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阴极装饰性电泳涂装操作条件

放大字体  缩小字体发布日期:2013-01-29  浏览次数:879
核心提示:电泳槽液是一个兼具胶体和悬浮体的多组分体系,其组分和条件的改变将影响涂料液的电化学特性,进而影响电泳涂层质量。

电泳槽液是一个兼具胶体和悬浮体的多组分体系,其组分和条件的改变将影响涂料液的电化学特性,进而影响电泳涂层质量。影响电泳涂漆的因素很多,主要有施工条件(电泳电压、电泳时间、槽液温度)和槽液参数(固体分、灰分和颜基比、助溶剂、pH值、电导率)等。

①电泳电压 电泳电压是电泳涂装的重要工艺参数之一,可分为工作电压、破坏电压和临界电压。在工作时,能获得规定的外观与优良的涂膜厚度时的电压,称为工作电压。当超出泳涂电压一定值时,在被涂工件上的反应加剧,产生大量气体,使电泳涂膜破坏,产生异常附着,这一电压称为破坏电压。低于泳涂电压下限时,几乎泳涂不上漆膜,这一电压称为临界电压。

电压对涂膜的影响很大,电压升高,电沉积速度加快,泳透力提高,涂膜增厚。这是因为当电压升高时,电场强度增加,工作漆液中带电粒子的泳动、沉积速度也加快。但随着电压的升高,电解作用加剧(逸气增多)。

为了杜绝因冲击电流大而造成漆膜外观粗糙等弊病,在生产实践中一般起始15~30s电压较低,随后升到该漆的工作电压,称为“软启动”。通过这种方法获得的电泳涂膜外观、性能、泳透力等较优良。

②电泳时间 电泳开始,电流急剧下降,而后逐渐变慢,并趋于一个稳定的电流值。这是因为刚开始电泳阶段,被涂件为良导体,电流很大,电沉积速度较快,涂层厚度迅速增加,电泳涂层为绝缘体,极间电阻显著增大,故电流下降较快。当涂层达到一定的厚度,继续延长电泳时间,就可能导致电泳涂膜外观状态变差。

电泳时间的长短与电压、固体分、涂料类型、工件形状等有关,一般改性环氧树脂电泳涂料控制在2~3min,丙烯酸和聚氨酯阴极电泳涂料一般控制在30~120s。结构形状复杂的工件电沉积时间可酌情延长,以保证较高的泳透力。

③槽液温度 阴极电泳槽液一般控制在(28±1)℃范围内,随着槽液温度的升高,漆液黏度降低,涂料粒子的布朗运动加快,电阻降低,电泳的电流密度增大,泳透力降低。随着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,加剧溶剂的挥发,不利于电导率的控制,对槽液的稳定性不利。当槽液温度较高时,电沉积过程中电解作用加剧,电泳涂膜易出现针孔、橘皮等缺陷。温度过低,涂料的水溶性降低,电沉积量减少,涂膜较薄,深凹表面可能泳不上涂料,还可能产生涂膜粗糙、光亮性不好等缺陷。

④固体分电泳涂料和槽液在(105士2)℃下烘干2h所留下来的不挥发分为电泳涂料的固体分。电泳漆液的固体分是电泳涂装重要工艺参数之一,直接影响电泳涂层的质量。当固体分含量较低时,电解作用剧烈,漆膜较薄,气泡多,易产生针孔,颜料易沉淀,电泳槽液的稳定性差。相反,漆液黏度增大,粒子泳动速度减慢,泳透力降低,电渗性不好,黏附于涂膜表面而带出的槽液较多,浪费大,电泳涂膜易产生粗糙、疏松、附着力差、花脸等缺陷。

⑤灰分和颜基比灰分是指固体分或干涂膜经高温灼烧后的残留分,表示涂料、槽液和干漆膜中含颜料量。颜基比是指电泳涂料、槽液干涂膜中颜料与基料(如树脂)含量的比值。两者对电泳特性和涂膜都有影响。由于电泳涂料是一个复杂的多组分体系,在电沉积中各种组分极难均一同步沉积,因而工作漆液组成不断变化,这使电沉积效果随着沉积进行逐渐发生变化。颜基比失调的涂膜易产生缩孔、失光等缺陷,影响漆膜性能。因此需定期检测槽液的颜基比,按检测的结果添加树脂乳液和色膏,调整槽液的颜基比。

⑥助溶剂 助溶剂可改善树脂的水溶性及漆膜的表面状态,同时可以调节漆液的黏度,提高漆液的稳定性。助溶剂含量必须适宜,高时漆膜泳透力和破坏电压下降,再溶现象变重;低时槽液的稳定性变差,漆膜干瘪。助溶剂因蒸发而减少,尤其当超滤时,助溶剂会随滤液排出损耗一部分,故在实际生产过程中要定期化验检测与补加调整。另外,新配制的槽液中原漆带人的有机溶剂含量较高,一般在槽液的熟化过程中,挥发掉低沸点的有机溶剂,或者超滤排掉一部分渗透液,以降低电导率和助溶剂的含量。

⑦pH值pH值是电泳涂装中重要的工艺参数之一,对涂料的稳定性和涂层质量有很大影响。阴极电泳槽液是酸溶液体系,需靠适量的酸度才能保持槽液的稳定。当pH值过高时,电泳涂料亲水性下降,槽液的稳定性变差,容易产生凝聚,槽液易分层、沉淀、电导下降,造成沉积量下降、涂膜较薄、‘附着力不好和涂膜粗糙等缺陷。当pH值过低时,槽液的可溶性有所增加,槽液的比电阻下降,电导过高,施工时脉冲电流大,电解加剧,漆膜容易出现针孔、麻脸等缺陷。因此必须将pH值控制在一定范围内,对于改性环氧树脂阴极电泳槽液一般控制在6.o~6.4,对于丙烯酸阴极电泳槽液一般控制在4.5~5.1,对于聚氨酯阴极电泳槽液一般控制在4.o~4.5。

⑧电导率 电泳漆槽液的电导率与槽液固体分、pH值和杂质离子的含量都有关,其大小对于电泳涂料的稳定性、涂层质量和涂料的泳透力有直接影响。电泳涂料的电导率增大,沉积量增大,沉积速度加快,但涂料的泳透力降低。电导率过大,由于电解加剧,导致涂膜出现针孔、附着力低、外观不好等缺陷,涂膜质量下降,甚至难以形成完整的涂膜。因此控制槽液的电导率在正常工艺范围内至关重要。

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