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电泳涂装的原理及工艺条件
时间: 2015/12/31 16:42:35   点击数:0

电泳涂装电源-电泳涂装的原理及工艺条件

电泳涂装是60年代发展起来的先进的涂装工艺。所谓的电泳涂装是把浸入水性涂料中的被涂物做阳极或阴极,在被涂物与对应的电极之间通以直流电,在电场力的作用下,使胶体的树脂(高分子羧酸负离子RCOO-与分散在树脂中的颜料共同沉积在工件上的过程。

电泳涂装按电源可分为直流电泳和交流电泳。按涂料性能又可分为阳极电泳和阴极电泳。(电泳涂装所使用的涂料分阴离子型的阳极电泳漆和阳离子型的阴极电泳漆)按工艺方法又有定电压法和定电流法。目前应用得较广泛的是采用直流电源定电压法的阳极电泳,其特点是设备比较简单,易于控制。下面着重介绍有关阳极电泳的各项工艺条件和操作流程。

一、 电泳涂装的原理

电泳涂装是一个包含有物理化学、胶体化学和电化学的综合过程,其机理比较复杂,一般认为有如下五个过程:

1、电 离——电泳漆用水稀释后在溶液中电离成带负电荷的树脂离子和带正电的胺的例子,在电泳漆溶液中做无规则运动。

2、电 泳——通电后,在阳极和阴极之间形成电场,在电场力的作用下,使原来分散无规则运动的正、负离子做定向移动称为电泳。

3、 沉 积—— 带负电的树脂离子吸附着不带电荷的颜料离子奔向阳极工件放电,在工件表面逐渐沉积成不容于水的漆膜。

4、电渗透——沉积在工件表面的漆膜,含油一定的水分,在电场力的作用下,水分从漆膜中渗析出来移向漆液,形成附着力致密的漆膜。电渗析的过程是漆膜的水分可降低5~15%,电渗析差的漆膜含水发沾,电渗析号的漆膜光滑平整不沾手。

5、电 解——当电流通过电解质水溶液时,水便发生电解反映。在阴极放出H2,在阳极放出氧气,一部分氧气被工件吸附,使工件表面产生微孔,故要减少电解反应。一般用降低电压来降低电解。而同时电解过程中还有阳极溶解,(Fe—Fe+++2e)电泳漆中夹杂着Fe+2,使漆膜疏松耐腐蚀性差,电泳前若有磷化层,则阳极溶解会大大降低。有利于提高漆膜质量。为防止阳极溶解,而开发了阴极电泳漆。

二、 电泳涂装工艺条件

电泳涂装工艺是一个复杂的电化学过程,其中某一组份或条件的改变将会对漆膜的质量和漆液的稳定性产生显著的影响。其中对电泳涂装有主要影响的有PH值、电压、固体份、电泳时间、漆液温度等。

1、 PH值——PH值是一项重要的控制指标,施工中PH值过底时,漆液的清水性下降,树脂溶水性不良,颜料分散性不好,漆膜变粗,附着力不好,漆液易板结变质;过高时,电沉积过程中电解作用加强,电沉积量下降,泳透力降低,脉冲电流过大,漆膜出现返溶、针孔等弊病。

2、 电压——实际生产中多采用恒电压法。电压高低的选择与电泳漆的种类、颜色、被涂工件的材料、表面大小、以及工件与阴极的距离有关。一般电压高,电泳漆膜后;电压过高,电解加剧,使漆膜疏松、粗糙,有针孔等,同时就加速阳极溶解;电压过底,电解反应慢,沉积量小,漆膜薄而不均匀,泳透力差,因此在生产过程中要选择适当的电压。一般理论要求90~110V。

3、 固体份——施工时,通常工作液固体份为10~15%,漆液固体份低,涂料浪费少,漆膜薄,漆液不稳定,过低时泳透力降低,容量出现针孔和粗糙,固体含量高,漆膜厚,泳透力号,漆膜表面状态得到改善。但过高会使漆膜粗糙疏松不致密。而且损失量较大。

4、 时间——电泳时间的长短与电压、固体含量、形状大小、极间距离有关。一般规律,电泳时间长,漆膜厚;时间短,漆膜薄,但时间太长,当漆膜达到一定的厚度,厚度也不在增加,漆膜易结皮且附着力也差。一般规定时间为45~120S。

5、 漆液温度——漆液温度高,成膜快;但过高漆膜粗糙,有流挂、堆漆现象。温度低,电泳能力差,成膜慢,漆膜薄,外光细密。一般以25~30℃为宜。

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