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解析陰極電泳的發(fā)展

    深圳表面處理網(wǎng)：

    陰極電泳的發(fā)展人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究與使用，逐漸認(rèn)識(shí)到陽(yáng)極電泳作裝工藝存在著以下三個(gè)問(wèn)題：

    (1)由于電泳漆的特點(diǎn)，合成的樹(shù)脂必須是水溶性的。為了達(dá)到樹(shù)脂水溶的目的，在聚合物分子鏈上常需引入一定量的強(qiáng)新水性基團(tuán)。如：羧基(-COOH)，羥基(-OH)，醚基(-O-)等。

    由于酯鍵、羧基和這些親水性基團(tuán)的存在，所以陽(yáng)極電泳漆的耐堿性、耐鹽霧性及耐用水性能均不夠理想。

    (2)由于被涂工件作為陽(yáng)極，電泳過(guò)程中被涂的基體金屬及表面處理膜(如磷化膜)在電沉積過(guò)程中被析出而混入到漆膜中，這不僅使漆膜色澤變深，而且還降低了漆膜的耐腐性。

    (3)電泳涂裝時(shí)，由于在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生電解產(chǎn)生的氧氣對(duì)樹(shù)脂影響很大(主要是對(duì)漆液的穩(wěn)定性)，必要時(shí)還須加入抗氧劑。

    所以，人們對(duì)陽(yáng)極電泳漆進(jìn)行改進(jìn)，1971年底首先由美國(guó)PPG公司研制成功第一代陰極電泳漆。到1978年美國(guó)通用汔車(chē)公司和福特公司已基本上將陰極電泳底漆代替了原用的陽(yáng)極電泳底漆，近十年來(lái)陰極電泳已得到了迅速的發(fā)展。

    目前世界上成熟的陰極電泳技術(shù)主要有兩大系統(tǒng)。一為美國(guó)PPG公司所擁有，另一為聯(lián)邦德國(guó)Hoechst集團(tuán)所擁有。就產(chǎn)量而言，以PPG公司的陰極電泳漆為高，但PPG的陰極電泳漆是兩罐裝(色漿和樹(shù)脂液)，需要分別地加入電泳槽中并維持一定的顏基比，所以槽液管理要求較高，而Hoechst的陰極電泳漆是一罐裝的，在管理上較為方便，而且烘烤時(shí)揮發(fā)物也較少。

    目前陰極電泳漆在向厚涂層發(fā)展，電泳涂層可厚到不需要二道漿，美國(guó)已有將流水線轉(zhuǎn)向這種新型陰極電泳漆的趨勢(shì)，這種厚膜型陰極電泳漆技術(shù)是美國(guó)PPG公司所獨(dú)有，它解決了電泳漆中厚膜和高泳透力的矛盾及電泳膜熱流動(dòng)和邊角易外露的矛盾。

    2.陰極電泳的特點(diǎn)：與陽(yáng)極電泳相比，陰極電泳具有漆膜性能好，涂層均勻，漆膜色澤不變深，有色金屬也能涂覆等特點(diǎn)：

    (1)陰極電泳漆比陽(yáng)極電泳漆具有顯著的耐腐蝕性，在脫脂鋼板上其耐腐蝕時(shí)間一般為陽(yáng)極電泳漆的3-4倍，超過(guò)了經(jīng)磷化處理的陽(yáng)極電泳漆。在鋅鹽磷化鋼板上，其耐蝕性為陽(yáng)極電泳漆的2-3倍，在某些情況下甚至可達(dá)10倍。國(guó)外曾對(duì)陰，陽(yáng)極電泳涂裝的汽車(chē)車(chē)身在鹽霧室中作過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，陽(yáng)極電泳涂層經(jīng)250h已被破壞，而陰極電泳涂層經(jīng)1700h試驗(yàn)后還未被破壞。

    (2)陰極電泳漆的泳透力也比陽(yáng)極電泳漆高，通常是陽(yáng)極電泳漆的1.3-1.5倍，這就使得陰極電泳在進(jìn)行復(fù)雜工件內(nèi)部涂裝時(shí)，可以省略輔助電極，從而簡(jiǎn)化了電泳涂裝工藝和材料消耗。

    (3)陽(yáng)極電泳漆在電泳涂裝時(shí)庫(kù)侖效率高，通常是陽(yáng)極電泳的2-3倍，可減少30%的耗電量。電泳設(shè)備所需冷凍機(jī)的容量也較少。

    (4)陽(yáng)極電泳漆的耐堿性也比陽(yáng)極電泳漆高，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，陰極電泳膜比陽(yáng)極電泳漆膜的耐堿性(5%NaOH溶液)通常高20-40倍。

    (5)陰極電泳槽液比較穩(wěn)定，容易控制，不易受雜技離子和微生物的影響而變質(zhì)。

    雖然陰極電泳的價(jià)格較陽(yáng)極電泳漆貴(國(guó)外一般是貴1.3-1.5倍)，但由于工藝簡(jiǎn)化(不須設(shè)置輔助電極)，庫(kù)侖效率高，涂裝漆膜薄(一般10-13um的陰極電泳涂膜的耐腐蝕性明顯地優(yōu)于20-25um的陽(yáng)極電泳涂膜)等原因，因此陰極電泳涂裝的綜合成本反而低于陽(yáng)極電泳涂裝的綜合成本。