电泳涂料的发展史

电泳是涂装金属工件最有效的方法之一。电泳涂装是将具 有导电性的被涂物浸溃在装满水稀释的浓度比较低的电泳涂料 槽中作为阳极（或阴极），在槽中另设置与其对应的阴极（或 阳极），在两极间接通直流电一段时间后，在被涂物表面沉积 出均匀细密、不被水溶解涂膜的一种特殊的涂装方法。

电泳施工被广泛地应用于汽车、摩托车、拖拉机以及其他 具有高防腐蚀要求的工业产品。它与传统的施工体系相比，具 有无可比拟的优点，如涂料的充分利用、涂膜的均一性、有效 地减少对环境的污染、大幅度提高产量以及节省涂装费用等。

电泳涂料作为一类新型的低污染、省能源、省资源、起着 保护和防腐蚀作用的涂料，具有涂膜平整、耐水性和耐化学性 好等特点，容易实现涂装工业的机械化和自动化，适合形状复 杂，有边缘棱角、孔穴工件的涂装，目前被大量应用于汽车、 自动车、机电、家电等五金件的涂装。其应用不再局限于材料 的防腐性，而是兼有材料的表面装饰作用。

电泳涂料及涂装法在20世纪60年代后获得工业应用已有 40多年的历史。这种技术解决了人们要求的降低或完全消除 使用涂料时释放的易燃有毒有机溶剂的问题，采用电泳涂料可 以进行全封闭循环系统运行，涂料几乎100%利用。电泳涂料 及涂装技术从问世以来得到了快速的发展，特别是在汽车金属 件涂装方面更是得到了广泛的应用，几乎100%的车身涂装都 采用电泳涂装法。在提倡环保的21世纪，电泳涂料及涂装技 术将会进一步发展。

电泳涂料以水溶性或水分散性离子型聚合物为成膜物，被 涂工件可以是阳极也可以作为阴极。水性涂料在20世纪40年 代就已得到应用，怛应用范围很有限，主要原因是水性涂料是 以水为溶剂，由于水具有很高的表面张力，导致涂膜在工件的 边缘部位容易产生流挂，在干燥过程中出现表面起皱等病态。

直到20世纪60年代才将水性涂料以电沉积的方法转化成涂 膜，从而有效地克服了水性涂料的上述缺陷。

电泳涂料按被涂工件电极分为阳极电泳涂料和阴极电泳涂 料；也有的按成膜物在水中存在的离子形态将电泳涂料分为阴 离子电泳涂料和阳离子电泳涂料。阴极电泳涂料按水分散状态 还可进一步分为水乳型（PPG体系）和水溶型（Hoechest体 系）阴极电泳涂料，还可按涂膜厚度分为薄膜型、中厚膜和厚 膜型阴极电泳涂料。

电泳涂装法(electro-deposition, ED)按被涂工件电极分 为阳极电泳法(anodic electro-deposition, AED)和阴极电泳 法(cathadic electro-deposition, CED) 0

阴极电泳涂料较阳极电泳涂料而言，具有泳透率髙、涂层 耐腐蚀性非常优良的特点。阴极电泳涂料在近40年间快速发 展，逐步取代了阳极电泳涂料。至今仅有对耐腐蚀性要求较低 的金属部件采用阳极电泳涂装。

经过近40年的努力，电泳涂料与涂装技术不断完善。到 目前为止，阴极电泳涂料已成为汽车车身、车轮和车架等涂装 用底漆的最主要的涂料品种。为满足不同层次的要求，涂料供 应商开发了一系列阴极电泳涂料品种。如低加热减量阴极电泳 涂料、低温固化阴极电泳涂料、无铅无锡环保型阴极电泳涂 料、边角覆盖型阴极电泳涂料、具有耐候性的双涂层阴极电泳 涂料、粉末/电泳（PD/ED)倒置阴极电泳涂料等。上述产品 有的已大量供应市场。

电泳涂料是最早开发的水性涂料之一。它最主要的特点是 涂装效率髙、经济、安全、污染小，便于自动化规模生产。早 在19世纪初，俄国科学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作 用下能产生电泳的现象。但由于当时缺少良好的水分散性树 脂，所以工业上一直没有得到广泛的应用，直到I960年由英 国卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料与涂装T 艺，电泳涂料及涂装技术才进入了快速发展时期。

美国福特汽车公司早在1950年即开始从事电泳涂料的研 究，直到1961年在美国匹茨堡平板玻璃公司（PPG)的配合 下才创建了世界上第一条电泳涂装汽车车轮的试验生产线。

1969年，美国在电泳涂装设备中又成功地使用了超滤装置，从而解决了电泳生产过程中的污水问题，同时又降低了涂料损耗，提高了电泳涂料的利用率，使电泳涂装在防止环境污染和实现涂装的规模和经济效益方面取得了长足的进展。

我国在20世纪60年代初开展了阳极电泳涂料的研究开 发。1965年9月，上海市染料研究所首先研制成功水溶性酚醛 醇酸阳极电泳涂料。1966年底，（原化工部）天津化工研究院 研制成功水溶性环氧酯阳极电泳涂料并投入生产。长春第一汽 车制造厂于1970年开始应用电泳涂料涂装解放牌汽车车身和 驾驶室。据资料报道，1970年我闰已生产近1000t阳极电泳涂 料，当时全国约有46条阳极电泳涂装生产流水线。到1973 年，我国电泳涂料生产量已达2000t，有37个阳极电泳涂料品 种，大约有400条大小电泳涂装生产线。

20世纪60代中期，美国PPG公司和德国BASF公司首先 进行了阳离子树脂的研制。1971年，美国PPG公司首先研制 成功阴极电泳涂料，并在飞利浦电冰箱、洗衣机等耐腐蚀性要 求高的家用电器上作底漆应用。1976年6月，美国通用汽车公 司将汽车部件采用PPG公司CEI>3002#阴极电泳涂料涂装获 得成功，并于1977年开始正式采用阴极电泳涂料作为底漆涂 装汽车车身。1978年，美国通用汽车公司和福特汽车公司基 本上已把原来使用的65条阳极电泳涂装生产线用新的阴极电 泳涂装生产线所代替。

到20世纪90年代初期，欧洲几乎所有的汽车电泳涂装线 都由阴极电泳工艺替代了阳极电泳涂装工艺。

改革开放以来，世界各大涂料生产企业纷纷进入中国，如 美国PPG公司、德国BASF公司、日本关西涂料等知名企业 相继在我国建立了独资或合资企业，促进了国内阴极电泳涂料 及涂装的技术进步，使得我国阴极电泳涂料技术与世界水平基 本接轨。