阴极电泳涂装过程中主要参数监控和管理

阴极电泳涂装过程中主要参数监控和管理

（1）固体份（NV）

槽液漆的浓度（固体份）是最重要的管理项目之一。电泳涂装是从10-20%的稀薄的槽内涂料中析出含10%左右水分的涂膜过程。因此槽内涂料的固体含量降低，涂膜膜厚的变化会影响涂膜外观性能；相差明显时，槽内涂料的稳定性变差。固体份的降低可以补充修正；固体份的降低速度是受被涂物的大小形状、涂装速度（涂装面积和带出和）、电压（膜厚）、气温（槽内的蒸发）等其它较多原因影响而产生变动，因此确定是否补给，补给量的多少时应该测定槽液固体份数据而定，一般槽液固体份控制在10-15%较为合适。

固体份的测量

固体份是指电泳涂料在105℃时加热1小时后，剩余的干燥树脂和颜料份的百分含量。测定方法如下:

①称取约2g的槽液存于干燥洁净的小蒸发皿中，在120℃下，烘干1小时，称量。 ②计算：NV%=（W2/W1)×100% 式中: NV%—固体份值 W2 — 烘干后残留物重量 W1 — 样品起始称量

③测定时，可取2—3个平行实验计算平均值。 （2）槽液温度

槽液温度的控制：槽液温度应控制在一定的范围内（28-30℃）。如果漆液温度过高，漆液中助溶剂挥发快，漆液不稳定就会发生漆膜较厚、表面粗糙，有流挂、堆集现象；如漆液温度过低，漆的水溶性降低，电沉积量减少，就会发生电泳漆膜较薄，深凹表面可能泳不上漆，还可能产生漆膜粗糙、无光等缺陷。 引起工作漆液温度改变的原因有：

① 在电泳涂装过程中有部分电能转变成热能； ② 循环搅拌系统因机械摩擦而产生热能； ③ 气温的变化引起循环温度改变；

通常漆液温度控制可通过采取水夹套、冷却管及热交换器中通冷水、热水或蒸汽等措施来实现。

（3）漆液PH值

PH值是氢离子浓度即酸性程度的指数。是表示阴极电泳涂料主要的游离酸含量的特性值。

阴极电泳涂料中是用有机酸类中和胺基性树脂而形成的水溶性涂料。在进行电泳涂装时，这种中和酸在阳极上放电形成游离酸使槽内涂料的PH值降低。阴极电泳涂料的PH值采用隔膜法管理，即剩余的游离酸通过阳极隔膜排除到膜外。

根据涂料的品种及使用条件，并利用阳极隔膜，对被膜率或隔膜内水的流量进行调整就能控制游离酸量。PH在理论上可以维持在管理范围内，但实际因蒸发及带出引起损失，因带入污染物引起中和酸的消耗，使PH上升。

PH的变化是因膜、外观显著变化时，涂料的水溶性变差引起的不稳定所至。所以PH值的追踪管理和固体份一样也是重要的管理项目。

阴极电泳涂料的PH值通常在5.0-6.0之间。若漆液的PH值偏高，则涂料分散稳定性就会下降，可以适当加弱酸加以调整；若漆液PH值偏低，则库仑效率和泳透力就会下降，加剧对管路的腐蚀，可以适量排放超滤液加以调整。 PH值的测定

测定pH值，可采用一般pH计。测定前，先按pH计的说明书校准计。测定温度控制在25℃。其中槽液、极液、超滤液、去离子水可直接取样测定，而乳液和色浆则必须先用去离子水稀释一倍后再测定。

（4）中和酸浓度（MEQ）

MEQ是指对含100g固体份的涂料进行滴定所需的酸的毫克数（mg）。它是涂料（树脂）中和用酸的量的表示指标。如果槽内涂料不含杂质的话，或按PH值管理方法控制MEQ 管理状态。但实际上生产线因吸收CO2，不可避免地带来微量污染（杂质离子），所以通常从建浴开始MEQ就会有某种程度的上升倾向。 MEQ与以下电导的度都是槽液管理的重要性值。 （5）电导率值

电导率是用1cm间隔的槽内涂料电阻值的倒数来表示电流流通难易。通常用us/cm单位表示。电导率是由槽内电解质的浓度和溶解度来控制的。电泳涂料的电导率范围是由涂料设计和建浴浓度（固体份）决定的。但使用时会有某种程度的上升。在电泳涂装中，一般分子量大时容易成膜，分子量小即溶解度高时难以成膜。小分子量树脂在槽内的残留也是导致电导率上升的原因。电导率和MEQ一样也是由于CO2的吸收；前处理杂质离子的带入；甚至管理状况恶化时涂料的变质分解引起槽内组成的大幅度变化的原因之一。因此有必要除去杂质离子及低分子量物质，为此应使用UF系流。另外电导率还受到PH和MEQ的管理状态的很大影响。

电导率上升明显时，正常的电泳现象以外的电分解等会产生电流增加，膜厚降低，涂膜粗糙，变色，涂装效率降低等副作用。其操作性，外观，成本都会受到影响。 因此，推定槽内污染程度，防患于未然，电导度对于电泳涂料是非常重要的。 电导率的测定

电导率的测定可采用一般的电导仪测定。具体步骤如下:

①先按电导仪的使用说明书预热，调试仪器。

②再根据说明分别测定待测液体的电导率。注意温度控制在25℃。 （6）灰分、颜基比

灰分是指涂料的固体份在坩锅中及高温煅烧剩下的无机物的百分含量。通常用涂料的颜料浓度表示。

为做到正确计算补给用涂料、生产线管理标准化，灰分值应通常维持在管理限界内。但是搅拌不足、停止生产等事故引起颜料的沉淀或由于被涂物吊具的变化引起带出量大幅度变化时槽内的灰分会产生变化。颜料浓度差异大时，涂膜的外观、光泽、色相、硬度、其它性能及涂装效率会有变化。因此如果上述事故，条件变更时，测定灰分确认颜料浓度并进行修正是十分必要的。另外，颜料由于灼烧而消失或重量变化时，比如：铝粉，有机颜料、碳黑等灰分不易表示时，需要考虑采取各种特别的分析方法。

电泳涂装场合的颜基比是指电泳涂料、槽液或者涂膜中的颜料和基料（树脂）之比。颜基比的测定有溶剂法和测灰分法。电泳涂料所用的颜料，除碳黑外一般都是不燃性的无机颜料，因而常用测定灰分来算出颜料份，方法简便。 灰分和颜基比的测定 检测仪器和材料 ①坩锅和马福炉 ②恒温干燥箱 测定方法

①称取定量（10g左右）的漆样或槽液样于已称量的坩锅中;

②在110±5℃下烘干1小时，随后在200—250℃下烘1小时，再在400—450℃烘0.5小时，再升温至800℃煅烧0.5小时; ③冷却后将坩锅重新称量; ④计算:

灰分＝（Ｃ－Ａ）×100/[（Ｂ－Ａ）×（Ｄ/100）] 颜基比（Ｐ／Ｂ）＝（C－A）/K[ D（B－A）－（C-A）K ] 式中:

Ａ 坩锅的重量（g） Ｂ 坩锅加试样重量（g） Ｃ 煅烧后坩锅加试样重量（g） Ｄ 漆样固体份（％）

K 为碳黑修正系数，在黑漆中K= 1.15 （7）破坏电压（Rupture Voltage） 通常是电泳涂装时，最初被涂物完全暴露，有很大的电流通过，涂膜形成后由于电阻值上升，电流很快降低。随着电压上升，电流降低，但不会到零。过大电流而产生的过多H2会破坏涂膜的绝缘，使涂面短路。这时的电压被称为破坏电压。

破坏电压能引起涂膜粗糙，变色。不但不能得到正常的产品，而且会损坏电源装置。因此，电泳应在低于破坏电压的电压下进行。

生产线如在正常的管理状态下，破坏电压会保持在一定值。但由于带入污染引起槽内盐浓度增加（电解增加了气体产生量）。管理不良引起涂料分解变质时破坏电压会降低。大多数情况下，MEQ和电导度也会显示异常值，破坏电压和接下要说明的涂装电压一起因被涂物金属的种类、表面处理及其他的表面状态变化而变化。因此破坏电压在生产线正常时也有测定的的必要。 （8）涂装电压

指在规定的时间下，达到标准膜厚（通常在20-30u之间）时所需的电压。 因槽内污染，管理不良，涂料的经时变化会受到影响。

在膜厚处于正常的管理范围时，考虑到破坏电压相关操作的安全性，也有必要定期地测定槽内涂料的涂装电压。

以上各项管理特性值中，（5）-（7）项如果无操作失误或异常，生产线不会有很大波动。所以没必要频繁测定。除此以外的各特性值，归根到底都和上述7项特性值有关。主要数值由我公司负责测定。

八、阴极电泳漆建浴及注意事项 1、配比（重量比） 名称 黑浆 乳液 纯水 亮光双组份 1 4 5~10 哑光双组份 1 3 4~8 2、步骤：

（1）清洗电泳槽循环管道

A．清洗电泳槽中的可见杂质粒子、灰尘和油污。

B．再将适量乳化剂、有机酸、溶剂投入电泳槽内，并灌满自来水，循环3-5小时，清洗电泳槽和循环管道内的油污，中和槽中碱性杂质，然后排放用于清洗水洗槽和阳极罩。 C．分别再用去离子水清洗电泳槽、循环管道及泵内的杂质离子。

（2）电泳液的配比：

根据电泳槽的尺寸核算出所需原漆量，按要求用去离子水将原漆稀释至规定漆液固含量。并经280-350目过滤网过滤入槽，让电泳漆循环熟化24小时。 （3）阳极液的配制：

阳极盒内放入去离子水，并加入适量醋酸或乳酸，将阳极液PH调至3-4，电导率控制在500-800us/cm。 3、电泳漆的操作条件 （1）电泳温度：

一般控制在28-30℃之间，漆膜厚度随温度升高而增加。 （2）施工电压：

根据不同型材，极板之间不同的距离，施工电压一般控制在120-200V。 （3）电泳时间：

根据漆膜厚度，一般控制在1-3分钟。 （4）烘烤：

烘烤温度在170-180℃，时间控制在30-20分钟左右。 注意事项：

A．配漆时所用去离子水导电率不得高于10μs/cm。

B．配完漆液后，要求主副槽液位差在5-10cm之间，以保证槽液的正常循环。 C．工件电泳好后，在槽内停放时间不能过长，否则漆膜将被溶解。 D．如工件在操作过程中落入电泳槽内，应及时取出。

E．前处理是关键，它将直接影响电泳涂装质量和漆液的稳定，以及电泳漆的防腐性性能。 F．杜绝将油污、碱性物质带入漆槽内。

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