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阴极电泳涂装的发展

阴极电泳涂装的发展

 

 

1、阴极电泳涂装的发展  人们经过长期的研究与使用,逐渐认识到阳极电泳涂装工艺存在着以下三个问题:

1)由于电泳漆的特点,合成的树脂必须是水溶性的。为了达到树脂水溶的目的,在聚合物分子链上常需引入一定量的强新水性基团。如:羧基(-COOH),羟基(-OH),醚基(-O-)等。

由于酯键、羧基和这些亲水性基团的存在,所以阳极电泳漆的耐碱性、耐盐雾性及耐用水性能均不够理想。

2)由于被涂工件作为阳极,电泳过程中被涂的基体金属及表面处理膜(如磷化膜)在电沉积过程中被析出而混入到漆膜中(见水会产生原电池反应),这不仅使漆膜色泽变深,而且还降低了漆膜的耐腐性。

3)电泳涂装时,由于在阳极区发生电解产生的氧气对树脂影响很大(主要是对漆液的稳定性),必要时还须加入抗氧剂。

所以,人们对阳极电泳漆进行改进,1971年底首先由美国PPG公司 研制成功第一代阴极电泳漆。到1978年美国通用汔车公司和福特公司已基本上将阴极电泳底漆代替了原用的阳极电泳底漆,近十年来阴极电泳已得到了迅速的发展。

目前世界上成熟的阴极电泳技术主要有两大系统。一为美国PPG公司所拥有,另一为联邦德国Hoechst集团所拥有。就产量而言,以PPG公司的阴极电泳漆为高,但PPG的阴极电泳漆是两罐装(色浆和树脂液),需要分别地加入电泳槽中并维持一定的颜基比,所以槽液管理要求较高,而Hoechst的阴极电泳漆是一罐装的,在管理上较为方便,而且烘烤时挥发物也较少。

目前阴极电泳漆在向厚涂层发展,电泳涂层可厚到不需要二道浆,美国已有将流水线转向这种新型阴极电泳漆的趋势,这种厚膜型阴极电泳漆技术是美国PPG公司所有,它解决了电泳漆中厚膜和高泳透力的矛盾及电泳膜热流动和边角易外露的矛盾。

2.阴极电泳的特点:与阳极电泳相比,阴极电泳具有漆膜性能好,涂层均匀,漆膜色泽不变深,有色金属也能涂覆等特点:

1)阴极电泳漆比阳极电泳漆具有显著的耐腐蚀性,在脱脂钢板上其耐腐蚀时间一般为阳极电泳漆的3-4倍,超过了经磷化处理的阳极电泳漆。在锌盐磷化钢板上,其耐蚀性为阳极电泳漆的2-3倍,在某些情况下甚至可达10倍。国外曾对阴,阳极电泳涂装的汽车车身在盐雾室中作过对比试验,阳极电泳涂层经250h已被破坏,而阴极电泳涂层经1000h试验后还未被破坏。

2)阴极电泳漆的泳透力也比阳极电泳漆高,通常是阳极电泳漆的1.3-1.5倍,这就使得阴极电泳在进行复杂工件内部涂装时,可以省略辅助电极,从而简化了电泳涂装工艺和材料消耗。

3)阳极电泳漆在电泳涂装时库仑效率高,通常是阳极电泳的2-3倍,可减少30%的耗电量。电泳设备所需冷冻机的容量也较少。

4)阴极电泳漆的耐碱性也比阳极电泳漆高,从实验数据表明,阴极电泳膜比阳极电泳漆膜的耐碱性(5%NaOH溶液)通常高20-40倍。

5)阴极电泳槽液比较稳定,容易控制,不易受杂技离子和微生物的影响而变质。

虽然阴极电泳的价格较阳极电泳漆贵(国外一般是贵1.3-1.5倍),但由于工艺简化(不须设置辅助电极),库仑效率高,涂装漆膜薄(一般10-13um的阴极电泳涂膜的耐腐蚀性明显地优于20-25um的阳极电泳涂膜)等原因,因此阴极电泳涂装的综合成本反而低于阳极电泳涂装的综合成本。

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