电泳技术

中和物质的量(MEQ)电泳漆的中和当量是表示使涂料具有水溶性所需中和剂的中和程度，即化合部分的中和剂耗量的物质的量值。

电泳漆的固体分：电泳漆和槽液在〔105±2)度下烘干所留下来的不挥发部分为电泳漆的固体分（NV%=残留物质量/样品起始质量*100%)。电泳槽液的固体分是电泳涂装的重要工艺参数之一，直接影响涂层质量。一般在场合槽液固体分控制在10%-15%范围内，在CED场合控制在（19士1）%范围内。进厂电泳漆的固体分随产品类型和供应厂而有不同，单组分的高的达60^~70^，双组分一般为40%-50%。一般由供需双方商定供应标准。

电泳涂装工艺由电泳、电泳后清洗、吹干和烘干(涂膜固化)等工序组成。各工序的功能、工艺参数管理要点等参见表磷化处理过的车体进入电泳槽液表面全干或全湿（无水珠）均可，半干不干表面易使电泳涂膜发花。1.阴极电泳涂装的工艺条件〔或工艺参数〉，它包括以下四个方面13个条件〔参数）①槽液的组成方面：固体分、灰分、關皿和有机溶剂含量。②电泳条件方面：槽液温度、泳涂电压、泳涂(通电〉时间。③槽液特性方面：值、电导。④电泳特性方面：库仑效率、最大电流值、膜厚和泳透力。它们之间的相互关系和电泳结果的影响见表。2.电泳涂装工艺参数(及有关用语〉的含意及其影响。工艺参数，还有稳定性、更新期、加热减量丄效果、熟化期、杂质离子许可浓度等。

槽液温度和电泳时间槽液温度、电泳时间和泳涂电压是电泳涂装的三个基本工艺条件。经调试，选择最佳值后，在电泳涂装生产线上是保持稳定不变的。阴极电泳槽液一般控制在〔28±1)℃范围内，在厚膜阴极电泳涂装场合也有推荐较高的槽液温度〔29~35℃〉的(PPG公司推荐的条件〉。随槽液温度增高涂膜增厚，同时槽液温度高了，易使有机物的水溶液变质加速，对槽液的稳定性不利。槽液温度低对槽液的稳定性有利，可是涂膜变薄，当低于15.5℃时，湿涂膜的黏度大，被涂物表面的气泡不易排出，且易产生薄膜弊病。槽液温度对泳透力也有影响，通常在较低温度下得到较高的泳透力在电泳过程中，电能转变的焦耳热和搅拌产生的热，使槽液温度上升，为使泳涂质量稳定，必须将槽液温度控制在±1℃的范围内。电

电泳槽液的杂质离子及许可浓度在电泳涂装过程中，由被涂物经前处理带入的、补给水带入的和极面溶解产生的有害离子进入槽液，致使槽液电导增大，超过一定的限值就影响作业性、涂膜外观，产生漆膜弊病。在阴极电泳涂装场合的有害离子是阳离子，如Na+,Fe2+,Pb2+,ni2+,ca2+等。在阳极电泳涂装的场合的有害离子是阴离子，如Cl-,PO43-,SO2-,NO2-等。这些对电泳涂装过程起有害作用的离子称为电泳槽液的杂质离子，槽液被杂质离子污染的程度以其含量表示，规定有限值，称之为杂质离子的许可浓度。例如，某阴极电泳涂料的槽液的Na+,ca2+的许可污染浓度应低于25mg/kg。槽液中的杂质离子含量要定期检查控制之，测定频率一般为1~2个月一次。槽液中的杂质离子含量超过限值时(或槽液电导过

最初获得工业应用的是阳极电泳涂装法，1963年成功地用于汽车车身涂装。在20世纪70年代伴随着汽车产量增加，“盐公害”(为防止冬季的滑车事故，撒布大量的融雪盐，造成的汽车的腐蚀问题)要求提高汽车的防锈力，开发了阴极电泳涂装。随后，防诱力高的阴极电泳涂装急速替换阳极电泳涂装，老线由AED改成CED新建的车身涂装线都采用CED，其结果见表。AED在汽车车身涂装中的只有15年左右历史。 腐蚀能力有所提高；②基于阴极电泳涂料的漆基中含有对底材具有阻蚀作用的基团（如含氮基团〉，使阴极电泳涂膜的耐腐蚀性显著地优于阳极电泳涂膜；③阴极电泳涂料的泳透力高于阳极电泳涂料，因而使被涂物的内腔和焊缝泳涂得更好；④在近20年中阴极电泳涂料的性能又有很大的改善，并开发了

电泳涂料的特点①电泳涂料在水中能完全溶解和乳化，配制成的槽液黏度很低，与水差不多。很易浸透入浸在槽液中的车身〔被涂物〉的袋状构造部及缝隙中。  注：本表所列为双组分阴极电泳涂料,有单组分的，它们的固体分及施工性能随品种和厂家不同而变动。②电泳槽液具有高的导电性，涂料粒子能活泼泳动，而沉积到被涂物上湿涂膜的导电性小，随湿涂膜增厚其电阻增大，达到一定电阻值时，就不再电沉积上去。基于这两点，电泳涂装具有良好的泳透性，生成比较均一的涂膜。③槽液的固体含量低，黏度小，被车身带出槽外涂料少，且可用超滤(UF)装置和反渗透(RO)装置回收利用。④涂膜的附着力强，防诱力高〔20um厚的阳极电泳涂膜的耐盐雾腐蚀性300h以上，阴极电泳涂膜1000h

电泳涂料是靠添加中和剂使水不溶性的涂料树脂变成水溶化和水分散化的液态涂料。中和剂(见表2-2-4所示〉，阳极电泳涂料使用碱性(OH-〉物质，阴极电泳涂料使用酸性(-COOH〉物质。现今耐蚀性优良阴极电泳涂装为主流，就以阴极电泳涂装为例来介绍。阴极电泳涂料是用有机酸中和碱性树脂〔氨〉基改性的环氧树脂制成水溶化〔水乳化〉带阳离子的涂料粒子涂着到负极性的被涂物上。在被涂物面上得负电荷析出酸成为不溶性。随这一过程进行，膜不断增厚而形成湿涂膜，直至湿涂膜电阻大到通电终止，几乎不再涂着。酸性的涂料粒子电离成为碱性，在被涂物面上凝集成为在水中不溶的涂膜。湿电泳涂膜与电镀层的不同之处就是有一定的电阻值，因而使其有较好的泳透力。

电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法，仅适用于与一般涂料不同的电泳涂装专用的(水性水溶性或水乳液〉涂料〔简称电泳涂料〉。它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽液中作为阳极〔或阴极〉，在槽中另设置与其相对应的阴极〔或阳极〉，在两极间通直流电一定时间，在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。根据被涂物的极性和电泳涂料的种类，电泳涂装法可分为两种：一是阳极电泳涂装法，被涂物为阳极，所采用的电泳涂料是阴离子型(带负电荷〉；二是阴极电泳涂装法，被涂物为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型(带正电荷〉。电泳涂装在英语中简称ED(electro-depositon)、AED(阳极电泳涂装〉、,CED(阴极电泳涂装〉。).电泳涂装过程伴随电泳、电沉积、电解

汽车车身涂底漆在汽车工业100多年历史中经历了喷涂、浸涂和电泳涂装三个阶段。当初采用喷涂法时车身内腔和缝隙间表面因喷涂不到而裸露，金属从里向外腐蚀，在高温高湿气候条件下使用1-2年，产生穿孔腐蚀。二次世界大战后采用浸涂法[转动浸涂法rotodip和拖式浸涂法]，仍采用有机溶剂型涂料，在车身的耐蚀性方面有所提高.存在的问题，缝隙间有“溶落”现象，大槽浸漆火灾危险性大。因此，必须设法开发采用水性浸用涂料和探索新的涂装方法。电泳涂漆法在汽车涂装中获得应用始于20世纪60年代初，它是在汽车工业中普及和技术更新最快的车身涂底漆方法。尤其是1977年以来形成阴极电泳涂装法替代阳极电泳涂装之势。在汽车市场上形成未采用阴极电泳的轿车失去竞争力的局面。阴极电泳涂装工艺经20多年的不断完善