电泳技术

有机溶剂含量为提高电泳漆的水溶性和槽液的稳定性，电泳漆的配方中加有亲水性的有机溶剂，一般使用中、高沸点的酯系和醇系溶剂。槽液的溶剂含量一般系指槽液中除水以外的有机溶剂的百分含量。新配制的槽液中原漆带入的有机溶剂含量较高，一般待槽液的熟化过程，挥发掉低沸点的有机溶剂，才能泳涂工件。国外已有配制的槽液不需要熟化的电泳漆的品种，即原漆本身的有机溶剂含量已较少。槽液有机溶剂含量现今还是电泳涂装的主要工艺参数之一，一般控制在~鄉范围，有些电泳漆品种需要较高的有机溶剂含量。槽液的有机溶剂含量高了，涂膜臃肿、过厚，泳透力和破坏电压下降，再溶解现象变重;含量低了，槽液的稳定性变差，涂膜干瘪。由于有机溶剂挥发后污染大气，从环保考虑，发展趋向是提高树脂的水溶性，不用有机溶剂。

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。

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

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