电泳涂装基础知识2014.10技术分析.ppt

1 电泳涂装工艺基础 2014年10月 2 目 录 第一章：电泳涂料的基础知识 第二章：电泳涂装的基础知识 第三章：电泳涂装工艺流程 第四章：前处理 第五章：电泳、后冲洗、烘干 第六章：电泳涂装设备 第七章：异常情况分析和处理 3 第一章：电泳涂料的基础知识 1、什么是电泳涂料？ 电泳涂料：是一种在水性底漆的基础上开发的，仅适用于电泳涂装法的专用水溶性（或水乳化）涂料；在水中能离解出带电荷的成膜聚合物，并在直流电场的作用下向相反的电极（被涂物）移动，最终在其表面上沉积析出。可根据被涂物所处极性位置的不同，分为阳极电泳漆（又称阴离子电沉积涂料）、阴极电泳漆（又称阳离子电沉积涂料）。所采用的电源为直流电源。 4 阳极电泳漆（AED）：所使用的成膜聚合物为阴离子型树脂，常见的都是多羟基的聚合物，中和剂为有机胺，如一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺等；常用的有聚丁二烯、酚醛、顺酐化油、环氧酯、丙烯酸类等阳极电泳漆。 阴极电泳漆（CED） ：所使用的成膜聚合物为阳离子型树脂，在树脂骨架里含有氨基，中和剂为有机酸，如甲酸、乙酸、乳酸等；最常用的树脂有环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯类等。主要使用的为环氧类铵盐。 5 2、电泳涂料的发展过程 电泳涂装的原理发明于二十世纪三十年代 1950年，美国福特汽车公司开始研究电泳涂料 1960年，美国福特公司成功研制出适合于电泳施工的阴离子型，并于同年在该公司PPG涂料分公司的配合下建立了第一条汽车车轮电泳涂装试生产线， 1963年，该公司又建立了一条完整的汽车车身底漆电泳涂装生产线。 6 电泳涂装在实际应用中显示了高效、优质、安全、经济等优点，受到世界各国涂装界的重视。 1973年成功开发了阳离子电泳涂料和阴极电泳涂装技术，之后阴极电泳涂装工艺在汽车工业中迅速普及、发展，目前90％以上的汽车采用电泳涂装。 7 3、电泳漆的组成（以双组分阴极电泳涂料为例） 乳液 色浆 中和剂 乳酸、醋酸 助剂 助溶剂及其它助剂 提示：涂料的组成：树脂、颜填料、溶剂、 助剂等组成。 8 4、电泳涂料的应用广度 汽车、汽车零部件、重型拖拉机、巴士、钢圈； 重卡、卡车车架和底盘； 农业设备、家用电器； 电开关齿轮、紧固零件； 割草机、花园栅栏； 金属办公设备以及铁制工艺品； 印刷电路板； 结构钢、铝型材； 电脑配件等； 9 第二章：电泳涂装的基础知识 1、什么是电泳涂装？ 电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法，适用于电沉积涂料的涂装。它是将具有导电性的被涂物浸渍在用纯水稀释的、固体份较低的电泳漆槽中作为阳（或阴）极，槽中另设置与其相应的阴（或阳）极，两电极间通直流电及一定时间，由于电场作用，在被涂物表面析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。 10 2、电泳涂装的原理（以阴极电泳为例） 电泳涂装过程中伴随有电解、电泳、电沉积、电渗等 四种理化反应。 电解 电渗 电沉积 电泳 阳极： 2H2O - 4e → 4H++ O2↑ 阴极： 2H2O+2e- → 2OH-+H2 ↑ R-NH++OH－→ R-N+H2O 11 电解： 导电液体在通电时，发生分解的现象。在电泳过程中水发生分解，在阴极上产生氢气，阳极上放出氧气，金属阳极发生溶解，溶出金属离子。 阴极：2H++2e — H2 阳极: 4RC00- + 2H2O-4e —4RCOOH+O2 电泳： 导电介质中的带电荷的胶体粒子（树脂及树脂包裹的颜料）在电势的作用下向相反电荷的电极迁移的过程。 12 电沉积： 涂料粒子在被涂物上沉析成膜的现象。 在阴极涂料涂装时，带正电荷的粒子在阴极上凝聚，带负电荷的粒子（离子）在阳极聚集，在电沉积过程中，由于水在阴极区电解生成氢气和氢氧根离子，致使在阴极（被涂物）表面形成高碱区（PH=12-13），当阳离子（涂料粒子）与氢氧根离子反应变成不溶性时就产生涂膜的沉积。 电沉积反应： R-NH++OH－—— R-N+H2O 13 电渗： 电泳涂装过程中刚沉积到被涂物表面的涂膜是半渗透性膜，在电场的持续作用下大分子涂膜内部所含的水分子从涂膜中渗析出来移向槽液，使涂膜脱水，这种现象称为电渗。通常形成的涂膜中含水量为5%～15%，这样就可以直接进行高温烘干。电渗使亲水的涂膜转化成为憎水涂膜，并使之致密化，所以工件泳涂成膜后，可用水来冲洗附浮在漆膜表面的槽液。 14 电泳原理图 电渗： 电泳涂装过程中刚沉积到被涂物表面的涂膜是半 15 电泳反应过程示意图（以阴极电泳为例） 1. 阳极生成 O2, 阴极生成 H2,. 2. 阳极产生 H+ = 生成酸的反应; 阴极产生