铝材电泳加工时pH值、电导率对概况 涂漆质量的影响

前 言

电泳涂料作为一类新型的低污染、省能源、省资本 、起庇护 和防侵蚀 感化 的涂料，具有涂膜平整、平均 、滑腻 、耐水性和耐化学性好等特点。且电泳漆膜的硬度、附出力 、耐侵蚀 性、冲击机能 、渗入 机能 较着 优于其它涂装工艺。

电泳涂装的有机封孔手艺 可替换 氧化膜的滚水 或低温水合封孔手艺 。出格 是超滤装配 利用 于电泳出产 线涂料的收受接管 ，使得电泳出产 工艺可以进行全封锁 轮回 运行，涂料几近 100%获得 操纵 ；既解决了电泳漆操纵 率低的问题，又解决了废水处置 的困难 ，使电泳涂装在避免 情况 污染、实现涂装的规模出产 和经济效益方面获得 了长足的进展。

1、 铝合金电泳涂漆工艺

铝合金的电泳涂漆是在阳极氧化膜的概况 进行的。带负电荷的水溶性树脂在直流电的感化 下在铝型材阳极上放电析出，从而沉积在阳极铝型材的氧化膜概况 ；再因为 电渗入 感化 使得电泳沉积层的含水量显著削减 ，最后漆膜的含水量约为5～15%摆布 ，经由过程 在180～190℃的高温烘烤30分钟、固化而获得 电泳漆膜层。

电泳涂漆需要严酷 节制 的工艺参数有：槽液固体分、槽液的胺值、酸值和酸度（pH值）、槽液电导率、槽液的有机溶剂量、槽液温度、电泳电压和电泳时候 等，此中 槽液pH值和电导率是电泳涂漆的两项主要 工艺指标，对铝型材电泳涂漆有主要 的影响，在平常 出产 中严酷 参照这两项指标的检测成果 来对电泳槽液进行保护 。

1.1、电泳涂漆道理

电泳涂漆可分为阳极电泳涂漆和阴极电泳涂漆。我们现多采取 阳极电泳涂漆，阳极电泳涂漆的水溶性树脂是一种高酸价的羧酸盐，通常是 羧酸铵盐。在直流电场中，带电的树脂胶粒将在金属概况 附着一层树脂膜。

铝合金阳极氧化膜的电泳涂漆道理 如图1所示，在铝合金上经常使用 的电泳漆涂料的主要成份 是水溶性丙烯酸高份子 化合物，为半透明乳胶液。

其成膜进程 的焦点 是电沉积反映 ，在约150V的外加电压下，型材阳极氧化膜的微孔中的水将电解，在阳极区析出氧气，在阴极区析出氢气，同时，发生 的氢离子与水溶性高份子 羧酸根RCOO-在阳极概况 （即铝型材氧化膜的概况 ）发生中和反映 ，生成羧酸有机高聚物沉积膜，其化学反映 式为：

2H2O = O2＋ 4H+＋4e

R（COO-）n+ nH+ R（COOH）n

跟着 沉积量的增加，在型材概况 构成 一层平均 的疏水性涂膜，同时还发生电渗现象。电泳全部 进程 较为复杂，主要包罗 电解、电泳、电沉积、和电渗四个同时进行的反映 进程 ：

1. 电解（分化 ）

在阴极反映 最初为电解反映 ，生成氢气及氢氧根离子OH-，此反映 造成阴极面构成 一高碱性鸿沟 层，当阳离子与氢氧根感化 成为不溶于水的物资 ，涂膜沉积，方程式为：

H2O → OH-+ H+

2. 电泳动（泳动、迁徙 ）

阳离子树脂及 H+ 在电场感化 下，向阴极移动，而阴离子朝阳 极移动进程 。

3. 电沉积（析出）

在电场感化 下，带电荷的树脂粒子到达阳极放出电子沉积在阳极概况 构成 不溶于水的漆膜，电沉积膜的主要成份 为高份子 羧酸，导电性很弱，当铝材概况 构成 完全 的漆膜后，漆膜几近 遏制 继续增加 ，是以 电泳涂漆工艺没法 到达 高膜厚产物 。

4. 电渗（脱水）

涂料固体与工件概况 上的涂膜为半透明性的，具有大都 毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场感化 下，引发 涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件概况 ，而完成全部 电泳进程 。电渗的特点是固相不动，液相移动，电渗、是胶体的一种固有特征 。

综上所述，电泳涂漆进程 的电泳漆膜构成 的机理可归纳综合 为三个阶段：

① 铝阳极氧化膜更厚的反对 层的生成反映 ；

② 在铝阳极氧化膜微孔中水的阳极分化 反映 ；

③ 电沉积涂层RCOO0-与H+的中和反映 。

2、 pH值和电导率对概况 涂漆影响

pH值和电导率是电泳涂漆的两项主要 工艺参数，对铝型材电泳涂漆有主要 的影响。在平常 的出产 中，主如果 参照这两个参数的检测成果 来对电泳槽进行保护 。

2.1、pH值对电泳概况 涂漆的影响

电泳槽液的PH值是确保电泳树脂的水溶性，以获得高质量电泳漆膜的主要 参数。

节制 在不异 电压下，pH值与电泳漆膜的关系（以下 表所示）：

丙烯酸树脂在酸脾气 况 中不溶于水，有天然 凝集 沉积的偏向 ，当PH值太低 时，电泳树脂的水溶性、不变 性和电沉积机能 变差，电泳槽液变得混浊，使树脂凝胶而没法 进行电泳，致使 漆膜粗拙 ，附着性变差。当PH值太高 时，水的电解反映 加重 ，易发生 气泡、针孔，同时也会使电泳漆膜的消融 加重 ，析出的漆膜变薄，乃至 无附着性，涂层外不雅 质量变差，易发生 针孔等缺点 。是以 在电泳涂漆中必需 严酷 节制 电泳槽液的pH值。

在阳极电泳进程 中，铵离子会不竭 储蓄积累 在电泳液中，使电泳液的pH值呈升高趋向 ，当pH值偏离节制 规模 时，可经由过程 电泳漆精制装备 对电泳槽液进行精制，一般电泳漆液pH值在8~9时均能获得 对劲 的漆膜。

2.2、电导率对电泳概况 涂漆的影响

电泳漆工作液的导电能力，通经常使用 电导率暗示 。槽液电导率年夜 小对电泳漆的不变 性、电泳漆膜的品质和涂料的泳透力有直接影响。

电导率与漆膜厚度及其质量的关系以下 表所示：

电泳槽液的电导率过年夜 ，就会使电泳漆的沉积速渡过 快，泳透力下降 ，会引发 涂层概况 粗拙 ，发生 针孔；漆液的电导太低 ，则漆膜不容易 构成 。

槽液初始电导率取决于电泳槽液的固体分、pH值、温度、纯水的纯净度及杂质离子的含量等身分 。对统一 种涂料而言，对漆液电导影响最年夜 的身分 是漆液中杂质离子的存在。

跟着 电泳不竭 出产 ，电泳液将会不竭 发生 NH4+，使得槽液的PH值和电导率城市 升高，且氧化膜呈多孔布局 ，微孔内吸附年夜 量的硫酸电解液；同时电泳前水洗带来的杂质离子也会在电泳槽中储蓄积累 而增加，致使槽液电导率增年夜 ，槽液劣化，泳透力下降 ，进而引发 涂层概况 粗拙 、针孔等缺点 增多，严重时乃至 难于构成 完全 的漆膜，造成电泳槽液的报废。

为了连结 电泳槽液电导率的不变 ，必需 严酷 节制 杂质离子的污染。增强 电泳前处置 最后一道水洗水的干净 度；对已进入电泳槽液中的杂质离子，可经由过程 槽液的精制系统去除，增强 槽液的使用寿命。

同时，为确保槽液的不变 性，须对槽液的固体分、PH值、电导率、胺值、酸值、溶剂量等进行按期 阐发 ，出格 是槽液的PH值与电导率，对二者 进行严酷 节制 、阐发 ，以提高槽液的不变 性及使用性，确保产物 在受控状况 。

3、 竣事 语

本论文主要阐发 了pH值及槽液电导率对电泳概况 涂漆的影响。按照 出产 现场提取的数据和产物 的机能 要求进行阐发 ，拟定 响应 的工艺节制 规模 并提出了响应 的节制 办法 。pH值和电导率是影响电泳涂漆漆膜身分 中的两年夜 主要 身分 ，对型材电泳后概况 漆膜的机能 有着决议 性影响。是以 ，调理 好公道 的pH值和槽液电导率很是 关头 ，我们需拟定 好得当 的槽液阐发 频率，按照 槽液阐发 陈述 实时 对槽液进行精制处置 或弥补 响应 的药剂，包管 槽液各参数在工艺内控规模 以内 。