陰極電泳的基本原理

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所屬分類:電泳技術

陰極電泳和陽極電泳一樣,也是一個復雜的電化學反應,在電場作用下,同樣式也包括電泳、電解、電沉積和電滲同時進行的過程。但與陽極電泳也有所不同,這將在以后加以敘述。

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涂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親水性基團。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、耐鹽霧性及耐水性均不夠理想。

(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公司研制面功第一代陰極電泳漆,到1978年美國通用汽車公司和福特汽車公司已基本上將陰極電泳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在系統。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公司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。近年來我國生產陰極電泳漆主要品種有:G1083陰極電泳漆、N8603陰極電泳漆、H11—96陰極電泳漆。國內目前除沈陽、北京從日本和奧地利引進技術外,化工部涂料研究所和上海市涂料研究從事研究和開發陰極電泳漆工作,并在摩托車和汽車零部件生產上投產應用。

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