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[原創]水性電泳漆章節-電泳涂料發展史 7.1 引言 電泳涂料(electrocoat)是一種水可分散性的新型環保涂料,其涂裝方式是利用外加電場使懸浮于電泳槽中的顏料和樹脂等帶電凝聚體粒子定向遷移并沉積在作為電極之一的基材底表面。電泳涂裝的過程是將工件浸入電泳槽中,作為電極(陰極電泳涂裝是將工件作為陰極,陽極電泳涂裝是將工件作為陽極),涂料在電場的作用下,帶電荷的涂料離子遷移至工件表面,在工件表面形成不溶解物,沉積于工件表面成膜而成。 電泳涂料的分類有很多種,根據被涂基材作為電極的不同分為:陰極電泳涂料和陽極電泳涂料;根據電泳涂料的顏色不同分為:透明電泳清漆和彩色電泳涂料;根據電泳涂料的組份不同分為:單組分電泳涂料和雙組分電泳涂料;根據基體樹脂的不同分為:環氧樹脂電泳涂料、丙烯酸樹脂電泳涂料、聚氨酯電泳涂料;根據固化方式的不同分為:自干型電泳涂料、熱輻射型電泳涂料、UV固化型電泳涂料。 7.1.1 電泳涂裝的發展歷程 1809年俄國物理學家Pehce首先發現了膠體粒子在電場作用下能向著其電性相反的電極發生遷移的現象,這種現象定義為電泳 (electrophoresis,簡稱EP)。早期,電泳技術主要應用在對溶液中的膠體離子進行分離。隨著水性涂料的不斷發展,一種可以在外加電場作用下進行涂裝的水性涂料應時而生,這種涂料取名為電泳涂料,而這種涂料的涂裝工藝叫電泳涂裝(electro-coating)。 十九世紀60年代中期,國外開始對電泳涂裝的工業化進行相關研究。1957年美國福特汽車公司在George Brewer 博士的領導下開始著手電泳涂裝,這個計劃是開發一種能改善車身難涂部位防腐蝕性的方法。1961年7月4日,世界上最早工業化的電泳涂裝線是開始運行,用于福特公司車輪涂裝;1963年,涂裝汽車車身的Wixom 槽也開始運行,這兩個槽所用的均是陽極電泳涂料。1971年美國的PPG(匹茨堡平板玻璃公司)公司開始應用第一代陰極電泳涂料,先在菲利浦公司的電冰箱、洗衣機以及干燥機等耐腐蝕性能要求高的家用電器上作底漆。1973年底PPG公司成功研究出陰極電泳涂料并運用于汽車涂裝,顯示出高效、優質、安全、經濟、環保等優點。隨后,德國Hoechst集團及奧地利tolllack公司開發的單組分、高黏度、水溶性電泳涂料。1977年日本從美國PPG公司引進技術,并于同年10月建成亞洲第一條完整的電泳涂裝線。 1965年,上海涂料研究所成功開發出第一代國產陽極電泳涂料,隨之建成幾條陽極電泳涂裝線,應用于汽車零部件的涂裝。我國于1976年開始陰極電泳涂漆的研究,第一代陰極電泳涂料由當時的兵器部五四研究所(現改為五九所)于1979年首先研制成功,并在軍工產品上得到了一定的應用。電泳涂料的涂裝方式必須在帶電情況下進行,電泳涂料的研究必須與電泳涂裝線同步進行。隨后,國內的涂料研究所和大中型涂料企業合作,開始對陰極電泳涂料的開發和應用進行系統的研究。在“六五”期間我國涂料工業從日本、澳大利亞和英國引進了陰極電泳涂料制造技術和涂料技術,并先后從美國、德國、意大利等國引進先進涂料技術和涂裝設備,開啟了我國的電泳涂料涂裝的快車道。 我國第一條現代化流水生產的汽車車身陰極電泳涂裝生產線于1986年7月在第一汽車制造廠(長春一汽)車身廠投產,隨后第一汽車制造廠(湖北二汽)和濟南汽車制造(中國重汽)車身陰極電泳線相繼投產。陰極電泳涂料比陽極電泳涂料具有更加優異的耐候性,在汽車工業中,陽極電泳涂裝線逐漸被陰極電泳涂裝線所替代。到目前為止,全世界約有95%的汽車制造廠采用了這種底涂工藝,幾百噸的電泳槽生產線在各大汽車廠比比皆是,使得電泳涂料涂裝工藝成為未來水性涂料涂裝的發展方向之一。 電泳涂料最大的用途是作為被涂工件的底漆,因此其基體樹脂為改性的環氧樹脂。涂料涂覆于基材上的作用,除了保護性,還有裝飾性,電泳涂料也不例外。電泳涂料除了應用在汽車、摩托車、拖拉機、管道、管件等要求高防腐的工業產品涂裝領域外,在建材、家電領域也得到廣泛的應用,同時眼鏡框、衛浴、裝飾性的小五金上的涂裝也有涉獵。因此,電泳涂裝線中電泳槽的容量大小可以小到幾十升,大到幾百噸,讓電泳涂裝的應用形成了百花齊放的局面。武漢雙虎涂料有限公司最早開發出一種底面合一的陰極電泳涂料,與中國重汽集團合作,應用在卡車車架上,這種兼顧防腐和耐候的性能的涂料,將汽車車架上底漆、中涂、面漆的三道工藝減少為一道工序,大大節省了OEM汽車廠商的運營成本。 雖然,陰極電泳涂料已占汽車涂裝市場的絕大部分,但是,陽極電泳涂料在許多其他領域也富有一定的活力,例如鋁合金市場。 ![]() 私人訂制,極致簡約 |
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2024-11-9 10:08:07 |