂料| 标签:|字号大中小订阅电泳涂料基础知识简介1 简介20世纪的后半个世纪,金属件的涂装涌现了新的技术。
这些技术解决了人们要求的降低或完全消除涂料释放易燃有毒有机溶剂的问题。
解决这些问题的途径之一是水性涂料的开发。
为了防止金属的腐蚀,主要使用以水溶性的离子型聚合物为成膜物的水性涂料。
这种体系中电泳涂料就是一种在浸槽中直流电场中涂装物品的特殊涂料。
这种方法与目前采用的方法十分接近。
只有这种方法才可以赋予复杂工件以均匀的涂膜。
现在,采用全封闭循环系统进行涂装。
涂料几乎不损失。
鉴于此,在提倡环保的21世纪,电泳涂料及涂装技术将继续发展下去。
本文论述此种方法的目前状态及其将来的发展趋势。
2 一些物化数据电泳涂料是以水溶性离子型聚合物为成膜基料,被涂工件可以是阴极或者是阳极,尽管此种涂料在20世纪40年代后期才出现,且应用很有限,一直到20世纪60年代才以电沉积的方法将这些水性涂料转化成涂膜。
这主要是因为是以水为溶剂,由于水的特殊物化性,很高的表面张力。
会使涂膜在工件的边缘部位产生流挂,释放困难,造成涂膜在干燥的过程中表面起皱等。
但是,这些缺点在通电的漆槽中就得到了克服。
电泳涂装的机理,在于离子型聚合物的水溶性会随着pH值的变化而变化。
电沉积过程中,最先发生的电化学反应是水的电解。
这样在阳极的周围,呈现很强的酸性,而阴极的周围呈现碱性,阳极电泳是含有-COOA+多元酸聚合物的胺盐。
-COO-基是以阴离子形式在阳极发生沉淀反应的基团,A+是NH4+。
含羧酸聚合物在阳极形成涂膜。
另外由于阳极以及金属件的电化学溶解,在沉积涂膜中含有一部分的阳极金属离子。
同时会发生金属阳极的电化学溶解和树脂基料的氧化等副反应。
在阴极电泳涂料里,基料中含有胺基团,通过加入酸中和成盐而水溶,形成带有RnX+Z-的聚合物,其中Z-为相应的有机酸(多为醋酸和甲酸)基团,RnX+为聚合物离子。
电泳漆原理介绍
二、电泳涂装过程
整个电泳涂装过程可分为四个部分: ● 前处理 ● 电泳 ● 后冲洗 ● 烘干
整个体系流程如下图所示:
ultrafiltration 工件脱脂后,经过表调、磷化,使表面形成一层均匀致密的磷化膜为进入电泳槽作准备。 进入槽液,在工件和对应电极间通直流电。在电场作用下,涂料粒子被吸附到工件上并在表 面沉积。漆膜达到一定厚度,电泳停止。此时把工件从槽中取出,经后冲洗冲洗掉浮漆,最 后送入烘箱固化。 1. 前处理 金属工件经脱脂,酸洗除锈(若必要),表调,磷化处理为下一步电泳做准备的过程称 为前处理。为了获得良好的电泳涂膜,清洗和磷化都是非常重要的环节。磷化通常采用 铁系和锌系磷化液,处理工艺包括喷淋和浸渍。主要适用于钢铁底材。 前处理简单步骤可表示如下(钢铁件为例): 预脱脂→脱脂→水洗→除锈(如有必要)→去离子水洗→表调→磷化→去离子水洗 2. 电泳 工件经前处理后进入电泳槽液,工件入槽前状态必须保证工件表面无油无锈,磷化膜均 匀工件表面温度应在 40℃以下,进入电泳槽前工件应全干或全湿,干湿不匀可导致漆膜产 生花纹或斑痕。 电泳槽系统各部件及其作用: ● 直流电源(整流器)—提供直流电,使电沉积得以进行。
采用封闭式循环清洗,可以有效去除和回收浮漆,使漆液利用率最大。通过超滤得到的 超滤液(含有去离子水、溶剂等低分子量物质)是构成清洗液的最重要的组成部分。
清洗区包括一系列单独的喷淋清洗间或浸渍清洗间。前几道采用超滤液清洗,最后一道 采用新鲜去离子水清洗。每道清洗之间都有足够的排液时间。经过最后一道冲洗后,可回收 几乎所有的被洗出物。大部分电泳涂装线在工件进入烘房前,利用自动空气吹干机除去漆膜 表面的水分,防止水迹产生。 4. 烘干固化
● 主循环系统—包括循环泵、喷射管以及过滤器,保证槽液混合均匀,同时去除槽液中颗 粒污染物及杂质。
电泳涂装(ED)知识
电泳涂装2007-03-21 01:04电泳涂装电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法。
它是汽车涂装近30年来最普及的涂底漆方法之一。
电泳涂装是将具有导电的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较底的电泳涂料槽子中作为阳极(或阴极),在槽中另设对应的阴极(或阳极),在两极间通一定时间的直流电,在被涂物上析出均一、水不溶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,电泳涂装法可分为阳极电泳和阴极电泳两种。
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、AED(阳极电泳涂装)、CED(阴极电泳涂装)。
电泳涂装的原理发明于20世纪30年代,但因当时的水性涂料尚不发达而未得到工业的应用。
为提高汽车车身内腔和焊缝面的防腐蚀性,美国福特汽车公司于1957年开始着手研究电泳涂装法,于1961年建成一条泳涂车轮的试验生产线(阳极涂装法),在1963年成功地用于汽车车身涂装。
电泳涂装法在实际应用中显示出高效、优质、安全、经济等优点,受到世界各国涂装界的重视。
随着新型电泳涂料的开发和技术进步,尤其是1977年开发成功阳离子电泳涂料和阴极电泳涂装技术,电泳涂装工艺在汽车工业中普及速度是史无前例的,并由汽车涂装推广应用到建材、轻工、农机、家电等工业领域。
第一节电泳涂装法的机理及其特征电泳涂装过程伴有电解、电泳、电沉积、电渗等四种电化学物理现象,现将这些现象简要说明如下: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。
众所周知的例子是水的电解能成为氢气和氧气。
一般电解伴随在一个或两个电极上逸出气体,在电极上分别进行着氧化与还原反应。
在电泳过程中水发生电解,在阴极上放出氢气,在阳极上放出氧气,金属阳极产生溶解,溶出金属离子。
电泳:在导电介质中的带电荷的胶体粒子在电场的作用下,带正电荷胶体树脂粒子和颜料粒子由电泳过程移向阴极。
电泳基础知识培训
• 灰分 •(%)
•凹陷•缩孔 •边缘遮盖力降低
• PH
•设备腐蚀•涂膜溶解•外观粗糙
•耐气孔性降低
• MEQ
•涂料稳定性降低
•(•meq/100gsolid•) •凝聚
• 电导率 •(μ•S/c•m)
• 溶剂量 •(%)
• 外观粗糙 •平滑性降低 • 膜厚降低 • 耐气孔性降低
第三章槽内涂料管理
•高的情况 •UF透过量降低 •带出量增大 •(回收率下降) • 两次流挂增加 • 外观粗糙 • 无光泽 • 段差 • 涂料稳定性降低 • 凝聚 • 设备腐蚀•·涂膜溶解 • 外观粗糙 • 耐气孔性降低 • 外观粗糙• 耐气孔性降低
•电泳涂料组成
•F-1 •F-2
• 颜料补给用涂料 • 为了保持涂料稳定,含有少量树脂。 • 通常NV=56%(灰色)、42%(黑色)
• 树脂补给用涂料 • 不含有颜料 • 通常NV大约36%
•F-1和F-2都含有溶剂 • 、水。
•配制槽液:将水、F-、F-1按规定比例进行混合
•添加剂E
•
• 添加剂Aຫໍສະໝຸດ •备注•NV表示 •
• 灰•(分%)
•颜料
•灰化残分/固体分•×100
•
•
※150℃×1H+600 ℃ ×1H
• PH
•氢离子 •-log[H+]
• 用PH计检测
• MEQ
•(meq/100gsolid)
• 电导率
•μS•/cm
•酸浓度 •电导度
•酸(毫克当量)/固体分×100
•用电导率计检测
•
• 溶剂量 •(%)
•将酸排到体系外这就是隔膜
系统。
•阳极槽
•+
第二章 电 泳 涂 料
第二章电泳涂料第一节电流涂料的基本知识一、电泳涂料的定义电泳涂料是一种仅适用于电泳涂装法的专用水溶性(或水乳化型)涂料,在水中能离解为带电荷的水溶性成膜聚合物,并在直流电场作用下,泳向相反电极(被涂面)在其表面上析出。
电泳涂料所用的合成树脂能溶于水,是由于在高分子聚合物的分子链上含有一定数量的强亲水性基团,例如含有羧基、羟基、氨基、醚基、酰胺基等。
但是这些极性基材与水混合时多数只能形成乳浊液,必须经过氨(或胺)或酸中和成盐,它们的羧酸盐和胺盐则可部分溶于水中,因崦电泳涂料用的水溶性树脂多以中和成盐的形式而获得水溶性。
根据电泳涂料所用大分子树脂带电荷性质的不同,电泳涂料分为阳极电泳涂料(阴离子电沉积)与阴极电泳涂料(阳离子电沉积)。
(一)阳极电泳涂料含有羧基的高分子聚合物,经过氨或胺中和后形成羧酸盐,采用此类羧酸盐树脂作为主体树脂,再配以适当的颜料、填料及助剂、溶剂经研磨分散而制成的涂料,以水作为溶剂进行稀释,形成阴离子型水溶液,中和剂为无机碱或有机胺,如KOH、一乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺等。
以被涂工件作为阳极,采用电泳涂料的方式进行施工,从而获得致密的涂膜,该种类的涂料称为阳极电泳涂料。
常用的有纯酚醛阳极电泳涂料、聚丁二烯阳极电泳涂料、顺酐化油阳极电泳涂料等。
(二)阴极电泳涂料含有羟基、氨基、醚基、酰胺基等高分子聚合物,经过有机酸中和后形成胺盐,而采用此类胺盐树脂作为主体树脂,再配以适当的颜料、填表及助剂、溶剂经研磨分散而制成的涂料,以水作为溶剂进行稀释,形成阳离子型水溶剂,中和剂为机酸,如甲酸、乙酸、乳酸等,以被涂工件作为阴极,采用电泳涂装的方式进行施工,从而获得致密的涂膜,该种类的涂料称为阴极电泳涂料。
最常用的是环氧树脂型阴极电泳涂料,近几年开发的有环氧丙烯酸、丙烯酸树脂型阴极电泳涂料。
二、电泳涂料的组成电泳涂料是由水溶性树脂、颜料、填料、助剂、溶剂及中和剂组成的。
阳极电泳涂料和阴极电泳涂料组成的比较见表2-1三、阴极电泳涂料的特性(1)阴极电泳涂料的泳透力比阳极电泳涂料高,通常是阳极电泳涂料的1.3~1.5倍,这就是使得阴极电泳在进行复杂工件内部(如汽车车身)涂装时,可以省略辅助电极,从而简化了电泳涂装工艺和材料消耗。
电泳涂料基础知识简介
电泳涂料基础知识简介1 简介20世纪的后半个世纪,金属件的涂装涌现了新的技术。
这些技术解决了人们要求的降低或完全消除涂料释放易燃有毒有机溶剂的问题。
解决这些问题的途径之一是水性涂料的开发。
为了防止金属的腐蚀,主要使用以水溶性的离子型聚合物为成膜物的水性涂料。
这种体系中电泳涂料就是一种在浸槽中直流电场中涂装物品的特殊涂料。
这种方法与目前采用的方法十分接近。
只有这种方法才可以赋予复杂工件以均匀的涂膜。
现在,采用全封闭循环系统进行涂装。
涂料几乎不损失。
鉴于此,在提倡环保的21世纪,电泳涂料及涂装技术将继续发展下去。
本文论述此种方法的目前状态及其将来的发展趋势。
2 一些物化数据电泳涂料是以水溶性离子型聚合物为成膜基料,被涂工件可以是阴极或者是阳极,尽管此种涂料在20世纪40年代后期才出现,且应用很有限,一直到20世纪60年代才以电沉积的方法将这些水性涂料转化成涂膜。
这主要是因为是以水为溶剂,由于水的特殊物化性,很高的表面张力。
会使涂膜在工件的边缘部位产生流挂,释放困难,造成涂膜在干燥的过程中表面起皱等。
但是,这些缺点在通电的漆槽中就得到了克服。
电泳涂装的机理,在于离子型聚合物的水溶性会随着pH值的变化而变化。
电沉积过程中,最先发生的电化学反应是水的电解。
这样在阳极的周围,呈现很强的酸性,而阴极的周围呈现碱性,阳极电泳是含有-COOA+多元酸聚合物的胺盐。
-COO-基是以阴离子形式在阳极发生沉淀反应的基团,A+是NH4+。
含羧酸聚合物在阳极形成涂膜。
另外由于阳极以及金属件的电化学溶解,在沉积涂膜中含有一部分的阳极金属离子。
同时会发生金属阳极的电化学溶解和树脂基料的氧化等副反应。
在阴极电泳涂料里,基料中含有胺基团,通过加入酸中和成盐而水溶,形成带有RnX+Z-的聚合物,其中Z-为相应的有机酸(多为醋酸和甲酸)基团,RnX+为聚合物离子。
阳离子型基料(环氧、丙烯酸、聚酯、聚氨酯或其他树脂)含有氨基或叔胺基团,在碱性条件下,阴极周围的阳离子基团由于与OH-相互作用,而失去水溶性,并在阴极上以R3N的形式沉积下来。
阴极电泳涂料涂装基础知识
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阴极电泳涂料涂装基础知识
电泳涂装的四个过程
•●电解:水在通电时产生分解,在阴极上放出 氢气,在阳极上放出氧气。 •●电泳:带正电荷的胶体树脂粒子和颜料粒子 在电场的作用下向阴极移动。 •●电沉积:涂料粒子在电极上沉积析出的现象。 •●电渗:在电场的作用下,涂膜内部所含的水 分从涂膜中渗析出来而移向槽液,使涂膜脱水。
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阴极电泳涂料涂装基础知识
•CED用语(2)-灰分(ASH)
•★表示固体份中颜料的重量比率(%)。
•由于槽内颜料沉淀导致ASH下降时,涂膜易产生颗
粒,过滤器易堵塞。
•●ASH过高出现的问题有:膜厚降低,涂 膜水平面失光、涂膜粗糙。 •●ASH过低出现的问题有:抗缩孔能力下 降,泳透力下降。
○ 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; ○ 不能耐高温的被涂物,也不能采用电泳涂装; ○ 对颜色有限定要求的涂装也不宜采用电泳涂装,变化涂膜的颜色须分槽涂装; ○ 对小批生产的场合也不宜推荐采用电泳涂装,因槽液的更新速度太慢,槽液容
易老化;
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阴极电泳涂料涂装基础知识
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阴极电泳涂料涂装基础知识
•CED用语(3)-PH值
•★是氢离子的浓度指数,值越小酸性越强。
•PH范围:0-14,PH=7是中性,通常CED在6.06.7之间,为弱酸性溶液。
•●PH值过高出现的问题有:槽液的稳定性降低 →涂料沉淀、凝聚→堵塞过滤,产生颗粒。
•●PH值过低出现的问题有:腐蚀涂料循环管道 等设备,库仑效率降低、破坏电压降低,用U/F 水洗出现再溶解。
组成 特殊功能颜料、填料、分散树脂及助剂 树脂、助剂 有机酸 调整溶剂
电泳基础知识
Paint
Permeate
Ultrafilters
Bag Filters
Bag Filters
Paint
18
第二章 电泳涂装设备
塗料側
濾液
塗料側
19
第二章 电泳涂装设备
• UF水洗系统
原液(电泳槽液) 半透膜
半透膜施加的压力 水,离子,低分子物质 涂料离子
UF滤液 滤液
浓缩液
往滤液槽或UF水洗槽 往滤液槽或 (返回电泳槽)
F-1和F-2都含有溶剂 、水。
配制槽液:将水、F-、F-1按规定比例进行混合 按规定比例进行混合
添加剂E 添加剂E 添加剂A 添加剂A 混合溶剂,用来调整膜厚 用来调整膜厚。 醋酸水溶液, ,用来调整MEQ和阳极电导率。
根据槽液检测数据,补给添加剂 补给添加剂A和E。
7
第一章电泳涂料基础知识
• 电泳涂装结构学(1)
什么是电泳涂装? 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接电流,被涂物表面就会析出涂料粒子的涂装法 被涂物表面就会析出涂料粒子的涂装法。 涂料粒子带负电荷叫阴离子电泳,带正电荷叫阳离子电泳 带正电荷叫阳离子电泳。
2
第一章电泳涂料基础知识
• 1-2 电泳涂装特点(1) 电泳涂装特点(
④ 混合(溶剂、固化剂
纯水 环氧树脂 改性剂 溶剂 交联剂 添加剂
稀释 乳化锅 ④乳化 乳化 除油 ⑤除油
储存 储罐 ⑥储存
包装
1吨TANK或200L桶
⑦过滤 ⑧包装
过 滤
制造工程
过滤
过滤
27
P F F P
typeoven 典型烘炉 2nd 3rd
循环 4th recycle 1st Waste 废弃水 废弃水 water
电泳基本知识培训
电泳培训资料目录1、电泳涂装概念及优点----------------------------------------- 22、电泳涂装的机理及特性-------------------------------------- 3~43、电泳涂装工艺流程图---------------------------------------- 54、槽液特性值------------------------------------------ 5~65、电泳涂装线设备------------------------------------------- 76、电泳涂装线操作要点-------------------------------------- 81、电泳涂装1、何谓电泳涂装?被涂物浸渍于电泳涂料(水性)中,被涂物与电极间通以直流电,由于电场作用得到涂膜的涂装方法,叫做电泳涂装。
2、特点1)尽管复杂形状的被涂物也可得到均一涂膜(膜厚)的涂装2)防锈性优良3)泳透性良好,构造物夹合处4)易于自动化(节省人力)5)作业线保养容易补给作业简单,无需特别补给装置酸浓度管理因隔膜方式所以容易6)涂装作业性良好(缺陷:流漆,针孔等涂装异常较少)7)经济实惠因具有UF回收装置涂料回收率极高(90%以上)8)低公害溶剂含有量较少,故空气污染少9)因系水性涂料没有火灾顾虑2、电泳涂装的机理及其特性电泳涂装分为电解,电泳,电沉积,电渗四种电化学物理过程。
一、电解任何一种导电液体在通电时都产生分解的现象称为电解。
如水的电解能分解为氢气和氧气。
一般电解伴随在一个或两个电极上逸出气体,在电极上分别进行氧化和还原反应。
在电泳过程中,水发生电解,在阴极上放出氢气,阳极上放出氧气,金属阳极产生溶解,溶出金属离子。
二、电泳在导电介质中的带电荷的胶体粒子,在电场的作用下,带正电荷的胶体树脂粒子和颜料粒子因电泳过程移向阴极。
三、电沉积漆粒子在电极上的沉积现象称为电沉积。
电泳涂装基础知识PPT课件
02
概况三
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2
第一章:涂料的基础知识
1、涂料的作用 防腐作用:在基材表面形成具有一定耐水性、耐
候性、耐油、耐化学品等性能的涂膜。 装饰作用:涂膜使被涂物具有色彩、光泽、鲜映
性、平滑性、立体感等。 标识作用:如马路路标等。 特殊作用:能调节热、电等能量的传导性,防止
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第三章: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)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。
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。
114
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极迁 移的过程。
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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。
汽车电泳知识点总结大全
汽车电泳知识点总结大全一、汽车电泳的工艺流程汽车电泳的工艺流程通常包括预处理、电泳涂装、烘干和固化等几个主要环节。
1. 预处理汽车电泳的预处理是非常关键的一个环节,它直接影响到电泳涂层的附着力和抗腐蚀性能。
预处理的主要目的是去除金属表面的油污、锈斑和其他杂质,并且增加金属表面的粗糙度,以便使得电泳涂层具有更好的附着力。
预处理一般包括除油、除锈、磷化和涂覆活化剂等工序。
2. 电泳涂装电泳涂装是汽车电泳的核心环节,其主要原理是在电场作用下,将悬浮在水溶液中的涂料颗粒均匀地沉积在金属表面形成一层保护膜。
电泳涂装一般包括浸泡、电泳、洗涤和除离子等几个主要工序。
3. 烘干烘干是指在电泳涂装后,将汽车车身通过热风或红外线等烘干设备进行加热,使得涂层表面迅速固化并形成坚硬的保护膜。
烘干的温度和时间对涂层的性能具有重要影响。
4. 固化固化是指将已经烘干的汽车车身通过高温烘烤或者紫外线辐射等方式进行进一步固化处理,以增强涂层的硬度和耐腐蚀性能。
二、汽车电泳的涂装设备汽车电泳的涂装设备主要包括浸泡槽、电泳槽、制备槽、烘干炉和喷涂设备等几个主要部分。
1. 浸泡槽浸泡槽主要用于汽车车身的预处理,包括除油、除锈、磷化和涂覆活化剂等工序。
浸泡槽通常采用不锈钢材质制成,能够耐腐蚀,并且具有良好的密封性能。
2. 电泳槽电泳槽是汽车电泳的核心设备,其主要作用是在电场作用下,将涂料颗粒均匀地沉积在金属表面。
电泳槽通常由不锈钢材质制成,内设有阳极和阴极等电极,并且能够控制电泳液的温度、PH值和电泳时间等参数。
3. 制备槽制备槽主要用于制备电泳涂料,并且保持电泳涂料的均匀悬浮状态。
制备槽通常采用不锈钢材质制成,具有防腐蚀性能和良好的密封性能。
4. 烘干炉烘干炉是用于汽车车身烘干的设备,其主要作用是通过热风或者红外线等方式,使得电泳涂层迅速固化并形成坚硬的保护膜。
5. 喷涂设备喷涂设备主要用于汽车车身的底漆、面漆和清漆等工序,能够确保涂料均匀喷涂并形成高质量的涂层。
电泳漆原理介绍
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。阳极电泳涂料主 要用于对耐蚀性要求较低的工件,是经济型涂料。 ● 阴极电沉积(CED)
阴极电泳涂装,金属工件为阴极,吸引漆液中带正电荷的涂料粒子,由于被涂工 件是阴极而非阳极,进入涂膜的金属离子大大减少,从而提高了漆膜性能。涂膜优良, 具有优异的耐蚀性能。
二、电泳涂装过程
整个电泳涂装过程可分为四个部分: ● 前处理 ● 电泳 ● 后冲洗 ● 烘干
整个体系流程如下图所示:
ultrafiltration 工件脱脂后,经过表调、磷化,使表面形成一层均匀致密的磷化膜为进入电泳槽作准备。 进入槽液,在工件和对应电极间通直流电。在电场作用下,涂料粒子被吸附到工件上并在表 面沉积。漆膜达到一定厚度,电泳停止。此时把工件从槽中取出,经后冲洗冲洗掉浮漆,最 后送入烘箱固化。 1. 前处理 金属工件经脱脂,酸洗除锈(若必要),表调,磷化处理为下一步电泳做准备的过程称 为前处理。为了获得良好的电泳涂膜,清洗和磷化都是非常重要的环节。磷化通常采用 铁系和锌系磷化液,处理工艺包括喷淋和浸渍。主要适用于钢铁底材。 前处理简单步骤可表示如下(钢铁件为例): 预脱脂→脱脂→水洗→除锈(如有必要)→去离子水洗→表调→磷化→去离子水洗 2. 电泳 工件经前处理后进入电泳槽液,工件入槽前状态必须保证工件表面无油无锈,磷化膜均 匀工件表面温度应在 40℃以下,进入电泳槽前工件应全干或全湿,干湿不匀可导致漆膜产 生花纹或斑痕。 电泳槽系统各部件及其作用: ● 直流电源(整流器)—提供直流电,使电沉积得以进行。
低于 MCT 时,随着温度降低,湿膜厚度增加但疏松多孔,水电解产生的气泡多于涂 料粒子的电沉积,树脂的流平性不佳。随着温度增加,膜厚减少,膜致密性增加。 高于 MCT 时,膜厚随温度增加而增加,膜致密性同时增强。最佳槽液温度通常高于 MCT 值 3℃。而其中不溶于水的助溶剂决定 MCT 大小。如果不加助溶剂,随着时间 的推移,助溶剂逐渐减少,在这种情况下,MCT 曲线向右移动。因此,可以调节助 溶剂含量得到所需的最佳 MCT,最佳槽液温度及最佳漆膜。
《电泳涂装基础知识》课件
提供个人防护用品,如防护服、手套、口罩等,确保操作人员在工作过程中免 受化学品和高温等危害。
应急处理措施
应急预案
制定应急预案,明确应急组织、通讯联络、现场处置等方面的要求,确保在紧急 情况下能够迅速响应。
培训与演练
定期进行应急培训和演练,提高操作人员的应急处理能力,确保在紧急情况下能 够正确应对。
常见问题及解决方法
总结词
在电泳涂装过程中,可能会出现一些常见问题,如缩孔、针孔、剥离等。
详细描述
缩孔是由于电泳液中的杂质或气泡引起的,解决方法包括加强过滤和除气措施。针孔是由于电场强度 过高或槽液温度过低引起的,解决方法包括调整电场强度和槽液温度。剥离是由于涂膜附着力不足引 起的,解决方法包括加强前处理和调整电泳参数。
电泳涂膜质量检测
总结词
电泳涂膜质量检测是评估涂装效果的重要手段,包括外观、性能和厚度等方面。
详细描述
外观检测可以通过目视或图像分析方法进行,评估涂膜是否平整、光滑、无缺陷等。性能检测包括硬度、附着力 、耐腐蚀性等方面的测试,以评估涂膜的使用性能。厚度检测则可以确保涂膜达到预期的厚度要求,从而保证涂 装的质量和效果。
涂装要求
根据涂装效果、色彩、耐久性等要求选择合 适的电泳涂料。
使用环境
考虑涂装产品的使用环境和条件,如温度、 湿度、腐蚀介质等。
经济性
在满足性能要求的前提下,选择性价比高的 电泳涂料。
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电泳涂装质量控制
槽液稳定性控制
总结词
槽液稳定性是电泳涂装质量控制的关键因素,需 要定期检测和调整。
总结词
槽液的过滤和循环系统是保持槽液稳定性的重要 组成部分。
《电泳涂装基础知识 》ppt课件
电泳涂料基础知识简介
电泳涂料基础知识简介1 简介20世纪的后半个世纪,金属件的涂装涌现了新的技术。
这些技术解决了人们要求的降低或完全消除涂料释放易燃有毒有机溶剂的问题。
解决这些问题的途径之一是水性涂料的开发。
为了防止金属的腐蚀,主要使用以水溶性的离子型聚合物为成膜物的水性涂料。
这种体系中电泳涂料就是一种在浸槽中直流电场中涂装物品的特殊涂料。
这种方法与目前采用的方法十分接近。
只有这种方法才可以赋予复杂工件以均匀的涂膜。
现在,采用全封闭循环系统进行涂装。
涂料几乎不损失。
鉴于此,在提倡环保的21世纪,电泳涂料及涂装技术将继续发展下去。
本文论述此种方法的目前状态及其将来的发展趋势。
2 一些物化数据电泳涂料是以水溶性离子型聚合物为成膜基料,被涂工件可以是阴极或者是阳极,尽管此种涂料在20世纪40年代后期才出现,且应用很有限,一直到20世纪60年代才以电沉积的方法将这些水性涂料转化成涂膜。
这主要是因为是以水为溶剂,由于水的特殊物化性,很高的表面张力。
会使涂膜在工件的边缘部位产生流挂,释放困难,造成涂膜在干燥的过程中表面起皱等。
但是,这些缺点在通电的漆槽中就得到了克服。
电泳涂装的机理,在于离子型聚合物的水溶性会随着pH值的变化而变化。
电沉积过程中,最先发生的电化学反应是水的电解。
这样在阳极的周围,呈现很强的酸性,而阴极的周围呈现碱性,阳极电泳是含有-COOA+多元酸聚合物的胺盐。
-COO-基是以阴离子形式在阳极发生沉淀反应的基团,A+是NH4+。
含羧酸聚合物在阳极形成涂膜。
另外由于阳极以及金属件的电化学溶解,在沉积涂膜中含有一部分的阳极金属离子。
同时会发生金属阳极的电化学溶解和树脂基料的氧化等副反应。
在阴极电泳涂料里,基料中含有胺基团,通过加入酸中和成盐而水溶,形成带有RnX+Z-的聚合物,其中Z-为相应的有机酸(多为醋酸和甲酸)基团,RnX+为聚合物离子。
阳离子型基料(环氧、丙烯酸、聚酯、聚氨酯或其他树脂)含有氨基或叔胺基团,在碱性条件下,阴极周围的阳离子基团由于与OH-相互作用,而失去水溶性,并在阴极上以R3N的形式沉积下来。
关于电泳漆的相关知识
电泳电源的选择电泳电源电源电泳电泳整流器电泳电源是电泳涂装设备中关键的设备,适当选择电泳电源的容量,可明显提高电泳涂装设备的性价比。
下面就电泳电源的选择进行简要的说明,希望大家都有正确选择电泳电源电泳电源是电泳涂装设备中关键的配套设备,适当选择电泳电源的容量,可明显提高电泳涂装设备的性价比。
所以在设计电泳涂装设备工作中,直流电源的选择显得格外重要。
仲岩、王占永、冯修礼三位作者通过严谨的试验,从电泳电源的选择依据、容量的计算、电泳电流的计算及电泳涂装用直流电源性能等作了简介,并举例对电泳电源选择作了说明。
Commutator is the key matched part of electrophoretic coating equipment .the performance of the apertures can be improved a lot obviously when the direct-current supply capacity is suitable. that is why the selection of capacity is very important in the design of the electrophoretic coating equipment. the writers, Zong Yan, Wang Zhanyong and Feng Xiuli, give a brief introduction to the performances of commutator through precisely tests in capacity calculation, selection principles and electrophoretic current calculation ,and explain with examples.电泳涂装是将被涂物(工件)浸渍在水性涂料中作为一个电极(阳极或阴极),另设一个与之相对应的电极(阴极或阳极),在两极之间施加一直流电场,靠电场所产生的物理化学作用,使涂料粒子均匀地涂布在工件表面上的涂装方法。
电泳涂料及涂装基础知识培训
(1)溶剂含量过高出现的问题有:泳透力、破坏电压下降,膜厚增加且分布 不均匀等。
(2)溶剂含量过低出现的问题有:膜厚降低,涂膜产生桔皮、针孔、干斑等 弊病。
电泳基本知识培训
电泳条件方面:
槽液温度:
(1)温度过高,溶剂挥发加快树脂分子易产生氧化聚合交联,必影响槽 液的稳定性,加速槽液老化,且电解反应加剧,漆膜易出现针孔、 桔皮等弊病;
(1)电导率过高出现的问题有:库仑效率下降、镀锌板上易出现针孔、 破坏电压降低、产生桔皮。
(2)电导率过低出现的问题有:槽液稳定性下降、膜厚分布不均匀。
电泳基本知识培训
电泳特性方面:
库伦效率:表示耗用1库仑的电量析出的涂膜重量 (mg/c)。
(1)影响库仑效率的因素有:溶剂含量、NV、MEQ、ASH、槽温、 施工电压等。 (2)库仑效率过高产生的问题:槽液稳定性不良。 (3)库仑效率过低产生的问题:泳透力下降,用电量上升。
(1)pH值过高出现的问题有:槽液的稳定性降低→涂料沉淀、凝聚→堵 塞过滤,产生颗粒。
(2)pH值过低出现的问题有:腐蚀涂料循环管道等设备,库仑效率降低、 破坏电压降低,用U/F水洗出现再溶解。
电导率:表示相距1cm的极间(面积1cm2的阴-阳极间)的 电导度(μs/cm),值越大,导电能力越强。
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5.烘干室(通道):电泳烘干是电泳底漆的最后一道工序。 在高温下树脂发生化学反应而成膜。
简单的电泳工艺图
阳极
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电泳槽 循环泵
袋式过滤器
超滤液去 喷淋系统
供给去 离子水
阳极循环系 统
酸是阴极电泳过程的副产物,为控制连续生成超酸滤而系形统成(的UF不) 平衡, 需配置阳极液系统。阳极液系统的作用就是转移电泳槽里的酸和 接电。阳极系统的核心是一个特殊构成的离子选择性半透膜。半 透膜安装在沿电沉积槽两侧分布的各个阳极箱表面,半透膜只允 许酸进入而不可能返回到槽中。
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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。
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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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)装置,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。
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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
预期作用与特性
胺改性环氧树脂 抗腐蚀坚韧涂膜湿膜的电阻率
备注 采用双酚A 型的环氧树脂
树脂 增韧剂
加强涂膜的柔韧、抗缩孔、耐 采用酯类、醚类树脂对环
油性等性能
氧树脂改性
封闭的异氰酸酯
交联剂,起到固化漆膜的作用
采用TDI、MDI等类型的异 氰酸酯
有机酸 助剂 消泡剂
中和树脂,使之成水溶或水乳 如乳酸、醋酸、氨基磺酸
化状态
甲酸等
消泡性
主要抑制喷淋产生的泡沫
表面活性剂
改善漆膜外观
润湿剂、抗缩孔剂等
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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
钛白粉
炭黑 颜填料 防腐颜料
高岭土
催化浆 含锡浆
良好的水溶性,有利研磨;对颜填料具有良 好的湿润性和分散稳定性;以及良好储存稳 定性
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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。
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: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
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置的不同,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。
采用双酚A 型 的环氧树脂
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 提高操作性
瓷土
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,槽中另设置 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。
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极迁移的 过程。
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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。
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
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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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