電泳塗裝的原理

電泳塗裝(electro-coating)是利用外加電場使懸浮於電泳液中的顏料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。電泳塗裝的原理**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方法,是對水性塗料**具有實際意義的施工工藝。具有水溶性、無毒、易於自動化控製等特點,迅速在汽車、建材、五金、家電等行業得到廣泛的應用。 電泳塗裝屬於有機塗裝,利用電流沉積漆膜,其工作原理為“異極相吸”。 
電泳塗裝**基本的物理原理為帶電荷的塗料粒子與它所帶電荷相反的電極相吸。采用直流電源,金屬工件浸於電泳漆液中。通電後,陽離子塗料粒子向陰極工件移動,陰離子塗料粒子向陽極工件移動,繼而沉積在工件上,在工件表麵形成均勻、連續的塗膜。當塗膜達到一定厚度(漆膜電阻大到一定程度),工件表麵形成**緣層,“異極相吸”停止,電泳塗裝過程結束。整個電泳塗裝過程可以概括為以下四個步驟: ●電解:水的電解 
●電泳:帶電的聚合物分別向陰極或陽極             泳動的過程 
●電沉積:帶電的聚合物分別在陰極或陽               極沉積的過程 
●電滲:沉積的電泳塗膜收縮、脫去溶劑 和水,形成均勻致密的濕膜  
   電泳塗裝是一種特殊的塗膜形成方法,僅適用於與一般塗料不同的電泳塗裝專用的(水性水溶性或水乳液)塗料(簡稱電泳塗料)。 
   它是將具有導電性的被塗物浸漬在裝滿水稀釋的、濃度比較低的電泳塗料槽液中作為陽極(或陰極),在槽中另設置與其相對應的陰極(或陽極),在兩極間通直流電一定時間,在被塗物上析出均一、水不溶的塗膜的一種塗裝方法。根據被塗物的極性和電泳塗料的種類,電泳塗裝法可分為兩種:一是陽極電泳塗裝法,被塗物為陽極,所采用的電泳塗料是陰離子型(帶負電荷);二是陰極電泳塗裝法,被塗物為陰極,所采用的電泳塗料是陽離子型(帶正電荷)。電泳塗裝在英語中簡稱ED(electro-depositon)、AED(陽極電泳塗裝)、 CED(陰極電泳塗裝)。 
   電泳塗裝過程伴隨電泳、電沉積、電解、電滲等四種化學物理作用的組合,而形成塗膜,其原理介紹如下。 
1、電泳(eletro phoresis)膠體溶液中的陽極和陰極接電後,在電場的作用下帶正(或負)電荷膠體粒子向陰極(或陽極)一方泳動現象稱為電泳。膠體溶液中的物質不是分子和離子形態,而是分散在液體中的溶質,該物質較大(10的-7次方—10的-9次方m 程度),不會沉澱,而是分散狀態。 
2、電沉積凝集(electro coagulation) 固體從液體中析出的現象稱為凝集(凝聚、沉積),一般是由於冷卻或濃縮溶液而產生,而電泳塗裝中是借助於電。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,當帶正電荷的膠體粒子(樹脂和顏料)到達陰極(被塗料)表麵區(高堿性的介麵層),得到電子,並與氫氧離子反應變成水不溶性,沉積在陰極(被塗物)上。 3、電解(electrolysis)在具有離子導電性的溶液中的陽極和陰極接通直流電,陰離子吸往陽極,陽離子吸往陰極,並產生化學反應。在陽極產生金屬溶解,電解氧化,產生氧氣、氯氣等,陽極是能產生氧化反應的電極。在陰極產生金屬析出,並將H離子電解還原為氫氣。 
4、電滲(elestro and osmosis) 在用半透膜間隔的濃度不同的溶液的兩端(陰極和陽極)通電後,低濃度的溶媒向高濃度側移行現象稱為電滲。剛沉積到被塗物表麵上的塗膜是半滲透的膜,在電場的持續作用下,塗膜內部所含的水分從塗膜中滲析出來移向槽液,使塗膜脫水,這就是電滲。電滲使親水的塗膜變成憎水塗膜,脫水使塗膜致密化。電滲性好的電泳塗料泳塗後的濕漆可用手摸也不粘手,可用水衝洗掉附著在濕漆膜上的槽液