电泳技术

电泳涂膜的固化工艺技术（烘干）(一）   电泳涂膜的烘干特性基于电渗作用使亲水的电泳涂膜变成憎水涂膜，经电泳涂装后的超滤液（UF)和纯水清洗，洗掉附着在湿漆膜上的电泳槽液后，湿的电泳涂膜类似“干膜”，用手摸也不粘手，其含水量、含溶剂量极少。电泳漆槽液、电泳后清洗过的湿漆膜和烘干后干涂膜三者的组成在电泳涂装过程中的变化见第一章表1-2。从表1-2中可以看出电泳湿涂膜与其他涂装方法（如喷涂法、浸涂法）所得的水性涂料或有机溶剂型涂膜不一样，含溶剂量极少，类似“干膜”。可直接进人高温下烘干，不会产生“针孔”和“痱子”等漆膜弊病。为改善涂膜外观（如平滑性、减少水斑痕），可采取提高防尘过渡段的气温和吹水装置除掉漆面的水珠或两次升温以提高湿漆膜的展平

电泳涂装的现场管理为确保生产的正常进行，电泳槽液的稳定和涂层质量，必须加强电泳涂装生产的现场管理。现场管理包括工艺管理、生产管理和设备管理。电泳涂装生产的现场必须对电泳漆槽液、电泳涂装设备及配套装置和生产环境及状况进行科学管理，并做好记录；发现不正常现象，立即采取措施解决。(一）电泳涂装的工艺管理它主要对电泳漆槽液及涂装的工艺参数、涂装质量等进行科学管理，现今不仅涂装厂在现场做好工艺管理，电泳涂料供应厂家也负责槽液的全面管理，现借鉴国外先进管理模式（CPU管理，即CostPerUnit),在国内许多涂装线也采用了CPU管理。工艺管理的项目、目标管理值、检测频率等，以关西涂料公司的HB-2000阴极电泳涂料为例介绍（见表3-11)。在电泳涂装现场日常进行工艺参数的检测和调整：根据测定槽

电泳涂装工序及其工艺参数电泳涂装工艺是由电泳涂装（AED或CED)、电泳后清洗、吹干（或除水）和涂膜固化（烘干）等工序组成。各工序的功能、工艺参数及管理要点等，以工艺最典型、最复杂的汽车身阴极电泳涂装线为例，列于表3-7。汽车车身的典型阴极电泳涂装工艺一览表工序各称处理功能工序处理内容控制管备注方式时间温度理要点1.用阴极电泳涂装在前处理过的车体浸（通直3~4min28〜29°C槽液固体分电泳涂膜厚度一般为（20±2)法涂底漆内、外表面泳涂上一流电）  (NV)、pH值、um;在采用厚膜电泳涂料场合可 层均匀的、规定厚度 

电泳槽、备用槽电泳槽是电泳涂装作业的浸槽（或称主槽），形状有船形和矩形两种。矩形电泳槽适用于垂直升降的间歇式生产，其内部大小取决于被涂物（或装挂吊具)的尺寸。船形电泳槽适用于大量流水连续式生产，其两端的斜坡长度取决于被涂物出入槽的角度；平段的长度根据链速和泳涂时间确定。根据输送被涂物的轨迹，求取必要的最小限度的主槽形状。为保证槽液较好的搅拌状态和最佳的极间距，电泳槽容纳被涂物要留有间隙，典型电泳槽的断面图及其间隙尺寸在电泳槽的出口端设有溢流槽（也称辅槽）。它的作用是承接电泳槽表面流带人的泡沫和尘埃，并有消除泡沫的功能。主槽与溢流槽之间设一可调堰，以调节槽液位及表面流动状态。槽液到溢流槽的落差最大不许超过150mm(—般为50mm以内），以防起泡。槽底和

电泳涂装设备以电泳槽为中心，还配备多种附厲装置，它们都对生产性能、质量、环境和成本舍影响，因此要求电泳涂装设备具具有很高的功能。电泳涂装设备是投资较大、技术要求较高、结构较复杂的涂装设备。电泳涂装设备按表3-4所列的工艺流程可分为车体输送装置、电泳设备（槽本体）、电泳后淸洗设备和烘十室。电泳设备及其附属装臂的功能如表所示电泳涂装是车身全浸没在槽液中进行的，如何通过改变车体的输送方式和改变车体在槽液中的姿势，使车体100%表面都能泳涂上漆，一直是一个难题。主要是空腔内部的空气在全浸没时排不尽，形成“空气包”，涂不上漆。采用一般悬挂式输送链场合，涂装面达90%以上.时，改用垂直输送方式(车体前部向下)和摆杆式输链方式(45°进出槽）。里有所提高，但仍有未涂装面。后来开发采用的旋转

再溶解电泳沉积在被涂物上的湿涂膜能被槽液或UF液再次溶解，产生涂膜变薄、失光、针孔、露底、流痕等现象，因此再溶解是电泳涂膜弊病之一。在设汁电泳涂装设备及其运行过程中，应避免被涂物停留在槽液和UF液中，尽量减少湿电泳涂膜与槽液和UF液接触的时间；电泳后淸洗，仅需洗掉（回收）被涂物表而的浮漆，而不是淸洗次数越多（清洗时间越长)越好；用UF液清洗时间长了（或清洗次数3次以上），会出现“再溶解”涂膜的弊病（如流UF液多的被涂面易产生流痕等）。

电泳涂装的加热减量在105°C以下烘干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，滴在被涂面上成为漆膜弊病。所以加热减量也是衡最阴极电泳涂料优劣的指标之一。从省资源、环保和减少烘千室维护麻烦的角度考虑，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。

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二个基本工艺条件。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.)°C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°C(如PPG公司推荐的条件）。随槽液温度增高，涂膜增厚。槽液温度高，易使有机物的水溶液变质加速.对槽液的稳定件不利。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°C时，湿涂膜的黏度大，被涂物面的气泡不易排出，因而涂膜薄。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(见表3-6)。表3-6槽液温度与膜厚、泳透力的关系槽液温度与膜厚、泳透力的关系项目   

电泳涂装的“L”效果在电泳涂装过程中往往由于槽液循环、过滤不佳，流速低，造成槽液中颜料或颗粒沉降，致使被涂物的水平间和垂直面的泳涂质量不一，易使水平面上的涂膜粗糙，冉加上水平面上易积水，产生再溶解影响涂膜的平滑度。用泳涂“L”形样板的方法考核被涂物的水平面和垂直面的电泳涂装质量，其结果称为“L’效果，又称水平沉积效果。如果水平和垂直被涂面上的涂膜光滑度和平整度无差异，可认为“L”效果好，当槽液有水平沉淀或有树脂的水溶性变差，析出颗粒的场合，水平面涂膜一定变粗，甚至手摸都可感觉出来，则“L“效果不好。

电泳涂料的槽液稳定性系指槽液在规定的工艺条件下，长期使用槽液不变质，泳涂出的涂膜性能合格。有的涂料公司用更新期长（如6个月/T.O)来表示其槽液稳定性好。槽液稳定性在试验室屮的加速试验方法有两种：敞口搅拌稳定性测定法和仿生产使用稳定性测定法。前者是考察槽液在敞口的状态下，连续搅拌、随溶剂挥发、槽液与空气接触对槽液稳定性的影响。一般敞口搅拌1个月，在仅补加纯水场合下，槽液及涂膜的各项性能无明显变化，则可认为该电泳涂料的敞口搅扑稳定性良好。仿生产使用稳定性测定法是考察槽液在连续使用中性能的变化，即连续电泳，耗漆量达配制槽液所需原漆量的15倍(故又称15倍稳定性试验法）。在这一过程中，槽液的各项性能（如颜基比等）若仍符合技术条件，则可认为该漆的使用稳定性良好。电泳涂料的稳定性系指原