电泳漆在铝材涂装的应用

近年来，我国的水性电泳漆技术得到了很大发展，电泳漆已在我国大中铝加工行业得到大面积的推广应用，对影响涂装性能的因素也作了较深入的研究。同时，高光电泳漆、哑电泳漆、彩色电泳都相继得到应用，这表明丙烯酸涂料工业的技术水平在我国得到迅速提高。

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水性电泳漆

电泳漆以水性低溶剂合成，是新型的低污染、省能源、省资源、起作保护和防腐蚀性的涂料，具有涂膜平整，耐水性和耐化学性好等特点，容易实现涂装工业的机械化和自动化，适合形状复杂，有边缘棱角、孔穴工件涂装。

目前被大量应用于铝合金建筑铝型材、汽车、机电、家电等五金件的涂装。电泳涂料及涂装法在20世纪60年代后获得工业应用，采用电泳涂料可以进行全封闭循环系统运行，涂料几乎98%利用。电泳涂膜以水溶性或水分散性离子型聚合物为成膜物，被涂工件可以是阳极也可以作为阴极。

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电泳涂漆结构

电泳涂漆主要成分包括丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂（作为丙烯酸树脂交联剂）、中和剂、溶剂A、溶剂B以及去离子水等。

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丙烯酸树脂

（1）提供水溶性和固联交化反应的功能团。

（2）提供金属表面防腐、耐候性強的漆膜。

（3）提供漆膜软硬度。（即柔软性和表面硬度）

能提供这些性能就要求丙烯酸树脂具有一定的分子量，微粒状的大小就是树脂的分子的大小，分子量一般在30000～40000。分子量太低，各单体聚合就小，功能团也小，会产生以上功能团不足的现象。

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中和剂

二甲基乙醇胺或三乙胺。因为丙烯酸本身不具有水溶性，所以必须和碱发生中和反应之后才产生水溶性。

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溶剂A和溶剂B

溶剂A：起漆液分散和消泡作用，溶剂B：起溶解树脂、湿润、流平的作用。

溶剂A具有很强的挥发性，需通过加漆或直接补加，补加量与生产量（450m/吨）关系和固体份高低的关系：

（1）生产产量≥800t/月，原漆含有20%溶剂，需补加挥发部分，按生产量添加（0.5kg/t）

生产产量≥500 t/月，需补加，按生产量添加（1.0kg/t）

生产产量≥300 t/月，需补加，按生产量添加（2.0kg/t）

（2）根据漆液的固体份溶剂的控制范围如下表。

注：用气相色谱仪测验。(各供应商剂量有所不同)

（3）溶剂A和溶剂B的相互作用与匹配，一般溶剂A要比溶剂B大0.15～0.2%，其相互作用为：

① 溶剂A通过溶剂B的湿润作用把电泳过程中所产生的气泡带出.如带出效果不好，就会产生气泡残留（针孔、凹坑）；

② 溶剂B通过溶剂A的分散作用把树脂分子更加均匀地分散于水中，这样一来上膜均匀性大大提高；

③ 溶剂A与溶剂B共同构成一个理想的电泳工作状态。

（4）溶剂A与溶剂B不匹配所产生的问题：

① 如溶剂A少，溶剂B高会产生漆膜溶解，特征是漆膜表面产生麻面，没有光泽；

② 如果溶剂B少，溶剂A多，会产生流平性变差，沥干时漆膜不容易干燥，就会产生水渍痕与干燥痕，特别是气温低时会产生失光流痕带（特征：呈不规则的带状）；

③ 如果溶剂A与溶剂B一样高时，易产生沥干时漆膜表层过于快速干燥，漆膜底层水分不易跑出来，会产生干燥痕；

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胺浓度

胺浓度反映的是漆膜里所含的中和剂的浓度，它与PH值有一定的关联，PH是指漆液里的游离中和剂。

（1）游离中和剂的概念就是在电泳过程中，把与丙烯酸树脂结合的中和剂通过树脂分子的沉析而分解出来，所以在生产过程中，PH会有所升高。胺浓度与固体份有很大的关系，如果胺浓度过低，需要提升时中和剂，其计算方法为：

1MEQ=[总槽液的重量×固体份（%）×101]/100000=（）kg（TEA）

酸价即酸值是一个丙烯酸树脂未被中和的那部分酸性，和胺浓度共同构成中和度即中和率

中和率=（胺浓度×56.1）/（酸价×100）×100%

（2）中和率一般要求65%-70%。在此状态下，漆膜具有非常好的丰润度、饱满度和光泽。中和率≤65%时就没有以上三个优点，当中和率≥70%时，丰润度、饱满度很好，但漆膜耐碱性差，光泽又不好，甚至会造成漆膜脱落（原因：因为固联交化的功能团被破坏，漆膜的网状结构没有形成）。

（3）影响中和率的另一因素即酸价，当酸值大，中和率就下降，当酸价小时中和率就上升，对于中和率的控制，与生产过程中操作有密切关系，其要求为：

① 加漆搅拌时固体份不能太大，否则漆的溶解不好，同时加漆时加漆罐中固体份应小于20%。

② 搅拌时间不能太长或总固体份不能太低，否则会产生过分溶解，酸价就小了，过分溶解还会带来破坏树脂分子结构的后果，造成漆膜耐酸碱性差，搅拌时间以30min为宜，不宜超过1个小时。