汽車行業(yè)陰極電泳漆技術的應用與未來發(fā)展方向
2020-06-18 11:21:37 來源：本站 點擊：902 作者：管理員
1 20世紀80年代，由于美國、日本、德國等許多涂料公司的不懈開發(fā)，陰極電泳涂料*有代表性的是厚膜型陰極電泳涂料、低溫固化型陰極電泳涂料及彩色陰極電泳涂料。20世紀80年代末期，國際上形成了三大體系：以美國PPG公司為開端的防銹蝕陽離子型電泳涂料；以德國Hoechst公司為先驅的轎車、卡車用陽離子型電泳底漆；以日本神東、關西涂料公司為代表的改進型陽離子電泳涂料。
2 從20世紀90年代開始，歐美汽車廠為環(huán)保達標采用環(huán)保型汽車涂料替代傳統(tǒng)的有機溶劑型汽車涂料。到2001年已采用水性中涂、底色漆的轎車分別已占總產(chǎn)量的份額為：北美7%和43%；歐洲32.5%和36%。其中德國已基本實現(xiàn)水性化，中涂占80%，底色漆占93%。3 汽車車身涂底漆工藝的發(fā)展歷程為：手工刷涂或噴涂底漆→手工噴涂底漆→輥浸或拖式浸涂底漆（有機溶劑型，后改為水性底漆）→陽極電泳涂裝→1977年開始采用陰極電泳涂裝。采用陰極電泳涂裝已有30余年歷史，并取得較大的科技進步（如涂層的耐腐蝕性，槽液穩(wěn)定性、作業(yè)性、泳透力、涂膜外觀等方面）；通過一次涂布使車身所有表面獲得均勻涂膜，從環(huán)保、資源再利用和涂層質量等方面來評價，現(xiàn)今仍是先進的車身涂底漆工藝，大量流水生產(chǎn)的汽車車身幾乎100%都采用陰極電泳打底。近年來，為進一步提高車身及空腔結構內表面陰極電泳涂裝的質量和降低成本，汽車廠與涂料廠聯(lián)合開發(fā)提高電泳涂料的泳透力、控制涂膜厚度、改善電泳涂膜外觀、降低涂裝成本等方面的陰極電泳涂裝技. 4 陰極電泳涂料經(jīng)過30年的發(fā)展，國際上以美國PPG公司為代表的涂料供應商不斷采用新技術，開發(fā)新產(chǎn)品，使電泳涂料不斷更新?lián)Q代。新一代的陰極電泳涂料應具有以下特點：5 新一代陰極電泳涂料的泳透率應進一步提高。泳透率越高，車身內部膜厚就越均勻，從而提高車身整體防腐蝕性，降低施工電壓，減少涂料用量.6 提高邊緣防腐性。電泳過程中，一些邊緣部分由于涂料電化學作用，造成邊角涂層特別薄，從而腐蝕易在此處發(fā)生，通過改善涂料性能提高防腐能力。7 降低顏基比。顏基比就是涂料中顏料與樹脂的比例，降低它可以增加樹脂的含量，提高涂料的流動性，降低膠體的沉降整速率，減少顏料絮凝和保護泵，降低材料消耗。 8 降低溶劑量。溶劑含量越高對環(huán)境污染越大，不利于工作。降低它有利保護環(huán)境，節(jié)約投資。9 無鉛無錫，更趨環(huán)保型。鉛在電泳涂料的防腐蝕催化、鈍化和加速交聯(lián)等方面起著重要作用，但含鉛的顏料對裸鋼板的防腐蝕影響很大，且鉛本身是毒性很強的元素，環(huán)保上對其限制甚嚴。錫的性能與鉛比較接近，通常二者混用。新一代電泳涂料通過改進樹脂去除鉛等重金屬，更有利于環(huán)保陰極電泳涂裝的涂層均勻性和優(yōu)良耐蝕性、生產(chǎn)性以及低污染性對涂裝今后的發(fā)展起著積極的作用，它作為一種涂裝工藝在金屬表面處理的防護、裝飾方面得到廣泛應用。因此，陰極電泳涂裝在涂料開發(fā)和應用領域的開拓方面有著很大的潛力 . 10 國內汽車企業(yè)電泳漆技術現(xiàn)況.陰極電泳技術包括前處理、脫脂、水洗、表調、磷化、水洗、純水洗、電泳、超濾水洗、純水洗等10多道前處理電泳工序。與噴涂底漆工藝相比，采用電泳技術涂裝的底漆是由金屬材料通過電化學反應而在表面形成的漆膜，比普通噴涂更致密、附著力更強，并且具有超強的耐鹽霧、耐濕熱性能，其防腐能力也遠高于其他類型的底漆。
陰極電泳涂裝工藝經(jīng)過30多年的發(fā)展，已經(jīng)成為*成熟的汽車車身底漆涂裝的先進技術之一，大量流水生產(chǎn)的汽車車身幾乎100%都采用陰極電泳涂裝工藝。與此同時，為適應防腐、環(huán)保、節(jié)能和客戶的多樣化性能要求，陰極電泳涂料的開發(fā)也取得了快速發(fā)展，有的涂料公司目前已經(jīng)開發(fā)出所謂第七代、第八代陰極電泳涂料?？傮w來看，陰極電泳涂料的主要技術發(fā)展趨勢是：較低的溶劑含量；較低烘烤固化溫度；不含鉛等重金屬；較低的漆膜密度和加熱減量；高泳透力性能；耐候性、平滑性及銳邊涂覆性優(yōu)良等。 11 未來發(fā)展方向
進一步提高結構復雜的被涂物(如汽車車身)用陰極電泳涂料的泳透力，*終目標是100%，以進一步提高車身內表面及空腔的涂裝質量，提高生產(chǎn)效率和減少陰極電泳涂料的使用量。
根據(jù)各種被涂物產(chǎn)品技術標準和用戶的需求，在現(xiàn)有各種特種功能的陰極電泳涂料的基礎上，改進或開發(fā)新的各種功能的陰極電泳涂料，如銳邊耐蝕性陰極電泳涂料、耐候性(耐UV型)陰極電泳涂料(供底面合一涂裝或與金屬閃光色面漆配套的兩涂層涂裝使用)、厚膜陰極電泳涂料(含粉末陰極電泳涂料)等。
進一步提高陰極電泳涂料與涂裝工藝的環(huán)保性，開發(fā)采用VOC含量更低的、固化時分解物更少和無HAPs的陰極電泳涂料；依靠ED-RO技術提高水的利用率，實現(xiàn)電泳涂裝污水“零”排放；
開發(fā)采用節(jié)能減排型的陰極電泳涂料與涂裝技術。如在國外已著手進行的項目有：開發(fā)采用省攪拌型的陰極電泳涂料，除在工作時間需攪拌外，停產(chǎn)時和節(jié)假日可停止攪拌(*好可達10d不需攪拌)。因而可不設備用電源，削減停產(chǎn)時循環(huán)攪拌槽液的能耗 。
開發(fā)采用電泳涂膜與隨后涂層的“濕碰濕”工藝。如在濕電泳涂膜上(吹掉隨著的水分后)噴涂抗石擊涂層(CGP)或中涂后一起烘干，減少烘干次數(shù)，達到節(jié)能減排和降低成本的目的。
開發(fā)采用節(jié)能型陰極電泳涂料(烘干溫度低溫化)和烘干固化設備及技術。
加強管理，實現(xiàn)無缺陷的電泳涂裝，廢止打磨工序。現(xiàn)狀是大多數(shù)的電泳涂裝線烘干固化后電泳涂膜表面存在各種各樣的異物和表面缺陷，為此在中涂前需進行打磨、平整被涂面，如果未消除，進入中涂、面漆線，造成不良率上升。日本汽車涂裝界提出和已實現(xiàn)“無缺陷的電泳涂裝、廢止打磨工序”，其具體措施是：白車身進入涂裝前應徹底清掃，清除掉車身外表面的附著物，真空吸除掉車身內的鐵粉，削磨掉鋼板端面的毛刺、銳角等。
提高洗凈除去車身異物的效率和除掉磷化沉渣的效率。如保持各槽液的污染度在工藝許可的范圍內，改進車身的吊掛和輸送方式(如采用旋轉浸漬輸送機，使車身的頂蓋外表面的浸漬處理時朝下)，確保車身的主要表面不積異物(如磷化沉渣等)。
電泳涂裝的槽液應徹底凈化。用夜間槽液全過濾，完全除去異物；改進槽液的流動及創(chuàng)造氣泡、沉淀物不附著的槽液環(huán)境。
防止從輸送設備上掉落異物，應設吊裝掛具清掃工們。被涂物通過途徑(含烘干室)應徹底凈化，確保無塵化。
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