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陰極電泳漆的發展

2020-06-17 09:54:31    來源:本站    點擊:92    作者:管理員

1 陰極電沉積的開發過程 國外從60年代中期就有美國PPG公司和西德Hoechet公司等開始進行了陽離子型樹脂的合成及陰極電泳施工的研究。1971年底首先有美國PPG公司研制成功第一代陰極電泳涂料。該涂料雖具有優良耐腐蝕性。但漆液PH=4左右,酸性較強,對槽體、管道及輸送泵等材料容易產生腐蝕;同時烘溫較高(200℃/30min)。漆膜抗碎裂性及端面的防蝕性較差,所以應用面受到限制,僅使用在電泳箱、洗衣機及干燥機等要求耐蝕性能高的電氣制品上作底漆。由于PPG公司繼續不斷努力研究。1976年6月美國通用汽車公司將汽車部件采用PPG公司第二代陰極電泳漆(CED3002)獲得成功。1977年開始正式使用陰極電泳涂漆涂裝汽車車身(作底漆)。1978年美國通用汽車公司和福特汽車公司基本上已把原來使用的65條陽極電泳涂裝生產線幾乎全部改用新的陰極電泳涂漆。
日本和英國從1977年美國PPG公司引起技術以后,它們的汽車工業從1978-1979年也向陰極電泳涂裝轉化,到1978年底初步統計,世界上約有120條陰極電泳涂裝生產線,其中美國有70條以上。日本有20條,歐洲有10條。
據資料報導,日本把陰極電泳的出現列為70年代涂漆史上三大重要成主就之首??胺Q為電泳涂裝史上的第二個里程碑
1983年以來開發了第三代陰極電泳漆,PH值在6.5以上,接近中性或7.0左右,對設備有腐蝕性很小,電沉積電壓和泳透力與第二代陰極電泳漆相同;烘烤溫度在165℃左右(與陽極電泳相仿),烘烤中熱損失??;不同異氰酸基交聯,毒性??;一次泳涂厚度能達30~40um;涂膜耐鹽霧腐蝕性1000h以上。
2 陰極電沉積的發展 由于美國、日本等許多涂料公司的不斷努力,80年代陰極電泳涂料又取得了許多新的成就,其中最有代表性的是厚膜型陰級電泳涂料、低溫固化型陰極電泳涂料及彩色陰極電泳涂料。(一)厚膜型陰極電泳涂料(Uni-Prime)
為了改善陰極電泳涂料漆膜的抗碎裂性和端面防蝕性較差的缺陷,進一步提高陰極電泳漆的耐蝕性。美國PPG公司在80年代中期又相繼研制成功一種新型陰極電泳涂料——厚膜型陰極電泳涂料其主要優點是:①漆膜較厚,一次電泳膜厚可達30~40um。②漆膜表面光滑度大大提高。③漆膜表面光澤明顯提高。④對磷化處理不勻或有缺陷的地方起彌補作用。 ⑤工件空腔內表面的漆膜比通常厚2倍。 ⑥可少噴一道二道漿(中間層涂料);可省略一道打磨工藝 ⑦涂料生產中可大大減少有機溶劑。 ⑧槽液穩定性好。⑨漆膜防腐蝕能力強(尤其是邊緣部分抗蝕性強)。
⑩底漆本身彈性極好,在含鋅-鐵合金表面能很好涂布并具有較強的抗石擊能力。
(二) 低溫固化型陰極電泳涂料
1987年7月日本神東涂料公司和日本油脂公司共同研究開發了新產品:神東以“薩克塞特NS-88”,日本油脂以“阿克阿NS-88”的商品進行銷售。它們是在-NCO的鄰基上導入不易水解的脂肪族成分,而固化劑分子內引入親水性強的組成;這樣結構保護了與封閉劑結合的NCO部分,所以槽液穩定性好。該漆膜的標準固化條件為:130℃/20min或160℃/10min或180℃/5min,漆膜性能與一般陰極電泳涂料相同,適應于汽車涂料的需要。 該涂料的主要優點是: ①烘干溫度低,節省燃料費用,烘干時不產生煙及煙②涂裝汽車底盤等大型工件時不會產生應變。 ③可整件涂裝塑料、橡膠與鋼板組裝工件④可涂裝鑄件等壁厚的工件。(三)彩色陰極電泳涂料日本關西涂料公司的彩色陰極電泳涂料是以環氧樹脂為基礎,采用特殊異氰酸酯交聯,再配合第三成分丙烯酸樹脂,可在電泳中均一地沉積,進一步烘烤時沉積膜產生熱流動。由于樹脂表面張力的差異,環氧樹脂表面張力較大而沉于下層。丙烯酸樹脂表面張力較小而浮于表層從而成為復層膜,人們曾對KG500所形成的涂層斷面采用電子光譜化學分析(ESCA)的結果表明,涂層表層部分有丙烯酸樹脂的特征峰,因而可以斷定形成復合層涂膜。
這種陽離子型電泳涂料,可以使環氧樹脂系陰極電泳涂料彩色化,也能提高漆膜的耐候性。該涂料曾在日本平舊曝曬場經90天曝曬結果:一般陰極電泳涂料漆膜光澤(60°鏡面反射率)從70降到10。而KG500(60°鏡面反射率)從80只降到70。因此該涂料其保光性比一般陰極電泳涂料要好得多。所以KG500漆膜兼備有優良的裝飾性、保光性和防銹性特點,故該涂料可用于室內使用的機械、辦公用具、建筑壁板、配電盤、儀表殼及工具箱等. 三、今后動向
從所周知,70年代美國PPG公司領導了世界發展陰極電泳涂料新潮流。那么到了80年代中期人們已經公認為陰極電泳涂料已經發展為美國PPG公司與西德Hoechst公司兩大流派。到了80年代末,已經呈現出為三大流派;即以美國PPG公司為開端的防銹蝕陽離子型電沉積涂料;以德國Hocchst公司為先驅的轎車、卡車用陽離子型電沉積涂料;以日本神東、關西涂料公司為代表的改進型陽離子型電沉積涂料。

1989年3月13日~15日在美國俄亥俄州辛辛那提市的喬布里奇大飯店召開了第五屆電泳涂料年會,研討與公布了90年代電泳涂料發展規劃(包括有25項成果在內的發展計劃)及美國PPG公司近年來華座談交流了解到其90年代電泳涂料的發①低溫交聯型陰極電泳涂料; ②提高工件邊緣棱角、耐蝕性的陰極電泳涂料; ③高抗碎裂性的陰極電泳涂料;④新型電極材料的選擇 ⑤電極位置的研究;⑥細菌的抑制和控制。

日本90年代陰極電泳涂料,將向多功能方向發展,應用于除汽車以外更廣闊的領域,例如:①節能型低溫固化涂料,烘烤溫度在140℃/20min以下,最低可達100℃/20min; ②厚膜型涂料,膜厚30~40um; ③超厚膜型涂料,膜厚60um以上;④邊角防銹型涂料,工件邊角涂覆率比一般陰極電沉積涂料提高一倍以上; ⑤底面合一涂料,加速老化試驗12天后,涂層保光率90%以上; ⑥復合層彩色涂料,這是一種特殊的電沉積涂料,下層為環氧樹脂,上層為丙烯酸樹脂。


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