电泳技术

前处理是涂装工艺中最重要的工程之一。为获得最佳的磷化膜，确保产量和处理面积，必须精心设计和选用前处理工艺及设备。在设计时应考虑以下必要条件：被处理物(车身〉的大小、形状及面积，材质(钢板种类、铝材等〉，产量(或生产节拍台〉，被涂物的输送方式（间歇步进式，连续方式〉，处理方式〔喷射方式，浸渍方式〉，设备场地（空间〉，运行效率〔80%-90%〉，前处理的质量基准等。前处理的处理方式按处理液与被处理件的接触方式可分两大类，喷射方式和浸渍方式。1980年以前汽车车身涂装前处理方式是喷射式，基于喷射方式处理所得磷化膜的P比偏低和车身内表面处理不完善（处理面积80%左右，而采用浸渍处理方式可达到车体面积的95%~100%〉等憋端，1980年后变为以浸渍方式为主流。现今只有批量生产的大

电泳涂膜的烘干条件〔规范〉及干燥程度的评价烘干条件〔规范)系指烘干〔工件〉温度和烘干时间，这两者对电泳涂膜的固化十分重要，如果低于规定温度和烘干时间，则不能固化，严重影响漆膜性能。品种不同的电泳涂料的涂膜烘干条件也不同，应根据漆厂的推荐和试验确定。阴极电泳涂料属于热固化性涂料，必须在规定的较高温度下才能固化，其烘干过程也包括溶剂(水分)挥发、涂膜热融化、高温热固化三个阶段。由于电泳涂膜本身的含水（溶剂)少，又经吹干、晾干，所以其烘干过程与热固性粉末涂料相仿，可不像其他水性涂料要预烘干，可直接进入高温烘干。另外，阴极电泳涂膜在热固化过程中〔当涂膜温度达110℃以上时)有热分解产物，产生较多的油烟。在较高温度、较长时间的烘干，能致使涂膜变薄〔(2-3um)，膜的平整度明

电泳涂装的加热减量在105℃以下烘干后所得的干燥的阴极电泳涂膜在进一步升温到规定的烘干温度达完全固化的过程中，热分解出低分子化合物（即冒烟现象〉，而使涂膜失重，称之为加热减量。这些低分子化合物变成油烟污染烘干室，增加了清理和维护烘干室的麻烦，滴在被涂面上成漆膜弊病。所以加热减量也是衡量阴极电泳涂料优劣的指标之一。从省资源、环保和减少烘干室维护的麻烦角度考虑，阴极电泳涂料的加热减量越低越好。阴极电泳涂料的加热减量高的达6%~10%，较低的达4%以下，发展趋向希望降到零。阴极电泳涂料的加热减量的测定方法为：①选择符合标准的样板、称重；②在标准条件下进行电泳、水洗；③将样板放在〔105±2)℃的烘箱中烘冷却后称重；④再将样板在正常固化条件下固化，冷却后

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