阴极电泳基本知识

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

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

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。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。

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。

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。

（涂料的溶解）R1 R1 R1

R～N + AH →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 R1R1

A + H →AH R～N·H+2OH →R～N（涂膜形成）+H2O

（一部分排出）R2R2

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）树脂封闭异氰酸酯树脂

OH OH

§--OH + RO—C—N ～～N—C—OR + HO--§

硬化涂膜封闭剂(醇类)

OH

§--O---C-N～～N-C---O§+ ROH ↑

3、电泳涂装工艺图

一、简单方框图

→→→→→→

→0次水洗→→→→

→→

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（是多少？）时就会影响涂料稳定性和成品外观和膜厚。

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。

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