电泳涂装法比其它涂装方法更具有的长处
发布时间：2018-7-1 来源： 电子散热器 站点：http://www.js-hongtu.com |
电泳涂装法和其它涂装方法对比下来的长处主要有：易实现自动化生产、涂膜均匀致密、涂料的利用率高、安全性和环保性、涂膜质量好、省时省力、成品率质量高。
⑴易实现自动化生产。由于电泳涂装在水性电泳槽中进行，与阳极氧化、电解着色工艺类似，处理时间短，容易实现整个工艺的流水线作业。
⑵涂膜均匀致密。由于电泳涂料的高泳透力，可使复杂形状的型材亦获得均匀的涂膜，同时通过调整电量可控制膜厚。
⑶涂料的利用率高。由于粘度低，工件带出较少，而且电泳工件可用水洗，回收装置的利用使电泳涂装的涂料利用率高达95%以上。
⑷安全性和环保性。由于电泳涂料的水稀释，固体份低，溶剂含量少是环保型涂料，且免除了火灾的危险，工人健康也有保障。
⑸涂膜质量好。丙烯酸树脂用氨基树脂固化，保证了涂膜的高装饰及高耐腐蚀性，同时由于树脂高度透明，有效地突出了金属质感，根据需要还可得到亚光、沙面、珠光等装饰效果。
⑹和通常的电解着色封孔工艺相比，具有省时，节省人力的特点，电泳涂膜无需封孔，避免了由于封孔不好带来的裂纹等毛病。
⑺可自由控制涂膜的厚度，国内外通常控制7μm和12μm两档。
⑻由于电泳层透明光亮，因此要求铝铸锭质量高，挤压材表面平滑，机械缺陷少，对氧化着色工艺要求管理严格，因为任何微小的缺陷和沾污都会在透明漆下暴露无遗。
⑼对电泳工艺管理要求高，以提高成品率。
电泳涂装的原理
以阳极电泳为例，图2－4－1说明了阳极电泳的过程，此时工件为铝型材作阳极。
涂料状态（乳化状态）：含羧基的丙烯酸树脂，中和剂为氢氧化钾，或有机胺，固化剂为三聚氰胺甲醛树脂。
pH值：7．8～8．5之间。
电沉积：在pH值下降时析出
电极反应：阳极（铝型材）
2H2O→4H＋＋4e－＋O2↑
R－COO－＋H＋→R－COOH
水溶性水不溶（涂膜）
Me→Men＋＋ne
RCOO－＋Men＋→（R－COO）nMe（析出）
阴极（极板）
2H2O＋2e→2OH－＋H2↑
电泳时在工件表面涂膜沉积，阳极有氧气产生，可以促进成膜，但氧气产生过多会造成涂膜外观光亮度差，因此电泳过程中要对电导率进行控制，另外要控制液的pH值，它与黑色型材散热器涂膜的沉积密切相关，阳极电泳时有金属离子溶出，它参与成膜，铝型材电泳时的金属离子溶出和钢铁件不同，对颜色的影响甚微。
铝型材用阳极电泳涂料的特性
1.阳极电泳涂料的品种
由于丙烯酸树脂具有优异的耐候性，耐磨性；树脂无色透明，可通过配方调节涂料性能，具有优异的装饰性和性能可调性，且这类树脂主链由碳－碳键组成，抗化学性高，配成碱性的大量含水的电泳漆也不会分解，具有良好的稳定性，因此丙烯酸类型的阳极电泳涂料占据了铝型材电泳涂料的主流。
目前还有一类为有色的聚氨酯电泳漆，性能较好，工艺简单，因为采用有色聚氨酯电泳漆，则可取消阳极氧化、着色、封闭工艺。有利于节约成本。此外为满足各种产品的不同需求，功能性的抗菌、绝缘、自润滑电泳涂料，及装饰性的亚光、消光、珠光电泳涂料也已经得到应用。
2.电泳涂料的制造
阳极电泳涂料是指将铝型材工件作为阳极，故阳极电泳涂料是阴离子型树脂，最常用的是水可稀释的带羧基的丙烯酸树脂，用三聚氨胺甲醛树脂作为交联剂固化，引入丙烯酸单体越多，则树脂水溶性越好。
如配方：
MMA：BA：HEMA：AA＝45：38：10：7
其中MMA为甲基丙烯酸甲酯是硬单体，聚合物的主体；BA是丙烯酸丁酯，是软单体，用来调节玻璃化温度，提供链的柔性；HEMA是甲基丙烯酸β－羟乙酯，它提供自由的羟基，与氨基树脂起交联反应，同时还增强树脂的亲水性，AA是丙烯酸提供羧基，基含量越高，亲水性愈好，一般电泳涂料中用5%～10%，聚合在共溶剂丙二醇丁醚中进行，浓度为70%左右，引发剂可用过氧化苯甲酯（BPO），但以偶氧二异丁腈为好。反应温度为100℃左右，聚合完成后，用二甲基乙醇胺中和，然后用水稀释，固体含量一般为60%左右，pH值为7．5～8．5，在水性涂料中要用到溶剂，有时退火炉称共溶剂，多为亲水性醇类，如丙醇、丁醇、乙二醇（或丙二醇）的单醚，主要依据挥发性能、毒性、价格来选择，中和剂作用在于中和丙烯酸树脂链上的羧基，保护树脂水溶性，多为有机胺或氢氧化钠，用有机胺，如三乙胺，二甲基乙醇胺，特别是三级胺有益于树脂稳定。
电泳的工艺及设备
1.电泳的工艺流程
以阳极电泳为例，通常按如下工艺进行
脱脂→水洗→水洗→中和→水洗→阳极氧化→水洗→电解着色→热水洗→水洗→电泳→水洗→干燥
2.电泳的工艺条件
⑴电泳槽液的条件
固体份：7%～9%
温度：20～25℃
pH：8．0～8．8
电阻率/Ω·cm（20℃）：1500～2500
⑵电泳的工艺参数
电压：80～250V（DC）
电泳时间：1～3min
电流密度：15～50A/㎡
具体工艺规范依产品的要求进行。
涂膜厚度：7～12μm
铝型材电泳工艺所需设备
⑴电泳槽。铝型材电泳槽多设计为长方形矩形槽，基内部大小取决于装挂吊的尺寸，槽体用4～6mm，钢板内衬用聚丙烯或环氧玻璃钢，需设置溢流槽。
⑵电源。直流要求0～250A任意可调，电流大小根据50A/㎡计算，约2000A/槽。电源的波纹因素一定要小于6%，其值愈大，电泳涂膜产生孔隙的几率愈大。
⑶电极。在阳极电泳时，铝型材作为阳极，阴极板采用不锈钢板或铝板，阴极面积为工件总面积的1倍。板隔膜采用聚丙烯纤维布。
⑷热交换系统。可保证槽液温度稳定。
⑸预配槽及自动添加系统。预配槽可完成电泳槽液的配制，以保证达到正常参数；自动添加系统，可保证补充每槽铝型材所消耗的电泳漆的量，保证电泳槽固体份在工艺范围之内，以确保膜厚的均一。
⑹离子交换处理（IR）系统。阳极电泳时，阴极pH值会不断增加，采用离子交换树脂系统可去除槽液中的杂质，阴、阳离子使槽液pH值稳定，若再加上反渗透装置（RO）则可实现闭路系统。
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