汽車電泳塗裝的發展及原理

【概要描述】電泳塗裝

分類：新聞（wén）資（zī）訊（xùn）
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發布時間：2019-04-15
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汽車電泳塗裝的發（fā）展及原理

　電泳塗裝的發展曆程

電泳塗裝(electro-coating)是利（lì）用外加電場（chǎng）使懸浮於電泳液中的顏料（liào）和樹脂等微粒定向遷移並沉積於電極之一的基底表麵的塗裝方法。電泳塗裝的原（yuán）理發明於是20世紀30年代末，但開發這一技術並獲得工業應用是在1963年以後，電泳塗裝是近30年來發展起來的一種特殊塗膜形成（chéng）方法，是對水性塗料最（zuì）具有實際意義的（de）施（shī）工工（gōng）藝。具（jù）有水溶性、無毒（dú）、易於自（zì）動化（huà）控製等特點，迅速在汽車（chē）、建材、五金、家電等行業得到廣泛（fàn）的應用。

電泳塗裝的（de）原理（lǐ）發明於19世紀30年代，但因當時（shí）水性塗料尚不發達而（ér）未得到工業應用。為提高汽車車身內腔和焊（hàn）縫麵的防腐蝕性，美國福（fú）特汽車（chē）公司於1957年開始著手研（yán）究電泳塗裝法，於1961年建成一條泳塗車輪的試（shì）驗生產線（陽極電泳（yǒng）塗裝法（fǎ）），在1963年成功地用（yòng）於汽車車身塗裝。

我國開（kāi）發電泳塗料（liào）和塗裝技術已有（yǒu）近30年的曆史，在1965年上海塗料研究（jiū）所開發成（chéng）功陽極電泳塗料，隨（suí）後有些塗料廠也相繼試製成功。到70年代我國汽車工業中已建成幾條汽車零部件陽極（jí）電泳塗裝（zhuāng）線。第一代陰極電泳塗料由當時（shí）的兵器（qì）部五四（sì）研（yán）究所（現改為（wéi）五九所）於1979年首先研製（zhì）成功，並在軍（jun1）工產品上得（dé）到了一定的應用，上海塗料所、蘭州塗料所（suǒ）、沈（shěn）陽（yáng）、北（běi）京、天津等漆廠（chǎng）也做了大量陰極電泳塗料的開發工作。在六五期間我國塗料工業從日本、奧地利和英國引進（jìn）了陰極電泳塗料的製造技術（shù）和塗裝技術，第一條流水生產的汽車車身陰極電泳塗（tú）裝生產線於1986年7月在（zài）一（yī）汽車身廠投產，隨（suí）後同時引（yǐn）進的二汽（qì）駕駛（shǐ）室和濟汽車身陰極電泳線相繼投產，在我（wǒ）國汽車工業中形成采用陰極電泳（yǒng）塗裝替代陽極電泳塗裝之勢，到1990年底已建成投產的陰極電泳塗（tú）裝線有21條（其中（zhōng）車身（shēn）塗裝線16條）。到1994年（nián）底投產的已接近40條，幾條生產能力10萬（wàn）輛以（yǐ）上的引進陰極電泳塗裝線（如一汽—大眾汽（qì）車有限公司捷達線生產能力（lì）30萬輛電泳槽300立方米、上海—大眾汽車有限公司（sī）、天津夏利汽車有限公司等大（dà）槽電泳線）已於1995、1996的建成投產。

電泳塗裝法在實際應用中顯示出高效、優（yōu）質、安全、經濟等優點，受到世界各國塗裝界的（de）重視。隨著新型電泳塗料的開發和塗裝技術的進步（bù），尤其是1977年開發成功陽極離子電泳（yǒng）塗料和陰極電泳塗裝技術，電泳塗（tú）裝工藝在汽車工業中普及速度是史無前例的，並由（yóu）汽車工業推廣應用到建材、輕工、農機、家用電器等工業領域。據市場統計，在1965年隻（zhī）有1％的汽車車身塗底漆采用陽極電泳（yǒng）塗裝法，1970年為10％，而現今采用陰極電泳（yǒng）塗裝法塗（tú）底漆的汽車車身達90％以上。

電（diàn）泳塗裝是將具有導電性的被塗物（wù）浸漬在裝滿（mǎn）水稀釋的、濃度比較低的電泳塗料槽（cáo）中作為陽極（或陰極），在槽中另設置與其相對應的陰極（或陽極），在兩極間通一定時間的直流電，在被塗物上析出均一、水不溶塗膜的一種塗裝方法。

　　根據被塗（tú）物的極性和電泳塗料的種類（lèi），電泳塗裝法可分為陽極電泳和（hé）陰（yīn）極電泳（yǒng）兩種（zhǒng）。

　　陽極電泳塗裝法（fǎ）：被塗物為陽極，所采用的電泳塗料是陰離子型（帶負電荷）。

　　陰（yīn）極電（diàn）泳塗（tú）裝法：被（bèi）塗物為陰極，所采用的電泳（yǒng）塗（tú）料是陽離（lí）子型（帶正電荷）。

　　電（diàn）泳塗裝在英語中簡稱ED、AED（陽極電泳塗裝）、CED（陰極電泳塗裝）。

電泳塗裝過程伴隨電泳、電解（jiě）、電滲、電沉（chén）積等四種電化學物理（lǐ）現象。

電泳（yǒng）：在導電介質中的（de）帶電荷的膠體粒子在電場的作用下，帶正電荷膠體樹脂粒子和顏（yán）料粒子由（yóu）電泳過程移向陰極（jí）。

電解：任何一種導電液體在通電時產生分解的現（xiàn）象稱為電解。眾所周知的例子是水的電解能分解成為氫氣和氧氣。一般電解伴隨在一個或兩個電極上逸出氣（qì）體，在電極上分別進行著氧化與還原反應。在電泳（yǒng）過程中水發生電解，在陰極上放出氫氣，在陽極上放出氧氣，金屬（shǔ）陽極產生溶解，溶出金屬離子。

電滲：剛（gāng）沉積到被塗物（wù）表麵上的塗膜是半滲透的膜，在電場（chǎng）的持續作用下，塗膜內部所含的水分從塗膜中滲析出來移向（xiàng）槽液，使（shǐ）塗膜脫水，這種現象稱為（wéi）電（diàn）滲。電滲使親水的塗膜變成憎水塗膜，脫水而使塗膜致密化。電滲性（xìng）好的電泳塗料泳塗後的濕漆塗（tú）膜（mó）可用手摸也不粘手（shǒu），可用水衝洗掉附（fù）著在濕塗膜上的（de）槽液。

電沉積：漆粒子在電極上的沉析（xī）現象稱為電沉積。在陰極電泳塗裝時帶正電荷的粒子在陰極上凝聚，帶負電荷的粒子（離子）在陽極聚集。電沉積的第一步是水的電化學分解（電解）。假使槽液的（de）PH是中性，在陰極上的最（zuì）初反應（yīng）是（shì）形成氫氣和氫氧（yǎng）根離子（OH-），這一反應致使在陰極表（biǎo）麵區產生（shēng）高堿性界麵層，當陽離子（樹脂和顏料）與氫氧根離子反應變成（chéng）不溶性時就產生塗膜的（de）沉積。

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