电泳培训资料
目 录
1、电泳涂装概念及优点 ----------------------------------------- 2
2、电泳涂装的机理及特性-------------------------------------- 3～4
3、电泳涂装工艺流程图 ---------------------------------------- 5
4、槽液特性值 ------------------------------------------ 5～6
5、电泳涂装线设备 ------------------------------------------- 7
6、电泳涂装线操作要点 -------------------------------------- 8
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1、电泳涂装
1、何谓电泳涂装？
被涂物浸渍于电泳涂料(水性)中，被涂物与电极间通以直流电，由于电场作用得到涂膜的涂装方法，叫做电泳涂装。 2、特 点
1）尽管复杂形状的被涂物也可得到均一涂膜（膜厚）的涂装 2）防锈性优良
3）泳透性良好，构造物夹合处 4）易于自动化（节省人力） 5）作业线保养容易
补给作业简单，无需特别补给装置 酸浓度管理因隔膜方式所以容易
6）涂装作业性良好（缺陷：流漆，针孔等涂装异常较少） 7）经济实惠
因具有UF回收装置涂料回收率极高（90%以上） 8）低公害
溶剂含有量较少，故空气污染少 9）因系水性涂料没有火灾顾虑
比较项目 经 济 性 优 点 1、由于自动化，涂装容易，省力化； 2、涂料的回收容易，损耗少，可节省涂料； 在平板涂装的（回收）效率 电着涂装 90% 以上 AIR SPRAY 30-60% AIRLESS SPRAY 50-80% 静电涂装 60-90% 3、涂料使用量容易管理； 1、涂装条件（电压/浴温/时间）之管理变更容易； 2、由于电泳涂装可得均匀涂膜； 3、高泳透性，内腔部分也可提高 4、优良的防腐蚀性（最适合做防锈底漆） 5、无积存，流挂，针孔，露底，水迹等现象发生 1、水溶性涂料，无火灾顾虑 2、不易挥发溶剂，节省资源，保护环境 不足点 △设备费较其它涂装设备为高， △开始的费用亦较高 △如果生产量少时，设备费的折旧期间较长 作 业 性 安 全 性
△不导电物体，不能涂装 △因系浸渍型涂料，换色，换涂料有困难，仅限于底涂或一道涂装 △电泳槽内被涂物与电极之间有直流电之高压，要有防护设施，注意安全 2、电泳涂装的机理及其特性
电泳涂装分为电解，电泳，电沉积，电渗四种电化学物理过程。
一、电解
任何一种导电液体在通电时都产生分解的现象称为电解。如水的电解能分解为氢气和氧气。一般电解伴随
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在一个或两个电极上逸出气体，在电极上分别进行氧化和还原反应。
在电泳过程中，水发生电解，在阴极上放出氢气，阳极上放出氧气，金属阳极产生溶解，溶出金属离子。
二、电泳
在导电介质中的带电荷的胶体粒子，在电场的作用下，带正电荷的胶体树脂粒子和颜料粒子因电泳过程移向阴极。
三、电沉积
漆粒子在电极上的沉积现象称为电沉积。在阴极电泳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。电沉积的第一步是水的电化学反应，假使槽液的PH是中性，在阴极上的最初反应是形成氢气和氢氧根离子，这一反应致使在阴极表面区产生高碱性界面层，当阳离子（树脂和颜料）与氢氧根离子反应变成不溶性时就产生涂膜的沉积。 四、电渗
刚沉积到被涂物表面的涂膜是半渗透膜，在电场的持续作用下，涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液，使涂膜脱水，这叫电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水涂膜，脱水亦使涂膜致密化。电渗性好的电泳涂料泳涂后的湿漆涂膜可用手摸也不粘手，可用水冲洗掉附在湿涂膜上的槽液。
阴极电泳涂装架构图
1、电着架构
阴极电泳涂料是盐基性树脂以有机酸中和成水溶性（乳胶化）的涂料。涂料粒子具有正电荷，将被涂物浸渍在阴极电泳漆中，被涂工件为阴极，通直流电，具有正电荷的涂料之粒子被工件所吸引而附着，同时涂料粒子在被涂工件上得到负电荷而放出酸，变成不溶性，不断的进行这个过程就形成涂膜。因此，也可以说是酸性涂料粒子经过电场作用在被涂工件表面凝集的现象。 通常200-350V 电泳槽 电 颜料 被涂工件 酸 极 酸 酸 树脂 颜料 树脂 颜料 树脂 酸 酸 （涂料的溶解） R1 R1 R1
R～ N + AH → R～N·AH → R～N·H +A
（阳极反应） (阴极反应）
4OH →O2 + 2H2O + 4e 2H2O +2e →2OH +H2↑ 2H2O →O2 +4H +4e R1 R1
A + H →AH R～N·H+2OH →R～N（涂膜形成） （一部分排出） R2 R2 2、烘烤架构
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电泳涂料的树脂中，配合有所谓封闭型异氰酸酯的硬化剂异氰酸酯是以溶剂（醇类）将其封闭，在常温下不会发生反应，到了所定的反应温度时使溶剂脱离回复高反应性的异氰酸酯，这个与树脂中的官能基反应，使树脂互相结合，使分子量增大。此种过程谓之硬化（架桥反应） 树脂 封闭异氰酸酯 树脂 OH OH
§--OH + RO— C—N ～～ N—C—OR + HO--§
硬化涂膜 封闭剂(醇类) OH
§--O---C-N～～N-C---O§+ ROH ↑
3、电泳涂装工艺图
一、简单方框图
脱脂1 → 脱脂2 → 自来水洗1 → 自来水洗2 → 表调 →磷化 → 纯水洗1 →
纯水洗2 → 电泳槽
0次水洗→ UF水洗1 → UF水洗2 → UF水洗3 →
纯水洗 → 纯水喷淋 → 烘烤
二﹑具体工艺流程各涂装线可能有所不同，但基本大同小异。
4、槽液特性值
一、槽液特性值说明
1、固体份（NV%）
槽液中树脂和颜料填料等固体物占整个槽液的百分比。
固体份是最基本的特性值要提高固体份则补给涂料（F-1，F-2），要降低则加入纯水，固体份极度降低到一定值时就会影响涂料稳定性和成品外观和膜厚。 2、灰份（ASH%）
固成份经高温灼烧后的残余物对固体份重量的百分比。
灰份是表征涂料固体份中颜料比例的特性值。要提高灰份则补给涂料F-1，如果要降低则补给 F-2， 如果F-1 / F-2的补给比例一定，应该可以维持灰份在某一特定值，但有时因设备的异常补给会有所改变，若长久脱离管理值会影响涂膜的成品外观。 3、MEQ
100克固体份中所含有的中和剂的毫摩尔数。
MEQ是用来表征固体份的水溶解度，MEQ降低时水溶性就会降低，导致涂料凝结，易于沉淀；相反的若MEQ上升则涂膜难附着的情形发生。电泳过程放出的酸蓄积在槽液中，利用隔膜方式抑制酸浓度的上升。
4、PH值
PH值是了解涂料状态的必要特性值。PH值一般随MEQ上升时降低，MEQ降低时上升。一般应该符合这
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个规律。涂装数量极端降低而新涂料的置换率下降时PH就会下降，导致设备的腐蚀会加快。 5、电导度
电导度是电气阻抗值的倒数。表示电泳涂料通电的难易程度。它不象固体份是可以控制的，而是了解涂料状态所必要的特性值。
电导度与固体份及MEQ有连动关系。一般随着固体份或MEQ的上升随之上升。有时候会因为杂质离子的带入而异常增大，此种情况容易引起针孔或桔皮等涂膜弊病。 6、溶剂含量
电泳中的溶剂可以增加水溶性，并增加漆膜的流平性，且可使槽液稳定。
二、线上控制的槽液各项特性值分析方法
在生产线上，需每天测定NV%/PH值/电导度，以了解槽液性状，防止不可预见的后果。 1）NV%的分析方法
A·确定取样具有代表性，且待测样品已经混合均匀。 B·分析天平精称锡器皿（G1），并去皮。 C·快速准确称取槽液G2（大约3克左右）
E·将样品均散于器皿底部，放入105℃干燥箱中。
F·烘烤3小时后，放入干燥缸中冷却至室温。精确称量（G3）。 G·计算：
G3－G1
NV%＝ ──────×100%
G2
H·一次测定3个，取2个相近似的平均值，其相对误差小于3%，否则重做。 （在必要的时候需做UF的NV%，方法同上，但称10克UF液） 2）PH值的测定
根据仪器使用说明书测定PH值 3）电导度测定
根据仪器使用说明书
三、线上每日检测的槽液特性值发生异常时的及时调整
管理方法 管理项目 NV% 过低时 涂料补给 过高时 纯水补给 暂停涂料补给 关联 项目 电导度 异常发生是状况 过低时 涂料稳定性下降 粗糙,桔皮 泳透力下降 设备腐蚀 涂膜再溶解 粗糙,针孔 过高时 UF滤液流量下降 二次流漆 带出量增多，消耗增大 涂料稳定性不良 涂料凝聚 PH UF滤液排放 中和剂ADD.A（比较难处理，的添加 需注意防止） MEQ 电导度 电导度 提高中和剂浓度 提高固体份 UF滤液排放 减少前处理剂的带入 固体份 MEQ PH 泳透力降低 粗糙,针孔 槽液被污染 涂膜性能下降
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