電泳涂裝（電沉積）機(jī)理

電泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法，適用于電沉積涂料的涂裝。它是將具有導(dǎo)電性的被涂物浸漬在用水稀釋的、固體份較低的電泳漆槽中作為陽(yáng)（或陰）極，槽中另設(shè)置與其相應(yīng)的陰（或陽(yáng)）極，兩電極間通直流電一定時(shí)間，在被涂物表面析出均一、水不溶的涂膜的一種涂裝方法。

電沉積的電化學(xué)機(jī)理

電泳涂裝過(guò)程中伴隨有電解、電泳、電沉積、電滲等四種電化

學(xué)現(xiàn)象。

電解：是指導(dǎo)電液體在通電時(shí)，發(fā)生分解的現(xiàn)象。在電泳過(guò)程中水發(fā)生分解，在陰極上產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極上放出氧氣，金屬陽(yáng)

極發(fā)生溶解，溶出金屬離子。

電泳：電泳是指導(dǎo)電介質(zhì)中的帶電荷的膠體粒子（樹(shù)脂及樹(shù)脂包裹的顏料）在電勢(shì)的作用下向相反電荷的電極遷移的過(guò)程。

電沉積：電沉積是指涂料粒子在電極上沉析成膜的現(xiàn)象。在陽(yáng)極電泳涂裝時(shí)，帶負(fù)電荷的涂料粒子在陽(yáng)極凝聚成膜，平衡離子則在陰極上聚集，這是一個(gè)不可逆過(guò)程。陽(yáng)極上的最初反應(yīng)是形成氧氣和H⁺，致使工件表面形成高酸性介面層，當(dāng)陰離子樹(shù)脂與氫離子反應(yīng)變成不溶性時(shí)，就產(chǎn)生了涂膜的沉積。同理，在陰極涂料涂裝時(shí)，帶正電荷的粒子在陰極上凝聚，帶負(fù)電荷的粒子（離子）在陽(yáng)極聚集，在電沉積過(guò)程中，由于水在陰極區(qū)電解生成氫氣和氫氧根離子（OH^-），致使在陰極（被涂物）表面形成高堿性介面層，當(dāng)陽(yáng)離子（涂料粒子）與氫氧離子反應(yīng)變成不溶性時(shí)就產(chǎn)生涂膜的沉積。

電滲：電泳涂裝過(guò)程中剛沉積到被涂物表面的涂膜是半滲透性膜，在電場(chǎng)的持續(xù)作用下大分子涂膜內(nèi)部所含的水分子從涂膜中滲析出來(lái)移向槽液，使涂膜脫水，這種現(xiàn)象稱為電滲。電滲使親水的涂膜轉(zhuǎn)化成為憎水涂膜，并使之致密化，所以工件泳涂成膜后，可用水來(lái)沖洗附浮在漆膜表面的槽液。

 電泳的化學(xué)反應(yīng)式

陽(yáng)極電泳涂料（陰離子電沉積涂料）的化學(xué)反應(yīng)：

陽(yáng)極反應(yīng)（被涂工件）

2H₂O→4H⁺+4e^–+O₂↑ （電解）

Me→Meⁿ⁺+ne^- (陽(yáng)極溶解)

RCOO^—+H⁺→RCOOH↓（電沉積，樹(shù)脂，顏料樹(shù)脂的析出）

水溶性→水不溶性

nRC00^—+Meⁿ⁺→(RCOO)nMe↓

陰極反應(yīng)：

2H₂O+2e→2OH^—+2H₂↑

R₃NH⁺+OH^—→R₃N+ H₂O

2．2．2 陰極電泳涂料（陽(yáng)離子電沉積涂料）的化學(xué)反應(yīng)：

陰極反應(yīng)（被涂物）

2H₂O+2e→2OH^—+H₂↑

R-NH⁺+OH^—→R-N↓+H₂O

（水溶性→水不溶性）

陽(yáng)極反應(yīng)：

2H₂O→4 H⁺+4e+O₂↑

RCOO^—+ H⁺→RCOOH

泳透率

與涂膜形成的電化學(xué)過(guò)程相關(guān)的另一個(gè)電沉積的特征是泳透率，即電泳過(guò)程中使背離電極的被涂物表面涂上漆膜的能力強(qiáng)弱稱之為泳透率，也可理解為電泳涂膜在膜厚分布上的均一性。

電沉積涂裝時(shí)，沉積是沿著系統(tǒng)中存在于陰極和陽(yáng)極之間的電力線進(jìn)行的，沉積行為將沿著阻力最小的路線進(jìn)行，首先覆蓋最靠近電極的外表面，隨著沉積膜厚的增加，所形成的涂層的絕緣特性漸漸屏蔽了金屬基層的導(dǎo)電性，并使電場(chǎng)強(qiáng)度因這種絕緣性的出現(xiàn)而減少，電力線轉(zhuǎn)移到較遠(yuǎn)的表面，漸漸地，外表面便完全絕緣，電沉積停止，電力線將開(kāi)始完全作用于內(nèi)表面。同樣，重復(fù)上述的過(guò)程而使被涂物的內(nèi)、外表面均被泳涂上漆膜。

泳透率與電泳槽液的電導(dǎo)率和濕膜的比電阻成正比關(guān)系，泳透率還與涂裝工藝參數(shù)有直接關(guān)系，如泳涂時(shí)間長(zhǎng)些，電壓和固體份高一些，泳透率也就會(huì)相應(yīng)增高，它是確保工件（被涂物）內(nèi)腔部分，縫間等表面涂上漆膜的目標(biāo)值。