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鋁合金型材電泳涂裝涂料
艾普斯 丨 2017.08.14 丨 3147
鋁合金型材電泳涂裝用涂料:
鋁合金型材電泳涂料根據(jù)其在水中離解后生成帶電微粒極性的不同可分為陽(yáng)極電泳涂料和陰極電泳涂料,相應(yīng)地電泳裝方法可分為陽(yáng)極電泳涂裝和陰極電泳涂裝兩種。當(dāng)帶電微粒為陽(yáng)離子時(shí),電泳涂料稱為陰極電泳涂料,這時(shí)鋁合金型材接電泳電源的陰極,涂裝方法稱為陰極電泳涂裝;當(dāng)帶電微粒為陰離子時(shí),電泳涂料稱為陽(yáng)極電泳涂料,這時(shí)鋁型材接電泳電源的陽(yáng)極,涂裝方法稱為陽(yáng)極電泳涂裝。目前,在鋁合金材料尤其是在建筑鋁合金型材表面處理工程中主要采用陽(yáng)極電泳涂裝工藝,下面主要討論陽(yáng)極電泳涂裝。陽(yáng)極電泳涂料的成膜物質(zhì)是帶羥基的陰離子型聚合物,用堿性物質(zhì)中和而你賦予其離子性和水溶性而分散于水中,常用的中和劑主要為有機(jī)胺及無(wú)機(jī)堿。電泳涂膜的成膜經(jīng)過(guò)電泳、電解、電沉積、電滲四個(gè)過(guò)程,在鋁合金表面形成含水率極低、絕緣性相當(dāng)高的致密涂膜。
陽(yáng)極電泳涂料的特點(diǎn)為:涂膜均勻、光滑、平整、附著力強(qiáng);在棱邊、焊縫、凹槽等不規(guī)則處都可形成均勻的涂膜,防腐蝕性能好;槽液固體分子含量低、槽液黏性小、鋁型材表面帶出漆液量少、涂料的利用率高;涂料以水作為分散介質(zhì)、節(jié)約資源、降低環(huán)境污染、消除了發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性、改善了作業(yè)環(huán)境;涂料涂覆率高,特別適合大批量流水線作業(yè)。
陽(yáng)極電泳涂料的好壞主要取決于涂料的穩(wěn)定性、涂料的泳透力和庫(kù)侖效率、涂膜的性能等。涂料的穩(wěn)定性包括原漆儲(chǔ)存穩(wěn)定性、槽液存放穩(wěn)定性及槽液連續(xù)使用的穩(wěn)定性。陽(yáng)極電泳涂料的泳透力是指在陽(yáng)極鋁型材的內(nèi)表面、凹面及縫隙內(nèi)等背離或遠(yuǎn)離陰極的部位上電沉積時(shí)涂料的涂覆能力,泳透力的好壞直接影響到這些部位的防腐性能。泳透力與涂料中樹(shù)脂的品種、樹(shù)脂的交聯(lián)程度及涂料的配方有關(guān),同時(shí)也與電沉積電壓、電沉積時(shí)間相關(guān)。若電泳涂料的破壞電壓高,型材電壓也應(yīng)相應(yīng)提高,從而使其泳透力升高。庫(kù)侖效率是指電泳涂料在電沉積時(shí)消耗單位電量能夠積析出的涂膜當(dāng)量,它表征涂料沉積時(shí)的電流效率或能量消耗水平,一般陽(yáng)極電泳涂料的庫(kù)侖效率為每庫(kù)侖15-20mg。電泳涂料涂膜的性能除了要求涂膜厚薄均勻、光滑平整、與基材結(jié)合力好、耐磨等基本特性外,更主要的是要求有一定的防腐蝕性能,其防腐性受到樹(shù)脂特性和電泳特性的影響。
陽(yáng)極電泳涂料按照其樹(shù)脂各類的不同可分為馬來(lái)化油及馬來(lái)化油改性陽(yáng)極電泳涂料、醇酸陽(yáng)極電泳涂料、環(huán)氧醋陽(yáng)極電泳涂料、純酚醛樹(shù)脂陽(yáng)極電泳涂料、聚丁二烯陽(yáng)極電泳涂料和丙烯酸陽(yáng)極電泳涂料等。
(1)馬來(lái)化油及改性馬來(lái)化油陽(yáng)極電泳涂料。馬來(lái)化油電泳涂料的基料是馬來(lái)化油與馬來(lái)酸酐熱加合而賦予其水溶性。這類涂料的涂膜較軟。耐水性和耐腐蝕性差。通過(guò)改性的馬來(lái)化油其涂膜的耐腐蝕性和泳透力得到提高,而耐溶劑性有所下降,并且高溫烘烤時(shí)容易發(fā)黃,涂膜必須在150℃烘烤1h。
(2)醇酸陽(yáng)極電泳涂料。由于其酯鏈的耐堿性能差,儲(chǔ)存穩(wěn)定性差、槽液的使用壽命亦很短,且泳透力低,電解劇烈,氣泡多,涂膜的表面粗糙并且有針孔等缺陷,導(dǎo)致其防腐性能差,目前這類涂料很少使用。
(3)環(huán)氧酯陽(yáng)極電泳涂料。該涂料是環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和油酸酯化形成環(huán)氧酯,再與馬來(lái)酸酐加合而接上羥基,經(jīng)氨中和后而賦予其水溶性。為了提高其泳透力,需把鋁型材中的酸酐再與環(huán)氧樹(shù)脂部分酯化。該類涂料涂膜的耐腐蝕性較佳,但耐候性差,不宜用于戶外產(chǎn)品。
(4)純酚醛樹(shù)脂陽(yáng)極電泳涂料。該類涂料的槽液穩(wěn)定性及電沉積性良好。涂膜平整光滑,但耐蝕性有限。
(5)聚丁二烯陽(yáng)極電泳涂料。這類涂料是由聚丁二烯樹(shù)脂和馬來(lái)酸酐加合并經(jīng)堿中和而具有水深性。有較高的泳透力和耐磨腐蝕性,價(jià)格低廉,因而獲得較廣泛的應(yīng)用。并已代替第一代的馬來(lái)化油,環(huán)氧酯及酚醛樹(shù)脂陽(yáng)極電泳涂料。其涂膜通過(guò)氧化聚合交聯(lián),干燥速度快,但涂膜易泛黃,一般作為底漆使用。
(6)丙烯酸陽(yáng)極電泳涂料。這類涂料的基料是由甲基丙烯酸酯、含羥基丙烯酸酯和丙烯酸單體共聚形成相對(duì)分子質(zhì)量大且分布范圍窄的帶羥基和羥基的樹(shù)脂,經(jīng)揮發(fā)性低的氨中和后而具有水溶性。用水溶性適宜的氨基樹(shù)脂作交聯(lián)劑,在電泳涂裝時(shí),能按比例沉積析出,在烘干固化時(shí)丙烯酸的羥基與氨基樹(shù)脂交聯(lián),在鋁型材表面形成耐候性和防腐蝕性優(yōu)良的電泳涂膜。