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我国阳极电泳涂料的状况分析及其应用

2020-02-15 来源:
我国阳极电泳涂料的状况分析及其应用

目前,我国工业涂料应用领域,大多使用溶剂型涂料,在施工及固化过程中,溶剂挥发易造成空气污染,且常用的溶剂又易燃、易爆,给运输、贮存、特别是给生产使用带来很多不安全因素。为了安全起见,油漆车间所有的设备、{TodayHot}电气均应按防爆要求进行设计和安装,使投资增大,设备的维护管理不便。针对溶剂型涂料的这些缺点,各国对非溶剂型涂料投入了大量的人力和物力进行研究。发展粉末涂料和防腐能力强、低污染的水溶性电泳涂料是涂料发展的两大趋势。   虽然阴极电泳涂装质量及防腐能力优于阳极电泳涂装,但是在涂装施工过程中工艺参数的控制非常复杂,通过调试较佳工艺参数后,所有工艺参数均应控制在非常狭窄的范围内,如温度控制允差为±1℃,pH值控制允差为±0.5,固体分控制允差为±1%,一般很难靠人工方法进行控制和管理,要靠自动化装置来控制,因此设备投资非常巨大。另外,阴极电泳漆贮存期较短,槽液管理复杂,要求非常严格,这在一定程度上限制了阴极电泳漆的推广。  相比之下,阳极电泳涂料既具有非溶剂型涂料的诸多特点,在设备投资、工艺管理等方面又比阴极电泳涂料优越得多,虽然阳极电泳比阴极电泳的涂层质量、特别是耐蚀能力略差,但比普通溶剂型涂料要高得多,耐腐蚀性能是普通溶剂型涂料的2~3倍。因此,国内外研究发展阴极电泳涂料的同时仍致力于新型阳极涂料的研制。  1、我国阳极电泳涂料的状况分析  电泳涂料一般是由基料、颜料、填料、各种助剂和纯水(去离子水)组成。我国常用的基料主要包括油脂(如亚麻仁油、桐油、豆油等)、天然树脂(如天然沥青、虫胶等)和合成树脂(如酚醛树脂、醇酸树脂、环氧树脂、氨基树脂)。以前的阳极电泳涂料采用干性油酯化合成树脂,并与不饱和竣酸加成,在高分子链上引人竣基,再加入中和剂,使之成为可溶性的高分子树脂的多竣酸盐或胶盐,再经过一定的化学处理和离子化改性后形成的水溶性树脂,可以单独作为电泳涂料使用,也可加入颜料、填料、各种助剂配制成各种不同色彩的电泳涂料(以黑色、深色为主)。   我国现在应用较多的阳极电泳涂料是由环氧树脂(E-20)用干性油(如亚麻仁油)酯化,并与不饱和竣酸(顺丁烯二酸酐)加成后用一乙醇胺中和形成的水溶性电泳涂料。这类电泳涂料普遍存在颜色深,不易制成浅色或其他色彩鲜艳的电泳涂料;泳透力较低(8~10cm);槽液稳定性差,易沉淀、板结;当湿度大、气温高时涂料易长霉变质;槽液的抗杂质离子干扰能力差等缺陷。   环氧酶透明电泳涂料不易制浅色和彩色涂料的根本原因是原料本身颜色较深。如酚醛树脂,呈棕红色;环氧树脂,为黄-褐黄色;亚麻仁油是黄{HotTag}色;亚麻酸呈棕褐色;顺丁烯二酸酐是褐黄色。  影响环氧醋电泳涂料及盼自主电泳涂料泳透力的主要因素是竣基的密度,而环氧类(H11)和酚醛类(Fll)电泳涂料的竣基密度均较低;其次是击穿电压,在电泳涂装中随着电沉积电压的增高,电沉织量增加,漆膜增厚,要求泳透力亦随之提高。显而易见,适当增大击穿电压有利于泳透力的提高和漆膜厚度的增加,但过高、过快的沉积电压又会加剧电解反应,使汽泡增加,从而直接影响涂装质量。通常,这类涂料阳极电泳时的电压在100V以下。造成槽液沉淀、板结的根源,是环氧、酚醛电泳涂料在合成时的高分子链上均存有酯链,水溶性差,加上原漆的细度较粗(30~50um),颜料的亲水性和分散性不良。环氧与酚醛电泳涂料都是用干性油脂化而成,而常用的干性油(如亚麻仁油、桐油)在高温、高湿的条件下(黄梅季节)易长霉变质。  丙烯酸阳极电泳涂料(B11阳极电泳涂料)首先从原料着手进行改进,不再采用常用的亚麻仁油等干性植物油为主要原料,而是采用丙烯酸及其衍生物共聚反应而成。 由此克服了由于植物油引起的高温潮湿时长霉变质的可能性。同时也克服了烘干过程中油脂挥发对烘箱、烘道的污染。可溶性的高分子树脂也不再采用顺丁烯二酸酐加成在高分子链上引入竣基,而采用共聚单体直接引入竣基,制得无色透明的B11树脂(丙烯酸酯单 体本身无色透明),且在交联固化时不变色。用其电泳可以保持金属本色,起到罩光的作用,为制成白漆、浅色漆和其他各种鲜艳色彩的电泳涂料创造了条件。丙烯酸阳极电泳涂料基本无板结现象的发生,提高了树脂的可溶性和槽液的稳定性。

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