電泳涂裝的機理

(一）電泳涂裝的四個物理化學作用

電泳涂裝最基本的物理原理為帶電荷的涂料粒子與它所帶電荷 相反的電極相吸，采用直流電源，導電工件浸入電泳漆工作液中。 通電后，陽離子涂料粒子向陰極工件移動，陰離子涂料粒子向陽極 工件移動，繼而沉積在工件上，在表面形成均勻、連續(xù)的涂膜。當 涂膜達到一定的厚度，工件表面形成絕緣層時，“異性相吸”即停 止，電泳涂裝過程結束。可以概括為下列四個物理化學作用：

1?電解（electrotysis)

任何一種導電液體在通電時產生電離分解的現(xiàn)象稱為電解。在 電泳涂裝過程中電泳涂料電解成陰離子型或陽離子型的膠體涂料粒 子，水電解成H+和0H_，在陰極上放出氫氣，在陽極上放出氧 氣，陽極產生溶解。電解反應在電沉積涂裝中應適當控制，否則將 導致不良效果（尤其在工件入槽段）。

2?電泳（eletrophoresis)

在導電介質中的帶電荷的膠體粒子受電場的影響向相反電極泳 動的現(xiàn)象稱為電泳。例如在陰極電泳涂裝過程中在電場的作用下帶 正電荷膠體的涂料粒子電泳移向陰極。

3.    電沉積（eletrodeposition)

涂料粒子在電極上的沉析現(xiàn)象稱為電沉積。在陰極電泳涂裝時 帶正電荷的粒子在陰極上凝聚，即帶正電荷的涂料粒子到達陽極 (被涂物）表面上（高堿性的界面層）得到電子，并與氫氧離子反 應變成水不溶性，沉積在被涂物上。在陽極電泳涂裝時帶負電荷的 粒子在陽極上凝聚。電沉積過程是電泳涂裝作用中最重要的。
4.電滲(eletroandosmosis)

在用半透膜間隔的溶液的兩端（陰極和陽極）通電后，低濃度 的溶質向高濃度側移動的現(xiàn)象稱為電滲。在電泳涂裝過程中，漆膜 沉積的初始階段粒子（或離子）電荷不一定全部被中和、放電。沉 積所得的涂膜是疏松的，含水量相當高，離子能通過半滲透的膜。 在電場的持續(xù)作用下，涂膜內部所含的水分從涂膜中滲析出來移向 工作液，使涂膜脫水。電滲性好的電泳涂料泳涂后的濕漆膜可用手 摸，不粘手，脫水后的濕膜牢牢黏附在底材上，通常用水清洗不能 洗掉，而隨工件帶出附著在濕漆膜上的工作液可用水沖洗掉。 以陽極電泳涂裝為例，描述涂裝過程如下：

(二）電泳涂裝涂膜增厚（析出）機理

電泳涂料是靠添加中和劑使水不溶性的涂料樹脂中和后變成水 溶化和水分散化的液態(tài)涂料。陽極電泳涂料使用的是堿性（0H-） 物質、中和劑（參見表1-3中所示），陰極電泳涂料使用的是酸性 (一COOH)物質。現(xiàn)今是以耐蝕性優(yōu)良陰極電泳涂裝為主流，現(xiàn) 以陰極電泳涂裝為例來介紹。陰極電泳涂料是用有機酸中和堿性樹 脂（胺基改性的環(huán)氧樹脂）制成水溶化（水乳化）帶陽離子的涂料 粒子，涂著到負極性的被涂物上。在被涂物面上得負電荷析出酸成 為不溶性。隨這一過程進行，膜不斷增厚而形成濕涂膜，直至濕涂 膜電阻大到幾乎不導電。酸性的涂料粒子被陰極界面的堿性中和， 在被涂物面上凝集成為在水中不溶的涂膜。

濕電泳涂膜與電鍍層的不同之處就是有一定的電阻值，因 而使其有較好的泳透力。陰極電泳涂料的組成及其功能和成膜過程 中組成的變化列于表。

注：本表所列為雙組分陰極電泳涂料，有單組分的，它們的固體分及施工性能隨品 種和廠家不同而變動。