理论教育 电泳涂装的原理与过程详解

电泳涂装的原理与过程详解

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:电泳涂装是一种非常复杂的电化学反应,无论是阴极电泳或是阳极电泳涂装,都包括电泳、电沉积、电渗和电解四个同时进行的典型过程。与电镀不同,电泳中的电沉积涂膜的导电性发生了变化,变成了绝缘性。因此,电沉积是电泳的主要反应过程,电解是影响涂膜质量的重要因素。图7-14 电泳涂装原理

电泳涂装的原理与过程详解

电泳涂装是一种非常复杂的电化学反应,无论是阴极电泳或是阳极电泳涂装,都包括电泳、电沉积、电渗和电解四个同时进行的典型过程。溶解并分散于水中的涂料离子化树脂离解成带电胶体粒子,在直流电场中通过电泳、电沉积、电渗和电解,迁移到工件表面放电形成绝缘性涂膜。

1.电泳

在电场力的作用下,带电胶粒朝着极性相反的电极移动的过程就是电泳。电泳时,不带电的颜料体质颜料粒子也可能吸附在带电胶粒上随之一起移动。一般,涂料溶液的固体分和黏度越低,电泳的阻力越小。

2.电沉积

带电胶粒到达极性相反的电极(工件),放电形成不溶性、绝缘涂膜的过程被称为电沉积。与电镀不同,电泳中的电沉积涂膜的导电性发生了变化,变成了绝缘性。电沉积首先发生在工件表面电力线集中的部位,随着绝缘涂膜厚度和面积的增加,电阻也明显升高。

3.电渗

分散介质(如水)朝着与带电粒子运动方向相反的方向移动的过程,是电泳的逆过程。刚形成的涂膜是含水量较高的半渗透膜,在电场力和内渗力的作用下,涂膜中的水合离子会向电荷相反的电极移动,进入溶液。通常,电渗的脱水作用可使涂膜的水分减少5%~15%。(www.daowen.com)

4.电解

在直流电场中的水会发生电解反应,在阴极和阳极分别放出氢气和氧气,从而导致阴极pH值上升,阳极pH值下降。溶液的导电性越高,电解反应越剧烈;电极上pH值变化越大,气泡越多,涂膜针孔越多,涂膜越粗糙。

因此,电沉积是电泳的主要反应过程,电解是影响涂膜质量的重要因素。

虽然阳极电泳的设备投资和涂料价格低于阴极电泳,但其树脂稳定性和工作电压也较低。与阳极电泳涂膜相比,阴极电泳涂膜的防护能力提高了3~4倍,库仑效应提高1倍,泳透力提高1.2~1.4倍,故阴极电泳得到了较广泛的应用,阳极电泳则多用于要求不高的涂装场合。图7-14所示为电泳涂装原理。

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图7-14 电泳涂装原理

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