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解析陰極電泳的發展
www.grecc.com.cn 化學鍍鎳--合航集團 2013-07-16 20:10
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陰極電泳的發展人們經過長期的研究與使用，逐漸認識到陽極電泳作裝工藝存在著以下三個問題：
(1)由于電泳漆的特點，合成的樹脂必須是水溶性的。為了達到樹脂水溶的目的，在聚合物分子鏈上常需引入一定量的強新水性基團。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的存在，所以陽極電泳漆的耐堿性、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極，電泳過程中被涂的基體金屬及表面處理膜(如磷化膜)在電沉積過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，由于在陽極區發生電解產生的氧氣對樹脂影響很大(主要是對漆液的穩定性)，必要時還須加入抗氧劑。
所以，人們對陽極電泳漆進行改進，1971年底首先由美國PPG公司研制成功第一代陰極電泳漆。到1978年美國通用汔車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極電泳底漆，近十年來陰極電泳已得到了迅速的發展。
目前世界上成熟的陰極電泳技術主要有兩大系統。一為美國PPG公司所擁有，另一為聯邦德國Hoechst集團所擁有。就產量而言，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，而且烘烤時揮發物也較少。
目前陰極電泳漆在向厚涂層發展，電泳涂層可厚到不需要二道漿，美國已有將流水線轉向這種新型陰極電泳漆的趨勢，這種厚膜型陰極電泳漆技術是美國PPG公司所獨有，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和邊角易外露的矛盾。
2.陰極電泳的特點：與陽極電泳相比，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：
(1)陰極電泳漆比陽極電泳漆具有顯著的耐腐蝕性，在脫脂鋼板上其耐腐蝕時間一般為陽極電泳漆的3-4倍，超過了經磷化處理的陽極電泳漆。在鋅鹽磷化鋼板上，其耐蝕性為陽極電泳漆的2-3倍，在某些情況下甚至可達10倍。國外曾對陰，陽極電泳涂裝的汽車車身在鹽霧室中作過對比試驗，陽極電泳涂層經250h已被破壞，而陰極電泳涂層經1700h試驗后還未被破壞。
(2)陰極電泳漆的泳透力也比陽極電泳漆高，通常是陽極電泳漆的1.3-1.5倍，這就使得陰極電泳在進行復雜工件內部涂裝時，可以省略輔助電極，從而簡化了電泳涂裝工藝和材料消耗。
(3)陽極電泳漆在電泳涂裝時庫侖效率高，通常是陽極電泳的2-3倍，可減少30%的耗電量。電泳設備所需冷凍機的容量也較少。
(4)陽極電泳漆的耐堿性也比陽極電泳漆高，從實驗數據表明，陰極電泳膜比陽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定，容易控制，不易受雜技離子和微生物的影響而變質。
雖然陰極電泳的價格較陽極電泳漆貴(國外一般是貴1.3-1.5倍)，但由于工藝簡化(不須設置輔助電極)，庫侖效率高，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于20-25um的陽極電泳涂膜)等原因，因此陰極電泳涂裝的綜合成本反而低于陽極電泳涂裝的綜合成本。
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