电泳涂装的机理 | 电泳漆网

电泳涂装的机理

(一）电泳涂装的四个物理化学作用

电泳涂装最基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸，采用直流电源，导电工件浸入电泳漆工作液中。通电后，阳离子涂料粒子向阴极工件移动，阴离子涂料粒子向阳极工件移动，继而沉积在工件上，在表面形成均匀、连续的涂膜。当涂膜达到一定的厚度，工件表面形成绝缘层时，“异性相吸”即停止，电泳涂装过程结束。可以概括为下列四个物理化学作用：

1•电解（electrotysis)

任何一种导电液体在通电时产生电离分解的现象称为电解。在电泳涂装过程中电泳涂料电解成阴离子型或阳离子型的胶体涂料粒子，水电解成H+和0H_，在阴极上放出氢气，在阳极上放出氧气，阳极产生溶解。电解反应在电沉积涂装中应适当控制，否则将导致不良效果（尤其在工件入槽段）。

2•电泳（eletrophoresis)

在导电介质中的带电荷的胶体粒子受电场的影响向相反电极泳动的现象称为电泳。例如在阴极电泳涂装过程中在电场的作用下带正电荷胶体的涂料粒子电泳移向阴极。

3. 电沉积（eletrodeposition)

涂料粒子在电极上的沉析现象称为电沉积。在阴极电泳涂装时带正电荷的粒子在阴极上凝聚，即带正电荷的涂料粒子到达阳极 (被涂物）表面上（高碱性的界面层）得到电子，并与氢氧离子反应变成水不溶性，沉积在被涂物上。在阳极电泳涂装时带负电荷的粒子在阳极上凝聚。电沉积过程是电泳涂装作用中最重要的。
4.电渗(eletroandosmosis)

在用半透膜间隔的溶液的两端（阴极和阳极）通电后，低浓度的溶质向高浓度侧移动的现象称为电渗。在电泳涂装过程中，漆膜沉积的初始阶段粒子（或离子）电荷不一定全部被中和、放电。沉积所得的涂膜是疏松的，含水量相当高，离子能通过半渗透的膜。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工作液，使涂膜脱水。电渗性好的电泳涂料泳涂后的湿漆膜可用手摸，不粘手，脱水后的湿膜牢牢黏附在底材上，通常用水清洗不能洗掉，而随工件带出附着在湿漆膜上的工作液可用水冲洗掉。以阳极电泳涂装为例，描述涂装过程如下：

(二）电泳涂装涂膜增厚（析出）机理

电泳涂料是靠添加中和剂使水不溶性的涂料树脂中和后变成水溶化和水分散化的液态涂料。阳极电泳涂料使用的是碱性（0H-）物质、中和剂（参见表1-3中所示），阴极电泳涂料使用的是酸性 (一COOH)物质。现今是以耐蚀性优良阴极电泳涂装为主流，现以阴极电泳涂装为例来介绍。阴极电泳涂料是用有机酸中和碱性树脂（胺基改性的环氧树脂）制成水溶化（水乳化）带阳离子的涂料粒子，涂着到负极性的被涂物上。在被涂物面上得负电荷析出酸成为不溶性。随这一过程进行，膜不断增厚而形成湿涂膜，直至湿涂膜电阻大到几乎不导电。酸性的涂料粒子被阴极界面的碱性中和，在被涂物面上凝集成为在水中不溶的涂膜。

湿电泳涂膜与电镀层的不同之处就是有一定的电阻值，因而使其有较好的泳透力。阴极电泳涂料的组成及其功能和成膜过程中组成的变化列于表。