电泳

I.电泳涂装的概要

1.电泳涂装的起源

2.电泳涂料的发展趋势

3.EU 环境限制现况

II.电泳涂装的原理及特性

1.电泳涂装的原理

2.电泳涂装的种类

3.电泳涂装的特性

4.电泳涂装的成分及固化反应

5.KCC 主要电泳涂料的物性

6. 电泳涂装的开发方向

III.电泳涂装设备

1.电泳涂装流程图

2.阴极电泳涂装设备

3.阴极电泳涂装设备一览表IV.电泳涂装生产线管理1

V.电泳涂装生产线管理2

VI.产品介绍

VII.实验方法

VIII.参考资料

I. 电泳涂装概要

1. 电泳涂装的起源

电泳涂装(Electro-deposition coating)是指把被涂物件以阴极或阳极浸在水溶性电泳漆溶液中，被涂物件及其对极间通上直流电，以电的方式在被涂物表面形成漆膜的涂装方法。有Electro Coating, Electro-Phoretic Coating, Electrophoretic-Deposition Coating 等叫法。

关于电泳涂装的理论背景早在1900年初就已经确立，但实际适用的例子是

1908年. Thos Cockerill 用橡胶乳液的溶液电泳橡胶是最初。

第一次使用涂料涂装成功是1930年Cross & Blackwell社涂食品灌内部的时候使用电泳涂装。但当时水性涂料还不够发达，还做不到实用化。

那以后,到1960年代由于水性涂料的急剧发展，对电泳涂装越来越关注，1963年英国的PSF社和ICI社的共同开发，确立了电泳涂装技术，同年随着美国Ford社第一次把电泳涂装用在汽车底漆涂装，从此开始了电泳涂装的实用化。

此后，电泳涂装迅速在全世界普及，1964年日本最初在汽车产业引进电泳涂装设备，随着汽车产业的成长，电泳涂装也迅速成长。

1969年为了解决涂装废水处理及减少涂料损失等电泳涂装的难点而开发研究的UF(超濾)装置作为电泳涂装设备登场。

1977年美国把阴极电泳应用在汽车配件的底漆，阴极电泳比阳极电泳有着更强的防锈能力，耐Chipping 等优点。如今，全世界都开始把阳极电泳设备换成阴极电泳设备。

跟着电泳涂装的优秀性能和国际趋势，我公司在1978年最初在国内开发阳极电泳涂料“(EDION)ED1300”，与现代汽车（株）共同设置电泳设备，从而随着汽车产业的急速发展和输出急增的如今能够站在优势位置.

进一步在1983年与国际综合化学企业, HOECHST Group一员的Herberts社(现在D upont)结成技术合作关系，开发供应防锈能力更优秀的阴极电泳涂料“ED1700”，现在国内最初实现无铅涂料“ED2100”的常用化(常用化扩大供应与Herberts社技术合作的ED2100，还拥有了完全靠自己技术开发的无铅电泳涂料ED6000.) 为了对应今后市场需要正研究开发Sn-free, High Throwing Power 涂料.

2. 电泳涂料的发展趋势

Fig –1 电泳涂料的发展趋势

II. 电泳涂装原理

1.电泳涂装原理

以阳极或阴极浸在电泳涂料中的被涂物及其对极间通上直流电，将同时发生①-④的现象而在被涂物表面形成漆膜。

电泳涂装具有如下特征。

●经济性=> 自动化: 节约保养维修费用.

UF装置: 回收涂料，减少涂料损失。

●性能=> 均匀漆膜: 提高漆膜质量

内部渗透性: 内部构造复杂的被涂物内部涂装优秀(防内部腐蚀)

防锈力: 用于防止车身生锈的车身底漆

●亲环境=> 水溶性: 低溶剂,低公害,防火等

1)电解(Electrolysis)

电解溶液中通上直流电时产生分解的现象称为电解。

电泳涂装时也会产生电解现象，阴极和阳极产生离子。

2)电泳(Electro-phoresis)

以胶状分散在电解溶液中的粒子中赋予电场时，由于分散质的解离，离子的吸附等作用，粒子会带电荷向反极移动。这种运动称为移动(Migration)，这种现象称为电泳现象。

电泳涂装时涂料的树脂包住颜料粒子成胶状分散，形成双电层赋予电场时向对极移动。

2)电沉积(Electro-deposition)

向阳极和阴极移动的粒子互相反应以分子状态沉积这种现象称为电沉寂。

电沉积是电泳涂装中最重要的反应，涂料粒子在被涂物表面形成漆膜。

Fig –2 水的电解反应

4)电渗(Electro-osmosis)

用多孔板把水隔开后两边装上电极给电位差，水随着电位差通过多孔板

移动，两边的液位发生变化。这是因为阴离子比阳离子更容易通过办。这种现象称为电渗. 电泳涂装中电沉积形成的漆膜起多孔板作用而发生脱水现象. 即电泳漆膜中残留的水通过电泳漆膜渗到溶液中，所以电泳涂装不需要涂装后的放置。

上述的四种现象中电解，电泳现象主要跟发生在电极附近的涂料粒子的移动有关，电沉积，电渗现象主要跟被涂物表面的附着有关。

电泳涂装按其基本的电泳方法分为阳极电泳和阴极电泳。

其原理比较如图(fig-4)

Fig-3 电泳涂装(阳离子) 电流走向

2.电泳涂装的种类

电泳涂装大致分为电泳底漆涂装和一回涂装。

1)电泳底漆涂装

底漆的作用是保护金属被涂物及加强中，上涂的附着性。为了发挥这种性能而开发的电泳涂装有阴极电泳和阳极电泳。先进适用的大部分都是阴极电泳。阳极电泳的阴极电泳设备比较如表（1）

①阴极电泳涂装

阴极电泳以其优秀的防锈能力而备受瞩目。阴极电泳虽然开发的时间短，但因为具有优秀的防锈能力及耐 chipping等优点，广泛使用。阳极电泳设备也逐渐转换成阴极电泳设备。

阴极电泳特点如下:

ⓐ漆膜薄，防锈力强。

ⓑ无磷化膜的涌出，耐腐蚀性强。

ⓒ无金属的涌出，可以得到淡色漆膜。

ⓓ均匀附着性比阳极电泳强。

ⓔ能得到比阳极电泳更平滑的外观。.

ⓕ需要高温加热。

ⓖ需要耐酸设备，设备费用比阳极电泳高。