油漆化学

    如同其它液体油漆一样，电泳油漆系统中也含有树脂和颜料糊。这些材料与其它材料仔细地配方成为电泳槽。

    “统计工艺控制”（SPC）被用于控制电泳槽中所有的成份。

    电泳槽成份

    电泳处理槽由树脂/乳液、颜料糊、和去离子水组成。在有些情况下，还可能需要一些协同溶剂：

    l树脂或树脂乳液

    l颜料糊

    l去离子水

    l稳定剂

    l协同溶剂

    一种典型的阳离子电泳槽在配槽时的配比为：

    表2-1，典型的阳离子电泳槽的组份

    乳液

    50.0%（V/V）

    颜料糊

    7.1%（V/V）

    去离子水

    42.9%（V/V）

    树脂

    电泳溶液中的树脂是聚合物，它们是任何涂料中的主体。聚合物是由许多小分子交联而成的大分子化合物。小分子或单体所发生的反应称为聚合反应。

    生成树脂的反应是一种由各种液体和粉末互相反应而生成一种新分子的精密的过程。使用改变化学品的加入次序、加入量或改变反应温度，使用同样的化学品可以产生不同的产物。

    当树脂在反应过程中仍是热的时候，它处在有点液态的状态中，当它冷却时，它就变厚变硬。有时侯，当加入稳定剂和去离子水后，树脂就会散成像牛奶一样有粘性的乳化液。乳化液中也含有交联剂和增强性能的树脂。

    根据所使用的涂料的类型的不同，电泳系统可以选择使用树脂进料，或者使用乳化液进料。树脂，乳化液和颜料最好要通过一台静止的混合器后向电泳槽进料。典型的静止混合器的比例由进料与流通混合器的电泳槽液的比率来计算，50：1是指50份槽液，1份进料液。树脂是非常粘稠的材料，树脂的乳化液的粘度要低得多的均匀一致的乳化液。树脂或树脂乳液中含有带正电或带负电的粒子，还含有用于涂膜固化的交联剂。

    颜料糊

    颜料糊中含有提高涂膜物理性能以及使涂膜带色的颜料。颜料本身不能直接地加入电泳槽，必须先要将主要的树脂，磨细的树脂，树脂添加物，颜料和其它添加物混合成糊状。颜料是为涂膜提供着色和其它物理性质的干燥的粉末材料。磨细的树脂使颜料湿润或者使它悬浮于液体中防止它结块。树脂添加剂或者湿润剂则帮助颜料和树脂的混合。其它的添加剂则用于为涂膜提供抗腐蚀性等一定的特性，或者用于降低成本。

    这些成份在预混槽中与溶剂混合，使颜料、添加物和其它化合物均匀地包裹在磨细的树脂上，以避免产生结块。如果颜料结块成团，它们就会在电泳槽中沉降下来。

    预混中使用旋转的刀片将混合物中大块的颜料粉碎成小粒子。

    通过预混中的剪切或者通过研磨后，使混合物的粒径减少到微末级水平。粒径可以用研磨规测定。根据颜料糊的不同配方要求，粒径大约在8-25微米左右。

    工艺统计控制方法（SPC）在油漆制造和与涂料有关的产品的制造过程中都可以使用。例如在颜料糊制造中的控制参数是温度、转速、研磨介质等。在材料作预混前，就要严格地将原材料的质量控制好，以保证得到准确和稳定的结果。

    去离子水

    去离子水是除去了电导离子的水。在电泳槽液中，去离子水的比例要占50%以上。根据电泳系统和所使用的涂料类型的不同，工艺上所用的电泳槽液中的去离子水含量可达75%左右。去离子水可以用自来水通过离子交换树脂来去除水中的电导离子的方法制造。去离子水的质量可以使用电导仪测定水的导电率来测定。电导率小于10微欧的去离子水的质量对于电泳槽是适当的。电泳槽液的电导率在800-1700微欧/厘米。每只电泳槽都有一个能得到最佳性能的电导率的范围。

    稳定剂

    树脂在50%的去离子水中有抗分散性。使用醋酸或乳酸稳定剂可促进混合过程。加入正确数量的稳定剂可以使树脂在电泳液中有效地分散。

    协同溶剂

    协同溶剂是可以和水混溶的有机溶剂。用作协同溶剂的有丁基溶纤剂，丁基卡必醇、DowonalPPH、和己基溶纤剂等。电泳槽的工作溶液中含有1-3%的上述协同溶剂。这些溶剂起帮助成膜，它使涂膜光滑、防止固化时产生爆裂，改善泵送系统的润滑、增加聚合物在槽液中的溶解度等种种作用。

    为了满足环境保护时对VOC和HAP的要求，电泳槽中所使用的协同溶剂的种类应在不断发生改变。目标是达到没有VOC和HAP的排放。

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