电动泳涂装法
电泳涂装是一种特殊的涂布方法。仅适用于电泳涂装专用水性涂料(简称电泳涂料)。这是近20 ~ 30年来流行的汽车涂装底漆方法之一。
电泳涂装是一种涂覆方法,其中将导电涂层浸入到充满水的电泳涂覆槽中,并以相对低的浓度稀释,如在槽中额外设置对应于的阳极(或阴极(或阳极)),并在两极之间施加直流电一段时间,以在涂层上沉淀出均匀的、不溶于水的涂膜。
根据涂层的极性和电泳涂层的类型,电泳涂装法可以分为阳极电泳和阴极电泳
阳极电泳涂布法:涂布对象是阳极,使用的电泳涂料是阴离子(带负电荷)。
阴极电泳涂布法:涂布对象是阴极,使用的电泳涂料是阳离子(带正电荷)。
电泳涂装在英语简称为ed、AED(阳极电泳涂料)和CED(阴极电泳涂料)
电泳涂装原理是在19世纪30年代发明的,但是它没有在工业中使用,因为那时水基涂料还没有开发出来。为了提高汽车车身内腔和焊缝表面的耐蚀性,美国福特汽车公司于1957年开始研究电动泳涂装法,并于1961年建成了泳涂车轮试验生产线(阳极电泳涂装法),并于1963年成功应用于车身涂装。
电动泳涂装法在实际应用中显示出许多优点,如高效、优质、安全、经济等。它已经被全世界的画坛所重视。随着新型电泳涂料的发展和涂装技术的进步,特别是1977年阳极离子电泳涂料和阴极电泳涂装技术的成功开发,电泳涂装工艺在汽车工业中的普及率是前所未有的,并已被汽车工业推广应用到建材、轻工、农业机械、家用电器等工业领域。根据市场统计,1965年只有1%的汽车车身是阳极电泳制造的,而1970年只有10%。然而,今天超过90%的车身都是由阴极电泳设计的。
中国发展电泳涂料和涂装技术已有近30年的历史。1965年,上海涂料研究所成功研制出阳极电泳涂料,随后一些涂料厂也成功试制。到20世纪70年代,中国的汽车工业、阳极电泳和涂装线已经建成了几个汽车零部件。1979年,当时的国防部五四研究所(现改为第五十九研究所)首次研制出第一代阴极电泳涂料,并在一定程度上应用于军事产品。涂料所,上海,涂料所,兰州,沈阳,北京和天津的油漆工厂也在阴极电泳油漆方面做了大量的开发工作。“六五”期间,中国涂料工业从日本,奥地利、英国引进阴极电泳涂料制造技术和涂装工艺。第一条流水阴极电泳涂料生产线于1986年7月在一汽汽车车身厂投产。随后,驾驶室和冀车身同时推出的线相继投产。在中国的汽车工业中,有一种用阴极电泳绘画取代阳极电泳绘画的趋势。到1990年底,涂装线, 阴极电泳有21个(包括16个)。到1994年底,将近40台投入生产。阴极电泳几个生产能力超过10万辆的进口涂装线(如生产能力为30万电泳槽和300立方米的一汽-大众汽车有限公司捷达线、上海-大众汽车有限公司和天津夏利汽车有限公司)已于1995年和1996年建成投产。
1.2电泳涂装的机理和特点
电泳涂装过程伴随着电解、电泳、电沉积和电渗四种电化学物理现象。这些现象简述如下:
电解:任何导电液体通电后分解的现象称为电解。一个众所周知的例子是水的电解可以分解成氢和氧。通常电解伴随着气体从一个或两个电极逸出,并且氧化和还原反应分别在电极上进行。在电泳过程中,水被电解,氢在阴极,上释放,氧在阳极上释放,金属阳极被溶解以溶解金属离子。
电泳:在电场的作用下,导电介质中带电的胶体树脂粒子和颜料粒子从电泳过程移动到阴极
电沉积:油漆颗粒在电极上的沉积称为电沉积。在阴极电泳涂料中,带正电的粒子聚集在阴极,带负电的粒子(离子)聚集在阳极。电沉积的第一步是水的电化学分解(电解)。如果镀液的酸碱度是中性的,在阴极上的初始反应是形成氢和氢氧根离子(羟基-),这导致在阴极,的表面区域上形成高度碱性的界面层,并且当当阳离子(树脂和颜料)与氢氧根离子反应变得不可溶时,发生涂膜的沉积。
电渗:刚刚沉积在被涂物体表面的涂膜是半透膜。在电场的持续作用下,涂膜中所含的水从涂膜中透析出来,并移动到浴液中使涂膜脱水。这种现象被称为电渗。电渗使亲水性涂膜变成疏水性涂膜,并脱水使涂膜致密化。电渗性好的电泳涂装后的湿漆膜可以用手触摸,也可以不沾在手上,沾在湿漆膜上的浴液可以用水洗掉。