(1)涂料的種類 電泳涂料是一種僅適用于電泳涂裝法的專用水溶性(或乳化性)涂料，在水中能離解為帶電荷的水溶性成膜聚合物，在直流電電場的作用下，膠體粒子泳向被涂工件表面并放電沉積析出。 按涂料品種可分為電泳底漆、底面二合一電泳涂料、電泳面漆、二次電泳等。根據被涂物的極性和所帶電荷的不同，電泳涂料可分為陽極電泳涂料(陰離子樹脂涂料)與陰極電泳涂料(陽離子樹脂涂料)兩種。 陽極電泳涂料(陰離子樹脂涂料)以陰離子型樹脂作為成膜聚合物，經常用的都是多羧基的聚合物，配成的槽液呈堿性，中和劑為無機堿或有機胺，如KOH、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺等。目前常用的有水溶性聚丁二烯陽極電泳涂料、水溶性環氧樹脂陽極電泳涂料、水溶性丙烯酸酯陽極電泳涂料等。 陰極電泳涂料(陽離子樹脂涂料)以陽離子樹脂作為成膜聚合物，在樹脂骨架中含有多個氨基，主要是環氧胺類，由環氧樹脂與胺的加成物，引入半封閉的多異氰酸酯作交鏈劑，經甲酸、乙酸或乳酸等中和至pH值為5.5～6.5，形成胺鹽而制得。在該pH值下，封閉的多異氰酸酯在常溫下是穩定的，不會導致涂料液被破壞。但是當涂料電沉積后，形成的涂膜在高溫下烘烤時，封閉的異氰酸酯裂解生成異氰酸酯基團，立即同樹脂中的活性氫反應，使涂膜交聯。分解出的封閉劑在高溫下從涂膜中揮發出來，對涂膜性能沒有影響。目前常用的有改性環氧樹脂陰極電泳涂料、丙烯酸陰極電泳涂料、聚氨酯陰極電泳涂料等。 改性環氧樹脂陰極電泳涂料的致密性、硬度、耐鹽霧性、耐堿性、耐酸性等良好，且價格低，穩定性最佳，但由于為數較多的芳香族環氧樹脂耐光性較差，在紫外線照射下，易于粉化及褪色。故改性環氧樹脂陰極電泳涂料主要用于以防腐蝕、室內產品、耐化學品或作底漆為目的產品，目前廣泛應用于汽車底漆、機電產品、家具、家電、自行車與摩托車配件等。 丙烯酸陰極電泳涂料以其涂膜色淺、光澤高、保光、具有良好的耐候性和裝飾性、價格稍高等優點，可以用作底面合一的裝飾性電泳面漆或透明漆，但在日光長期照射下，涂膜仍泛黃。故丙烯酸陰極電泳涂料廣泛應用于金屬眼鏡架、五金工具、電鍍產品、電子產品、制筆、裝飾品、禮品、家電等。 聚氨酯陰極電泳涂料具有最佳的耐候性、保光性、裝飾性、硬度、光澤、耐腐蝕性等性能，尤其涂膜在日光長期照射下，不會變色、發黃及老化，但由于目前還沒有實現國產化，進口涂料價格較高。故聚氨酯陰極電泳涂料主要用于高檔裝飾性面漆，目前廣泛應用于獎杯、眼鏡架、人造首飾、工藝品、銀及鍍銀器等高檔產品。 另外，為了改善陰極電泳涂層的抗碎性和邊角防銹性，進一步提高其耐腐蝕性，日本關西涂料公司開發生產了PTU一600厚膜型陰極電泳涂料，可在20～40μm范圍內自由選擇膜厚。為了提高被涂工件邊角的覆蓋性與防銹性，日本油脂公司成功開發了邊角防銹型電泳涂料。為了解決低密度鋅合金鑄件在高溫烘烤時會起泡的問題，浩金國際遠東集團公司成功開發了LTC低溫固化陰極電泳涂料。其他還有高度潤滑性干膜電泳涂料、導電電泳涂料、滾鍍電泳涂料、紫外光電泳涂料、高硬度外覆電泳涂料、啞光效果雙層電泳涂料、珠光電泳涂料、高絕緣性電泳涂料等。 (2)涂料的組成 陰極電泳涂料主要由樹脂、架橋劑、中和劑、助溶劑、染料或顏料五種成分組成。 樹脂是陰極電泳涂料的重要組成部分，實踐證明對一定類型的樹脂而言，相對分子質量較小，則樹脂的水溶性好，作面漆時光澤好，但形成涂膜的附著力、防腐蝕性及電滲性較差，易流掛，長期使用，涂料液的顏基比易變化。反之，相對分子質量較大時，樹脂的水溶性較差，但涂膜平整光滑，防腐蝕性、電滲性、泳透性和物理性較好。故一般在保證樹脂具有良好水溶性的前提下，盡量使水溶性樹脂相對分子質量大一些。 架橋劑又叫固化劑，水溶性樹脂具有較低的相對分子質量和高度親水性的特征，但在漆膜形成之后，不應再有水溶性，可通過化學反應使大部分親水性基團發生變化而降低它的極性，并增加它的交聯度來解決。一般在樹脂中常加入架橋劑或固化劑，在涂膜烘烤過程中產生架橋作用，得到致密的涂膜。 中和劑通常為穩定性良好的水溶性酸或堿，它的好壞直接影響樹脂的水溶性、涂料的儲存穩定性、黏度、固化速度及涂膜的泛黃性。因此，適當地選擇中和劑也是十分重要的。樹脂的品種不同，所用的中和劑也不同，常溫干燥的水溶性涂料需選用低沸點的中和劑，淺色電泳涂料易選用變色性小的中和劑(如氨、三乙胺、氫氧化鉀等)。 助溶劑的作用是增加樹脂在水中溶解度，同時調節樹脂溶液黏度，提高電泳涂料的穩定性，達到改善涂膜的流平性和外觀的目的。助溶劑的含量必須適宜，當含量較低時，易產生膜厚不足、火山口或針孔、槽液的穩定性變差、漆膜于癟等缺陷;相反，當助溶劑含量高時，易產生漆膜臃腫、過厚、泳透力和破壞電壓下降、再溶現象變重等缺陷。 染料或顏料的作用是賦予電泳涂料各種顏色，必須有較穩定的分散性，其含量的高低直接影響漆液的泳透力與穩定性、涂膜的光澤與防腐蝕性等。常用的黑色染料或顏料為炭黑(軟質炭黑、硬質炭黑、乙炔黑等)、鐵黑、石墨。常用的白色染料或顏料為鈦白粉、鈦鋇白、立德粉。常用的黃色染料或顏料為鉛鉻黃、鐵黃等。常用的藍色染料或顏料為酞箐藍、群青。常用的紅色染料或顏料為鐵紅、大紅粉、透明紅。 |
