电泳基本知识

1 水溶性涂料，无火灾顾虑 2 不易挥发溶剂，节省资源，保护环境
△电泳槽内被涂物与电极之 间有直流电之高压，要有防护
设施，注意安全
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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。
2、灰份（ASH） 固成份经高温灼烧后的残余物对固体份重量的百分比 灰份是表征涂料固体份中颜料比例的特性值。要提高灰份则补给涂料 F-1，如果要降低则补给 F-2， 如果 F-1/F-2 的补给比例一定，应该可以维持灰份在某一特定值，但有时因设备的异常 补给会有所改变，若长久脱离管理值会影响涂膜的成品外观。
2/天
前处理水洗
喷射压力；压差；电导度；水洗状态；
2/天
电泳溢流槽液面
发泡是否异常；液位差
2/天
过滤循环泵
压力差；密封性
2/天
液温
是否控制在确定范围；冷却装置运行情况
1/天
整流器
电压；最大电流
2/天
轴封
压力；流量
2/天
极液
电导度；流量；循环压力；透明度
2/天
UF 装置
粗过滤压力；流量；透明度；UF 膜压力；
过滤循环 系统 电气系统
隔膜方式
除去槽内异物
被涂工件和电极之间供给 直流电进行电泳涂装 除去电泳过程中产生的酸
补给装置 加料，保持涂料个参数恒定
UF 装置 水洗装置
多次回收 减少涂料损耗，保护环境 清洗工件上夹带的漆液
关联装置 槽内衬里（FRP）；溢流槽 电极；循环喷管 循环泵 配管 喷嘴
冷冻机；涂料循环装置 热交换器；冷温水槽 精密过滤装置；涂料循环装置 金网过滤 整流机；分叉；集电子 槽内电极；接地线 隔膜箱；极液管理装置 极液循环装置；隔膜；电极 储存槽 自动补给装置 搅拌机 UF 装置；滤液槽； 涂料循环槽 水洗槽；UF 滤液槽； 水洗喷嘴
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电泳技术人员培训初级资料
目录
1、电泳涂装概念及优点 --------------------------------------------------------- 2 2、电泳涂装的机理及特性- --------------------------------------------------------- 3～4 3、电泳涂装工艺流程图 ---------------------------------------------------------------- 5 4、槽液特性值 -------------------------------------------------------------------------------- 5～6 5、电泳涂装线设备 --------------------------------------------------------------------------- 7 6、电泳涂装线操作要点 -------------------------------------------------------------------- 8
四、电渗 刚沉积到被涂物表面的涂膜是半渗透膜，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，这叫电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水涂膜， 脱水亦使涂膜致密化。电渗性好的电泳涂料泳涂后的湿漆涂膜可用手摸也不粘手，可用 水冲洗掉附在湿涂膜上的槽液。
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1、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
6、溶剂含量 电泳中的溶剂可以增加水溶性，并增加漆膜的流平性，且可使槽液稳定。
三、线上控制的槽液各项特性值分析方法 在生产线上，需每天测定 NV/PH/电导度，以了解槽液性状，防止不可预见的后果。 1）NV 的分析方法 A·确定取样具有代表性，且待测样品已经混合均匀。 B·分析天平精称锡器皿（G1），并去皮。 C·快速准确称取槽液 G2（大约 3 克左右） E·将样品均散于器皿底部,放入 105℃干燥箱中。 F·烘烤 3 小时后，放入干燥缸中冷却至室温。精确称量（G3）。 G·计算： G3－G1 NV%＝ ──────×100
过高时
UF 滤液流量下降 二次流漆 带出量增多，消耗增大 涂料稳定性不良 涂料凝聚
粗糙,针孔 槽液被污染 涂膜性能下降
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5、电泳涂装线设备
一、涂装的装置及目的 设备项目 用途 电泳槽 浸渍被涂工件，进行涂装
搅拌装置 控温系统
保持槽内涂料均匀 1 防止沉淀 2 加快散热 3 除去电泳过程中的气泡 槽液温度控制在恒定范围
2/天
UF 水洗
喷嘴是否堵塞；发泡是否异常；水洗效果
2/天
输送带
链速；运行是都平稳；异物滴落情况
2/天
烘烤干燥炉
设定温度；炉内温度；
1/天
纯水
电导率；给水压力；给水量；
1/天
管路
阀门；接合部；
1/天
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6﹑电泳涂装线操作要点
生产线管理四大重点
前处理 *高性能 *安定性高 *作业性高 *其它
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。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。电沉积的第一步是水的电化学反应，假使槽 液的 pH 是中性，在阴极上的最初反应是形成氢气和氢氧根离子，这一反应致使在阴极 表面区产生高碱性界面层，当阳离子（树脂和颜料）与氢氧根离子反应变成不溶性时就 产生涂膜的沉积。
阴极电泳涂装架构图 1、电着架构 阴极电泳涂料是盐基性树脂以有机酸中和成水溶性（乳胶化）的涂料。涂料粒子具有正电荷，将被涂物 浸渍在阴极电泳漆中，被涂工件为阴极，通直流电，具有正电荷的涂料之粒子被工件所吸引而附着，同 时涂料粒子在被涂工件上得到负电荷而放出酸，变成不溶性，不断的进行这个过程就形成涂膜。因此， 也可以说是酸性涂料粒子经过电场作用在被涂工件表面凝集的现象。
与品质相关联的项目 膜厚；泳透性 置换率；涂料稳定性 膜厚均一化 涂面状态 L 效应
膜厚；涂料稳定性 泳透率；涂面状态 颗粒产生于水平面 UF 滤液下降 涂膜状态异常
涂面状态；泳透性 涂料稳定性；膜厚 膜厚；涂料稳定性； 表观状态
涂膜状态
回收效率 涂面状态
二、设备日常点检项目
脱脂化成槽
温度；浑浊度；点数；喷射压力；压差
G2 H·一次测定 3 个，取 2 个相近似的平均值，其相对误差小于 3%，否则重做。
（在必要的时候需做 UF 的 NV，方法同上，但称 10 克 UF 液） 2）PH 值的测定
根据仪器使用说明书测定 PH 值 3）电导度测定
根据仪器使用说明书
四、线上每日检测的槽液特性值发生异常时的及时调整
管 管理方法
通常 200-350V
电泳槽
电
颜料
酸
极
酸
酸 树脂
酸
被涂工件
颜料 树脂
颜料
树脂
酸
（涂料的溶解）
R1
R～ N
+ AH →
R1
R1
R～N·AH → R～N·H +A
（阳极反应）
(阴极反应）
4OH →O2 + 2H2O + 4e
2H2O +2e →2OH +H2↑
2H2O →O2 +4H +4e
R1
R1
A + H →AH
树脂
封闭异氰酸酯
树脂
OH
OH
§--OH + RO— C—N ～～ N—C—OR + HO--§
Βιβλιοθήκη Baidu
硬化涂膜
封闭剂(醇类)
OH
§--O---C-N～～N-C---O§ + ROH ↑
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3、电泳涂装工艺图
一、简单方框图 脱脂 1 → 脱脂 2 → 自来水洗 1 → 自来水洗 2 → 表调 →磷化 → 纯水洗 1 →
比较 项目
经 济 性
作 业 性
安 全 性
优点
不足点
1 由于自动化，涂装容易，省力化； 2 涂料的回收容易，损耗少，可节省涂料； 在平板涂装的（回收）效率
△设备费较其它涂装设备为 高， △开始的费用亦较高
电着涂装 90%以上
△如果生产量少时，设备费的
AIR SPRAY 30-60%
折旧期间较长
AIRLESS SPRAY 50-80%
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腐蚀会加快。
5、电导度 电导度是电气阻抗值的倒数。表示电泳涂料通电的难易程度。它不象固体份是可以控制的，而 是了解涂料状态所必要的特性值。 电导度与固体份及 MEQ 有连动关系。一般随着固体份或 MEQ 的上升随之上升。有时候会因 为杂质离子的带入而异常增大，此种情况容易引起针孔或桔皮等涂膜弊病。
电泳 *高性能 *稳定性高 *作业性高 *其它
设备 *前处理设备 *电泳设备 *烤炉 *UF 装置 *其它 任务 担当
客户
操作前
*设备规范的讨论 *涂料的选择
*生产条件（链条速度等） *运转条件（更新周期等）
管理 *浴液 *槽内涂料 *设备运转状况 *涂装品质评价
安定且具有卓越 之涂装品质
操作
*日常管理 *管理者的熟练性
关联
理 过低时
过高时
项目
项
目
NV 涂料补给
纯水补给
电导度
暂停涂料补给
PH UF 滤液排放
中和剂 ADD.A MEQ
（比较难处理，需 的添加
电导度
注意防止）
电 提高中和剂浓度 UF 滤液排放 固体份
导 提高固体份 度
减 少 前 处 理 剂 MEQ
的带入
PH
异常发生是状况 过低时
涂料稳定性下降 粗糙,桔皮 泳透力下降 设备腐蚀 涂膜再溶解 粗糙,针孔 泳透力降低
R～N·H+2OH →R～N（涂膜形成）
（一部分排出）
R2
R2
2、烘烤架构
电泳涂料的树脂中，配合有所谓封闭型异氰酸酯的硬化剂
异氰酸酯是以溶剂（醇类）将其封闭，在常温下不会发生反应，到了所定的反应温度时使溶剂脱离回复高反应
性的异氰酸酯，这个与树脂中的官能基反应，使树脂互相结合，使分子量增大。此种过程谓之硬化（架桥反应）
纯水洗 2 → 电泳槽 0 次水洗→
UF 水洗 1 → UF 水洗 2 → UF 水洗 3 →
纯水洗 →
纯水喷淋 → 烘烤
二﹑具体工艺流程各涂装线可能有所不同,但基本大同小异.
4、槽液特性值
一、槽液特性值说明
1、固体份（NV） 槽液中树脂和颜料填料等固体物占整个槽液的百分比 固体份是最基本的特性值要提高固体份则补给涂料（F-1，F-2），要降低则加入纯水， 固体份极度降低到一定值时就会影响涂料稳定性和成品外观和膜厚。
安定操作
*日常管理 *涂装品质的评价
立邦涂料
*涂料，涂装之说明 会及讲习会 *贵公司管理者之 实习
*定期生产线核查 *槽液之分析 *问题发生时的
早期对应
*最新涂料涂装 的简介
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3、MEQ 100 克固体份中所含有的中和剂的毫摩尔数 MEQ 是用来表征固体份的水溶解度，MEQ 降低时水溶性就会降低，导致涂料凝结，易于沉淀； 相反的若 MEQ 上升则涂膜难附着的情形发生。电泳过程放出的酸蓄积在槽液中，利用隔膜方 式抑制酸浓度的上升。
4、PH 值 PH 值是了解涂料状态的必要特性值。PH 值一般随 MEQ 上升时降低，MEQ 降低时上升。一 般应该符合这个规律。涂装数量极端降低而新涂料的置换率下降时 PH 就会下降，导致设备的
静电涂装
60-90%
3 涂料使用量容易管理；
1 涂装条件（电压/浴温/时间）之管理变更容易； △不导电物体，不能涂装
2 由于电泳涂装可得均匀涂膜；
△因系浸渍型涂料，换色，换
3 高泳透性，内腔部分也可提高
涂料有困难，仅限于底涂或一
4 优良的防腐蚀性（最适合做防锈底漆）
道涂装
5 无积存，流挂，针孔，露底，水迹等现象发生