阴极电泳涂料的研究进展

2008年36卷第3期广州化工(广州市东风化工实业有限公司,广州

510730

)阴极电泳涂料的研究进展

李小丽,许馨予,彭素梅

摘

要:阴极电泳涂装具有涂料利用率高、

容易实现涂装自动化、环境污染小、涂膜厚度均匀、耐腐蚀性强、泳透率高、适于涂装形状复杂的工件等优点,在汽车工业底漆中获得了广泛应用。本文对阴极电泳涂装的发展历史及发展动向作了详细的

介绍。

关键词:环氧树脂;阴极电泳涂料;防腐

Re s e ar c h Pr ogr e s sofCat hodi c El e c t r ode pos i t i on Coat i ngs

LI Xi a o -l i ,XU Xi n-y u ,PENG Su-me i

(Gua ng z ho u Do ng f e ng Che mi c a l sI ndus t r i a lCo .,Lt d,Gua ng z ho u 510730,Chi na )

Abs t r ac t :Ca t ho di ce l e c t r o de po s i t i o n (

CED)c o a t i ng s ,wi t h t hea dv a nt a g e so fhi g h r a t i oo fut i l i z a t i o n ,a ut o ma t i o n ,l o w e nv i r o nme nt a l po l l ut i o n,e v e n c o a t i ng t hi c kne s s ,s t r o ng c o r r o s i o n r e s i s t a nc e ,a nd hi g h t hr o wi ng po we r wa s s ui t a bl e t o ut i l i z e i n c o mpl e x s ha pe d me t a lwo r kpi e c e s c o a t i ng a nd us e d wi de l y a s pr i me ri n a ut o mo bi l e i ndus t r y .The hi s t o r y o f CED c o a t i ng swa sr e v i e we d a nd t he t r e nd o fi t sf ut ur e de v e l o pme ntwa sf o r e c a s t e d.

K e y wor ds :e po x y r e s i n;c a t ho di c e l e c t r o de po s i t i o n c o a t i ng s ;c o r r o s i o n

传统的溶剂型涂料含有大量的有机溶剂,鉴于可燃和有毒的有机溶剂对人类健康和环境的影响,水性涂料特别是电沉积涂料(也称为电泳涂料)在20世纪70年代得到了快速发展

[1,2]

。该体系中挥发性有机物(VOC)

和有害空气污染物(HAP )含量低,对环境污染小,属绿色环保涂料[

3]

。按水溶性树脂所带电荷的不同,一般可将电泳涂料分为阳极电泳涂料(AED c o a t i ng s ,Ano di cEl e c t r o de po s i t i o nc o a t i ng s )和阴极电泳涂料(CED c o a t i ng s ,Ca t ho di c El e c t r o de po s i t i o n c o a t i ng s )。与阳极电泳涂料相比,阴极电泳涂料在防腐蚀性,泳透率,安全性,稳定性和膜层的机械强度等方面有更大的

优点[4]

。近年来,阴极电泳涂料在许多领域,特别是在汽车行

业,正逐步取代阳极电沉积涂料,而且阴极电泳涂料的应用也从单纯的汽车底涂,发展到用作机电、家电、五金和建材等产品的防腐和装饰。

1国内外阴极电泳涂料的发展

1.1国外阴极电泳涂料的发展

20世纪60年代中期,德国BASF 公司和美国的PPG 公

司首先进行了阳离子型涂料树脂的合成(即阴极电泳的研究),1971年首先由美国PPG 公司研制出了第一代阴极电泳涂料。虽然该涂料具有优异的耐腐蚀性,但是漆液的pH 值在4左右,对电泳涂装设备具有腐蚀作用,而且烘烤条件为

200℃,30mi n ,温度较高。1976年,美国通用汽车公司开发

出第二代阴极电泳涂料,可在较高电压下进行电泳涂装。

1983年开发出了第三代阴极电泳涂料,改善了酸性较强的

缺点,在pH 为6.5就可以完成涂装过程,保持了第二代产品

电泳电压低和泳透力好的优点。目前各主要汽车生产国的汽车车身的涂装线90%以上采用阴极电泳涂料。阴极电泳涂料的发展十分迅速,基本上每隔3～5年就更新换代一次。世界上成熟的阴极电泳技术的代表为美国的PPG 公司、德国

Ho e c hs t 集团和日本的关西涂料公司[

5]

。表1介绍了PPG 公司在阴极电泳涂料方面的研究成果。

1.2国内阴极电泳涂料的发展

我国自主开发电泳涂料也有20多年的历史了。第一代阴极电泳涂料是由原兵器工业部五四研究所于1979年开发

并成功用于钢制药筒上和长安牌微型车车身上[6]

。随后,国内

的很多研究所和企业做了大量的开发工作,取得了较大的进展。

目前,我国在北京、沈阳、济南、上海、重庆及成都等地都有阴极电泳涂料的生产。上世纪80年代后,我国汽车工业阴极电泳涂装生产流水线得到了迅速的发展,在汽车行业引进和自建了许多阴极电泳涂装的生产流水线。

2阴极电泳涂料的发展动向

作者简介:李小丽,女,本科,主要从事环氧树脂的应用研究。E-m a i l :l xl _18@163.c om.

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