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鋁合金型材電泳涂裝涂料

艾普斯   丨  2017.08.14   丨  3111

  鋁合金型材電泳涂裝用涂料:

  鋁合金型材電泳涂料根據其在水中離解后生成帶電微粒極性的不同可分為陽極電泳涂料和陰極電泳涂料,相應地電泳裝方法可分為陽極電泳涂裝和陰極電泳涂裝兩種。當帶電微粒為陽離子時,電泳涂料稱為陰極電泳涂料,這時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;當帶電微粒為陰離子時,電泳涂料稱為陽極電泳涂料,這時鋁型材接電泳電源的陽極,涂裝方法稱為陽極電泳涂裝。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極電泳涂裝工藝,下面主要討論陽極電泳涂裝。
  陽極電泳涂料的成膜物質是帶羥基的陰離子型聚合物,用堿性物質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胺及無機堿。電泳涂膜的成膜經過電泳、電解、電沉積、電滲四個過程,在鋁合金表面形成含水率極低、絕緣性相當高的致密涂膜。
  陽極電泳涂料的特點為:涂膜均勻、光滑、平整、附著力強;在棱邊、焊縫、凹槽等不規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、節約資源、降低環境污染、消除了發生火災的危險性、改善了作業環境;涂料涂覆率高,特別適合大批量流水線作業。
 陽極電泳涂料的好壞主要取決于涂料的穩定性、涂料的泳透力和庫侖效率、涂膜的性能等。涂料的穩定性包括原漆儲存穩定性、槽液存放穩定性及槽液連續使用的穩定性。陽極電泳涂料的泳透力是指在陽極鋁型材的內表面、凹面及縫隙內等背離或遠離陰極的部位上電沉積時涂料的涂覆能力,泳透力的好壞直接影響到這些部位的防腐性能。泳透力與涂料中樹脂的品種、樹脂的交聯程度及涂料的配方有關,同時也與電沉積電壓、電沉積時間相關。若電泳涂料的破壞電壓高,型材電壓也應相應提高,從而使其泳透力升高。庫侖效率是指電泳涂料在電沉積時消耗單位電量能夠積析出的涂膜當量,它表征涂料沉積時的電流效率或能量消耗水平,一般陽極電泳涂料的庫侖效率為每庫侖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,其防腐性受到樹脂特性和電泳特性的影響。

                                                                                         鋁型材貨架

  陽極電泳涂料按照其樹脂各類的不同可分為馬來化油及馬來化油改性陽極電泳涂料、醇酸陽極電泳涂料、環氧醋陽極電泳涂料、純酚醛樹脂陽極電泳涂料、聚丁二烯陽極電泳涂料和丙烯酸陽極電泳涂料等。
  (1)馬來化油及改性馬來化油陽極電泳涂料。馬來化油電泳涂料的基料是馬來化油與馬來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。通過改性的馬來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,并且高溫烘烤時容易發黃,涂膜必須在150℃烘烤1h。
  (2)醇酸陽極電泳涂料。由于其酯鏈的耐堿性能差,儲存穩定性差、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,導致其防腐性能差,目前這類涂料很少使用。
 (3)環氧酯陽極電泳涂料。該涂料是環氧樹脂和不飽和油酸酯化形成環氧酯,再與馬來酸酐加合而接上羥基,經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氧樹脂部分酯化。該類涂料涂膜的耐腐蝕性較佳,但耐候性差,不宜用于戶外產品。
  (4)純酚醛樹脂陽極電泳涂料。該類涂料的槽液穩定性及電沉積性良好。涂膜平整光滑,但耐蝕性有限。
  (5)聚丁二烯陽極電泳涂料。這類涂料是由聚丁二烯樹脂和馬來酸酐加合并經堿中和而具有水深性。有較高的泳透力和耐磨腐蝕性,價格低廉,因而獲得較廣泛的應用。并已代替第一代的馬來化油,環氧酯及酚醛樹脂陽極電泳涂料。其涂膜通過氧化聚合交聯,干燥速度快,但涂膜易泛黃,一般作為底漆使用。
  (6)丙烯酸陽極電泳涂料。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分子質量大且分布范圍窄的帶羥基和羥基的樹脂,經揮發性低的氨中和后而具有水溶性。用水溶性適宜的氨基樹脂作交聯劑,在電泳涂裝時,能按比例沉積析出,在烘干固化時丙烯酸的羥基與氨基樹脂交聯,在鋁型材表面形成耐候性和防腐蝕性優良的電泳涂膜。