陰極電泳涂料的分類(lèi)及簡(jiǎn)介

陰極電泳涂裝技術(shù)，由于其涂層的均勻性和優(yōu)良的耐蝕性，生產(chǎn)性以及低污染性等優(yōu)點(diǎn)，應用領(lǐng)域日益擴大，已成為涂裝領(lǐng)域不可缺少的方法之一。自從一代陰極電泳涂料開(kāi)發(fā)成功并得到應用以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，國內外陰極電泳涂料的研究和應用領(lǐng)域均發(fā)生了大的變化，已研究開(kāi)發(fā)出了六代、七代乃至八代產(chǎn)品。

這些新型的水性陰極電泳涂料在減少設備腐蝕、提高泳透力、減少油煙及消除烘烤變黃、降低固化溫度、提高防腐蝕性能等方面已獲得了大的進(jìn)展。近年來(lái)有代表性的陰極電泳涂料包括厚膜型陰極電泳涂料、邊角覆蓋型陰極電泳涂料、耐候性陰極電泳涂料、低溫固化型陰極電泳涂料、紫外光固化陰極電泳涂料和多彩型陰極電泳涂料。下面丙烯酸電泳涂料批發(fā)廠(chǎng)家就來(lái)詳細給大家介紹這幾種陰極電泳涂料：

1厚膜型陰極電泳涂料

一般的陰極電泳涂料涂層的厚度較小、抗碎性和邊角防銹性較弱，對涂層要求較高的汽車(chē)零部件進(jìn)行涂裝，性能達不到要求。為了改良陰極電泳涂層的抗碎性和邊角防銹性，進(jìn)一步提高陰極電泳涂料的耐蝕性，因此開(kāi)發(fā)了厚膜型陰極電泳涂料，膜厚高可達40μm。這種涂料主要是依靠具有不同玻璃化溫度的數種樹(shù)脂相配合，并添加高沸點(diǎn)的助溶劑等制成，從而解決電泳涂裝時(shí)涂膜的沉積和烘烤時(shí)粘彈性的控制問(wèn)題，使其一次性成膜較厚，外觀(guān)比較平整。PPG公司、德國B(niǎo)ASF公司、日本油脂和日本涂料公司等開(kāi)發(fā)的厚膜型陰極電泳涂料，解決了電泳涂漆中高厚膜與高泳透力的矛盾、電泳膜熱流平與邊角易外露的矛盾。如PPG公司開(kāi)發(fā)的厚膜型陰極電泳涂料具有如下優(yōu)點(diǎn)：一次電泳膜厚可達30～40μm，涂層的平滑性和表面光澤提高；工件空腔內表面的涂層比普通的厚兩倍；可省去中間涂層和一道打磨工序；大量減少了涂料生產(chǎn)中的有機溶劑；槽液穩定性好，涂層防蝕性強，是邊角部位；涂膜彈性好，可在含鋅一鐵合金表面涂覆，具有較強的抗石擊能力。

厚膜型陰極電泳涂料具有高外觀(guān)性能、耐沖擊性、孔腔內部及邊角防銹性、防銹鋼板涂裝適應性和短時(shí)電泳、縮短工序等優(yōu)點(diǎn)，在、歐洲及日本已用于電器產(chǎn)品、建材、農業(yè)機械、建筑機械、汽車(chē)及其零部件等的涂裝。

2邊角覆蓋型陰極電泳涂料

汽車(chē)車(chē)身和零部件在沖壓加工時(shí)形成大小不同的棱角尖角，在涂裝時(shí)由于覆蓋性不好，容易生銹。對于涂料而言，提高邊角防銹性的關(guān)鍵是提高邊角的覆蓋性。在電泳涂裝時(shí)涂料固體組分集中在部位析出，邊角覆蓋性本來(lái)好，但是烘烤時(shí)由于漆膜的粘度下降而產(chǎn)生熱流動(dòng)，加上表面張力的作用，使邊角露底。因此，提高邊角故覆蓋性的途徑是提高漆膜加熱固化時(shí)的粘度和降低其表面張力。但是隨著(zhù)邊角覆蓋性的提高，涂膜的平滑性卻受到了損害。為了解決這一矛盾，提出了多方案。其中，日本油脂公司采用了高分子量樹(shù)脂作為涂膜加熱時(shí)的流動(dòng)調整劑，并通過(guò)流變學(xué)控制技術(shù)，使涂膜邊角覆蓋性和表面平整性得以兼顧。另外，采用高聚物微凝膠技術(shù)，將具有流變性的交聯(lián)聚合物顆粒加入到涂料中，對涂膜邊緣的覆蓋性大有好處。

3耐候性好的陰極電泳涂料

陰極電泳涂料作為底漆，通常以耐蝕性好的環(huán)氧樹(shù)脂為主體。雖然其耐蝕性?xún)?yōu)良，但耐候性不夠好。一道涂裝系統光澤下降，二道涂裝系統因受太陽(yáng)光線(xiàn)，特別是短波紫外線(xiàn)的作用，會(huì )發(fā)生層間剝離。因此，作為二道涂裝系統的陰極電泳涂料具備耐蝕性和耐候性為。開(kāi)發(fā)耐候性好的陰極電泳涂料的設計思路是：樹(shù)脂的主要組成為環(huán)氧系樹(shù)脂和丙烯酸系樹(shù)脂，利用兩者表面張力的不同，烘烤時(shí)表面張力大的環(huán)氧樹(shù)脂沉于下層，表面張力小的丙烯酸樹(shù)脂浮于表層，可形成耐候性和耐腐蝕性都較好的“底面合一”型陰極電泳涂料。

日本神東公司開(kāi)發(fā)了一種厚膜型兩層結構的陰極電泳涂料及其涂裝方法。該涂料以陽(yáng)離子丙烯酸樹(shù)脂和陽(yáng)離子酚醛環(huán)氧樹(shù)脂的混合物為基料，以異氰酸酯、三聚氰胺和聚酰胺等為交聯(lián)劑。涂裝時(shí)采用兩步電泳，先在25℃，200V下電泳2min，然后在600V下繼續電泳2min，結果在汽車(chē)車(chē)身上形成70μm厚的涂膜，其底層以環(huán)氧樹(shù)脂為主，表層以丙烯酸樹(shù)脂為主，從而保證涂膜具有良好的耐蝕性和耐候性。

4低溫固化型陰極電泳涂料

陰極電泳涂料的烘烤溫度為170~180℃，帶有橡膠、塑料等的汽車(chē)零部件在高溫烘烤下容易變形，所以在保持耐腐蝕性等其他性能不變的情況下，低溫固化陰極電泳涂料應運而生。它不但能減少能量消耗、降低成本、減少環(huán)境污染，而且可以減少漆膜因烘烤而變色，從而提高涂膜質(zhì)量。低溫固化型陰極電泳涂料除了能涂裝帶有橡膠、塑料的零部件外，還適用于汽車(chē)厚鋼板、鑄件和各種零部件。

開(kāi)發(fā)這種涂料的技術(shù)關(guān)鍵是尋求新型的固化劑或改進(jìn)固化方式，目前主要有以下三種改進(jìn)方式：

（1）在環(huán)氧樹(shù)脂中引入雙鍵，因為雙鍵可以在較低的溫度下交聯(lián)。

（2）開(kāi)發(fā)低溫熱固化交聯(lián)劑，使樹(shù)脂可以在較低溫度下固化交聯(lián)，但同時(shí)又要考慮在該溫度下樹(shù)脂的流平性。

（3）利用樹(shù)脂與基材的接觸性反應促進(jìn)固化。

5紫外光（UV）固化陰極電泳涂料

目前所有的陰極電泳涂料都以熱固化為主，固化反應的溫度一般在140~180℃，低溫固化陰極電泳涂料的固化溫度也在85~110℃，所以在許多受溫度限制的材料上難推廣使用電泳涂裝。

紫外光（UV）固化涂料是利用紫外光照射涂料樹(shù)脂發(fā)生聚合反應的固化方式，在低溫條件下短時(shí)間內就能完成涂料的固化過(guò)程。紫外光固化技術(shù)符合“3E”原則，Energy，節約能源，一般紫外光固化能耗為熱固化的20%；Ecology，生態(tài)環(huán)保，紫外光固化技術(shù)被稱(chēng)為“綠色技術(shù)”；Economy，經(jīng)濟，紫外光固化裝置緊湊、流水線(xiàn)生產(chǎn)、加工速度快、勞動(dòng)生產(chǎn)率高，有利于降低生產(chǎn)成本。

紫外光固化電泳涂裝是具有光固化性能的電泳涂料和電泳涂裝技術(shù)相結合的復合技術(shù)，它不需要較高的溫度，所以它能滿(mǎn)足產(chǎn)品進(jìn)行電泳涂裝的加工需要，同時(shí)又能解決涂裝材料受溫度限制的問(wèn)題。集紫外光固化、電泳涂裝、水性涂料等優(yōu)點(diǎn)于一身的紫外光固化電泳涂料有著(zhù)的發(fā)展前景。目前上在這方面的研究開(kāi)展得較少，德國的A.Fieberg進(jìn)行過(guò)深入系統的研究。

6高裝飾性陰極電泳涂料

提高陰極電泳涂料的裝飾性是為了擴大其使用范圍，使其在家電、鋼制家具、辦公用具、農業(yè)機械、空調器和汽車(chē)部件的涂裝等行業(yè)有廣闊的應用前景。目前已報道的有：以胺改性環(huán)氧樹(shù)脂與含氟乙烯基單體共聚物混合制得高耐候性和高裝飾性的陰極電泳涂料；在胺改性環(huán)氧樹(shù)脂和封閉異氰酸酯乳化分散液中加入膠化粒子組成的透明高裝飾性陰極電泳涂料；由環(huán)氧樹(shù)脂與特殊異氰酸酯交聯(lián)并加入丙烯酸系樹(shù)脂組成的復層陰極電泳涂料；用環(huán)氧改性丙烯酸系樹(shù)脂制得的陰極電泳涂料等。進(jìn)行這方面研究的人員較多，但仍然處于開(kāi)發(fā)階段，未見(jiàn)成熟產(chǎn)品，技術(shù)難度較大，且存在價(jià)格因素。

7環(huán)保型陰極電泳涂料

無(wú)鉛、無(wú)錫陰極電泳漆是電泳漆發(fā)展過(guò)程中的一項重大改進(jìn)。避免使用鉛、錫的途徑是：提高樹(shù)脂本身的防銹性能，采用防銹顏料，改變固化方式和采用其它固化催化劑。Herhens公司在這方面位居前列。歐洲的不少電泳線(xiàn)均已使用4EC3000無(wú)鉛無(wú)錫電泳漆，上海大眾有3條油漆線(xiàn)使用無(wú)鉛無(wú)錫電泳漆。PPG通過(guò)改進(jìn)樹(shù)脂去除了鉛，各種性能試驗表明，其性能與含鉛電泳漆相比毫不遜色。

有害氣體污染物(HAP)和揮發(fā)性有機化合物(VOC)是環(huán)保型涂料中重要的指標，因此，降低VOC的排放量就成為陰極電泳涂料的一個(gè)重要研究方向?，F有陰極電泳涂料的有機溶劑含量普遍降至1.2％以下。PPG的五代陰極電泳涂料的有機溶劑含量低至0.6％，同時(shí)槽液仍然保持良好的穩定性。在溶劑種類(lèi)方面，烴類(lèi)溶劑由于具有揮發(fā)性，已被高沸點(diǎn)溶劑如溶纖劑取代。