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电泳涂装技术培训讲稿 一 电泳涂料及涂装专用名词解释二 电泳涂料及漆膜性能测定方法1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法2 电泳漆膜性能测定方法三 化工部标准HG T3952 2007 阴极电泳涂料 四 阴极电泳涂料 涂装的发展历程及趋势 论文 五 电泳涂装的漆膜弊病及其防治1 常见的电泳涂装漆膜弊病及其病因和防治2 产生电泳涂膜缺陷时的检查要点 主要内容 六 电泳涂装设备设计 第三章内容 1 电泳涂装及其涂装工艺2 电泳涂装设备和附带装置的功能3 电泳涂装设备设计要点4 电泳涂装生产线设备管理七 创建零涂装缺陷的汽车涂装线 论文 八 阴极电泳涂装方面降成本技术 主要内容 1 电泳涂料的固体份与其它涂料的含义相同 涂料一般是由成膜物质部分和挥发的溶剂部分组成 成膜物质部分称为固体份或不挥发分 粉末涂料和无溶剂涂料属于不含挥发溶剂的 固体份为100 的涂料 挥发性热塑性涂料 如硝其涂料 的成膜过程几仅仅是溶剂的挥发 不伴随化学反应 因而固体份就等于不挥发分 热固型涂料的成膜过程不仅溶剂要挥发掉 还伴随着固化的化学反应 氧化 分解 聚合 缩合等反应 致使在成膜过程中产生膜重量的增或减的现象 因而致使涂料的固体份 或不挥发分 与成膜物质部分重量不一定相同 电泳涂料属于热固性涂料 且一定要在 150 180 高温下烘干才能固化 阴极电泳涂膜在120 以下仅挥发掉水分和有机溶剂 尚未固化 用相应的有机溶剂擦拭仍能溶解 在升温到规定的固化温度下保温一定时间才能固化 即不再被溶剂擦拭掉 出现失重现象 电泳涂料或工作液在120 以下烘干所留下的不挥发部分为电泳涂料或工作液的固体份 GB T6751 1986做废 新版GB T1725 2007 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 2 电泳涂料的加热减量在120 以下烘干后所得的干燥的阴极电泳涂膜在进一步升温到规定的烘干温度达到完全固化的过程中 热分解出低分子化合物 即冒烟现象 而使涂膜失重 称之为加热减量 这些低分子化合物变成油烟污染烘干室 增加了清理和维护烘干室的工作量 另外也增加了电泳涂料的消耗量 所以加热减量也是衡量阴极电泳涂料优劣的指标之一 从省资源 环保和减少烘干室维护的角度考虑 阴极电泳涂料的加热减量越低越好 阴极电泳涂料的加热减量高的达10 左右 近几年开发的阴极电泳涂料的加热减量在4 以下 发展趋向希望降到零 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 3 电泳涂料及工作液 极液的pH值电泳涂料是靠用碱或有机酸中和其漆基中的羟基和胺基 并保持一定的氢离子浓度 酸性和碱性 而获得的较稳定的水溶液或乳液 电泳涂料的水溶液或乳液的游离部分氢离子的浓度用常规的pH值表示 阳极电泳涂料所用中和剂是KOH 有机胺 乙醇胺 三乙醇胺等 其原漆和工作液呈碱性 其pH值一般保持在7 8 9 0的范围内 阴极电泳涂料所用中和剂是有机酸 甲酸 乙酸 乳酸等 现今的原漆和工作液呈酸性 其pH值一般保持在5 8 6 3的范围内 极液 阳极液或阴极液 和超滤 UF 液的酸 碱度也用pH值表示 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 4 电泳涂料及工作液MEQ值 酸值 胺值为使电泳涂料保持在一定的pH值范围内 所需中和剂的总量包括化合和游离两部分 电泳涂料及工作液MEQ值是表示使涂料或工作液水溶性所需中和剂的中和程度 即化合部分的中和剂耗量的当量值 酸值是中和1克阴极电泳涂料的树脂所需NaOH或KOH的毫克数 俗称酸价 胺值是中和1克阳极电泳涂料的树脂所需HCI的毫克数 俗称胺价 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 5 电泳涂料及工作液电导率电导率又称比电导度 即在1cm间距的1cm2极面的导电量 在电泳涂装工艺中 工作液 UF液 极液和所用纯水的导电难易程度都用电导率表示 电导率的单位为 s cm 电泳工作液的电导率与工作液的固体份 pH值 工作液的温度及杂质离子的含量等因素有关 是电泳涂装重要的工艺参数之一 一般应控制在一定范围内 范围的大小取决于电泳涂料的品种 工作液电导率偏高偏低都不好 直接影响电泳涂装质量 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 6 电泳涂料的库仑效率 Electricalefficiency 库仑效率是表示涂膜生长难易程度的目标值 有两种表示方法 消耗1库仑电量析出涂膜的重量 单位为毫克 库仑 故又称电效率 或沉积1克固体漆膜所需电量的库仑数 单位为库仑 克 涂料的库仑效率越高 需要沉积出一定质量漆膜所消耗的电量就越少 库仑效率是电泳涂料重要的施工性能之一 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 7 电泳涂料的泳透力 Throwingpower 在电泳涂装过程中使背离电极 阴极或阳极 的被涂物表面涂上漆的能力称之为泳透力 也就是说使结构形状复杂的工件全部表面均匀地涂上漆膜的能力 也表示电泳涂膜在膜厚分布上的均一性 故又称泳透性 泳透力的高低影响着电沉积漆膜的防腐蚀性能 它是电泳涂料的重要特性之一 涂料本身的特性是影响泳透力的主要因素 电泳涂装时 所用电泳工作液电阻越小 而电沉积出漆膜的电阻越大时 其泳透力越高 反之 如果电沉积漆膜电阻比较小 则电沉积过程中电场强度就很少移动 结果涂料继续沉积在靠近阴极 或阳极 的外表面 此处形成局部过厚的漆膜 而背离阴极 或阳极 的工件内表面还不能均匀地涂覆 而且漆膜过厚的部位也可能出现漆膜表面粗糙 起皱 严重时甚至在烘烤后出现流挂等现象 泳透力与涂料中所用树脂类型 分子量高低及涂料配方有关 电泳涂装中从漆膜的电流与时间曲线的下降趋势 可对其泳透力进行粗略估价 曲线斜率急剧下降时 沉积层的电阻越大 泳透力也就越高 也有人认为 泳透力反映了涂料的动力学性能 它与电沉积的工艺参数也有关系 一般说来 泳透力与电沉积电压 时间及电泳工作液的固体份成正比 与工作液的pH值 温度 极间距成反比 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 8 电泳涂装工作液的更新期 TurnOver 电泳涂装在运行生产过程中随被涂面积的大小消耗工作液中的电泳涂料 工作液的固体份下降 需及时补加电泳涂料原漆 以确保工作液中的固体份控制在工艺要求范围内 当消耗 或补加 的电泳涂料的累计使用量达到初始配槽所用涂料量时称为一个更新期 更新期长不利于工作液的稳定 涂料厂家推荐更新期为 2 3 个月 如果更新期超过6个月 不宜采用电泳涂装工艺 因很难维持工作液的稳定 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 更新周期T O 加漆总量 槽液原漆总量 槽液更新和置换进程关系 9 电泳涂装的 L 效果 应 在电泳涂装过程中往往由于工作液循环 过滤不佳 流速低 造成工作液中颜料或颗粒沉降 致使被涂物的水平面和垂直面的泳涂质量不一样 水平面上的漆膜易产生粗糙 失光现象 再加上水平面易积水 产生漆膜再溶解 从而影响漆膜的平滑度 用泳涂 L 形样板的方法考核被涂物的水平面和垂直面的电泳涂装质量 其结果称为 L 效果 应 又称水平面沉积效果 如果被涂物水平和垂直面上的涂膜光滑度和平整度无差异 可认为 L 效果好 当工作液有杂质或树脂的水溶性变差 有颗粒析出的场合 水平面涂膜一定变粗 失光 则 L 效果不好 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 10 电泳涂料和工作液的有机溶剂含量为了提高电泳涂料的水溶性和工作液的稳定性 电泳涂料的配方中都加有亲水性的有机溶剂 一般使用中 高沸点的酯系和醇系溶剂 工作液的有机溶剂含量一般系指工作液中除水以外的有机溶剂的百分含量 新配制的工作液中原漆带入的有机溶剂含量较高 一般需要一定时间的熟化过程 以挥发掉低沸点的有机溶剂 才能泳涂工件 工作液的有机溶剂含量是电泳涂装的主要工艺参数之一 需要控制在一定的标准范围内 工作液的有机溶剂含量高了 涂膜庸肿 过厚 泳透力和破裂电压降低 再溶解现象严重 含量低了 工作液的稳定性变差 涂膜干瘪 由于有机溶剂挥发后污染大气 从环保考虑 发展趋势是提高树脂的水溶性 降低或不使用有机溶剂 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 11 电泳工作液的熟化期一般的涂料加稀释剂 水或有机溶剂 调稀到工作黏度后可立即涂装 喷涂 刷涂 浸涂 无需放置一定时间再使用 而阴极电泳涂料 如双组分在按一定配比 未完全中和的涂料 需加定量中和剂 加纯水调配成工作液 搅匀后不能立刻泳涂被涂物 一般规定要在28 1 敞口搅拌一定时间 一般48小时后 才能泳涂出合格样板 这个时间称为工作液的熟化期 熟化的目的是使原漆中的低沸点的有机溶剂挥发掉 使树脂完全溶解或分散在水中 如果熟化时间不足 泳涂所得涂膜臃肿 过厚 在烘干时产生流挂 如果原漆的水溶性好 有机溶剂含量低 则熟化时间短 现国外已有配槽后熟化 1 2 小时就可使用的阴极电泳涂料 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 12 电泳工作液的杂质离子及其许可浓度在电泳涂装过程中 有三种途径可以向工作液带入杂质离子 1 由被涂物经前处理带入电泳工作液中 2 由补给水带入 3 电极溶解产生有害离子 从而导致工作液的电导率增大 超过一定的极限值就影响作业性 容易产生漆膜弊病 在阴极电泳涂装场合的有害离子是阳离子 如Na Fe2 Pb2 Ni2 Ca2 等 在阳极电泳涂装的场合的有害离子是阴离子 如Cl PO43 SO42 NO2 等 这些对电泳涂装过程起有害作用的离子称为电泳工作液的杂质离子 工作液被杂质离子污染的程度以其含量表示 规定有限值 称之为杂质离子的许可浓度 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 13 电泳涂装的工作电压 破坏电压和临界电压在电泳涂装场合 能获得优良的漆膜外观和规定的漆膜厚度 在两极间接通的电压称为电泳涂装的工作电压 或涂装电压 涂装电压有一定的范围 超出涂装电压上限的一定值时 电极上的反应加剧 产生大量气体 使沉积的漆膜炸裂 击穿 产生异常附着 这一电压值称为破坏电压 反之 低于工作电压下限的某一电压值时 几乎泳涂不上漆膜 或沉积与再溶解涂膜量相抵消 这一电压值称为临界电压 电泳工作电压介于临界电压和破坏电压之间 工作电压是电泳涂装的重要工艺参数之一 在其它泳涂条件不变的前提下 泳涂膜厚和泳透力与涂装电压成正比 在生产过程中常借助调整涂装电压来控制涂膜厚度 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 14 辅助电极 在何种场合下采用在电泳涂装场合 电泳槽内设有阴 带负电荷 阳 带正电荷 两种电极 在阳极电泳涂装场合 被涂物作为阳极 在阴极电泳涂装场合 被涂物作为阴极 被涂物随输送装置移动 成为可移动电极 与被涂物相对应 在电泳槽中设置的电极是固定的 为排除电泳过程中产生的游离酸 或碱 常将其固定在相应的极罩中 为提高被涂物内外表面涂膜厚度均匀性和解决被涂物某些部位涂不上漆的问题 在被涂物上装挂极性相反的电极 它与被涂物绝缘 且随被涂物一同移动 这种电极称为辅助电极 在开发电泳涂装工艺的初期 由于电泳涂料的泳透力低 为防止被涂物空隙表面涂不上漆 采用加辅助电极的办法祢补 随着高泳透力电泳涂料的开发 辅助电极几乎被淘汰 当泳涂结构复杂且又不能开工艺孔的被涂物的场合 仍可采用辅助电极办法使其内腔表面涂上漆 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 15 电泳涂料 工作液 和涂膜的颜基比 灰份颜基比系指电泳涂料 工作液或涂膜中的颜料与基料 树脂 之比 也可用颜料分来表示 系固体份中所含颜料量对100份树脂量之比例 灰份是涂料在大约900 时灼烧所剩下的残余物重量 颜料分 灰份X碳黑损失系数 电泳涂料和新配工作液的颜基比应是相等 但在电泳过程中颜料和树脂不一定按原配比电沉积到被涂物上 因而在生产中产生工作液 涂膜和原漆三者的颜基比不相同的现象 颜基比失调的涂膜易产生缩孔 失光等漆膜弊病 影响涂膜性能 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 16 再溶性在电泳涂装场合 被涂物上的湿漆膜能被工作液和超滤液再次溶解 即该电泳涂料的湿漆膜抵抗再次被溶解的能力称为再溶性 或再溶解性 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 17 电泳涂料和工作液的稳定性电泳涂料的稳定性系指原漆的储存稳定性 即涂料公司生产出的电泳涂料在某温度下储存多少时间不变质 双组分的阴极电泳涂料因固体份低 黏度低 易产生沉淀 分层 树脂的水溶性变差等现象 从而造成原漆变质 一般储存期为3个月左右 电泳涂料的工作液稳定性系指工作液在规定的工艺条件下 长期使用工作液不变质 泳涂的工件漆膜外观及性能合格 有的涂料公司用更新期来表示工作液的稳定性 更新期越长 工作液稳定性越好 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 18 超滤 UF 电泳涂装工艺中采用UF的功能是什么超滤 UF 是属于一种压力驱动的膜分离过程 是采用特定的多孔隔膜分离方法 膜的孔径为10 3 10 2 m 能将工作液中悬浮的颜料 高分子的树脂 分子量大于5000 截留 挡回 而使工作液中的水 有机溶剂 无机离子和低分子树脂通过隔膜 隔膜所通过的物质 即所谓的 UF 液 所透过的量称为透过率 单位为L m2 h 在一定的压力范围内 透过率与工作液的固体份 温度和膜面的流速有关 超滤膜的另一主要性能是截留能力 是表示UF膜能截留多大分子量物质的能力 通常以固体份截留率表示 在电泳涂装工艺中应用超滤技术的原因是 1 实现电泳后的 闭合回路 清洗方式 提高涂料的利用率 2 减少后冲洗水的赃物 减少污水排出量及处理费用 有利于环境保护 3 当工作液电导偏高场合 排掉UF液 补加纯水 除去工作液杂质离子 净化工作液 提高涂膜外观质量 一 电泳涂料及涂装专用名词解释 1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法1 1 PH值测定方法 一 测定步骤 1 按PH计使用说明书 预热调试好PH计 2 用标准缓冲溶液校准PH计 待测溶液的PH值在 6 7 之间的用PH 6 864的标准溶液标定 待测溶液的PH值在 8 9 之间的用PH 9 182的标准溶液标定 3 将待测溶液的温度恒定至与PH计显示的温度相同 一般要求在25 4 待测溶液的配置 二 结果及表示测定结果以三次 测定值的算术平均值 表示 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 三 测试中注意事项1 测定过程中 电极极易被污染 在这种情况下 可用稀醋酸溶液浸泡片刻后 用大量去离子水冲掉 2 标准缓冲溶液会随时间的延长发生变化 要定期更换 3 甘汞电极中要定期加饱和氯化钾溶液 4 玻璃电极的玻璃球严禁擦拭 以防破坏玻璃球外表面的离子膜 可以用滤纸轻轻吸去附着的液滴或水滴 5 如对阴极电泳漆和阳极电泳漆同时测定 最好分别使用两个酸度计 6 建议不使用复合电极 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法1 2 电导率测定方法 一 测定步骤 1 按电导率仪使用说明书规定进行预热并调试仪器 2 将待测溶液的温度恒定至与电导率仪显示的温度相同 一般要求25 控制误差 0 5 3 将铂黑电极插入到待测溶液里 读取显示器的读数 4 待测溶液的配制 二 结果及表示测定结果以三次 测定值的算术平均值 表示 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 三 测试中注意事项1 测定过程中 铂黑电极极易被沾污 影响测定准确度 要经常更换 2 仪器的矫正温度应与待测溶液的测试温度一致 1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法1 3 阴极电泳漆MEQ值测定方法 一 测定步骤1 用天平称取约10g 精确到10mg 电泳漆原漆工作液或现场槽液置于250ml烧杯中 2 用量筒取50ml四氢呋喃试剂加到上述已称好的槽液中 用磁力搅拌器充分搅拌均匀 3 若用自动电位滴定仪滴定 以3ml min的速度将0 1molNaOH 或0 1molKOH 溶液进行滴定 将所测PH值记作消耗碱的函数 直到出现两个拐点结束滴定 4 若用手工滴定 将NaOH或KOH溶液装到碱式滴定管中 以1s一滴的速度进行滴定 同时记录槽液PH值的变化 刚开始每滴2ml碱记录一次PH值 当快出现拐点时 每滴1ml碱记录一次PH值 直到PH值变化出现两个拐点 且随着NaOH 或KOH 溶液的滴入 槽液的PH值变化很小 即为滴定终点 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 结果评定及计算1 若用自动电位滴定仪 记录仪自动画出曲线 2 若用手工滴定 在坐标纸上将所测PH值记作消耗碱的函数 圆滑连接所测各点 曲线如图所示 3 用平行尺或直尺根据曲线的拐点找出曲线与拐点的两条平行垂线相交于垂线的二分之一点 此点即为中和点 该点的碱量毫升数即为总的消耗碱量 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 4 计算用下式进行计算 V V0 N 100MEQ S G mmol 100g成膜物质 V V0 N 1 P B 100或MEQ S G mmol 100g树脂 式中 V 中和点时的耗碱量 ml V0 四氢呋喃耗碱量 ml 50mol四氢呋喃约消耗0 5mol碱 也可忽略不计 N 碱 NaOH或KOH 浓度 mol l S 工作液或现场槽液固体分 G 工作液或现场槽液取样重量 g P B 颜基比5 测定结果以三次 测定值的算术平均值 表示 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 MEQ值测定曲线 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法1 4 沉淀性测定方法 一 测定步骤1 量筒计量法将现场电泳槽液或双组分乳液倒入100ml量筒中 放置在室温下 静止一定时间后 直接从量筒刻度上读取槽液或乳液分层的毫升数 此方法一般用来测定现场电泳槽液或双组分电泳漆乳液的沉淀性 2 锥形量筒法将熟化后的1000ml电泳漆工作液倒入1000ml锥形量筒中 在室温下静止24h后 观察工作液分层性和颜料沉淀性 并用洁净玻璃棒检查颜料是否易搅起 此方法一般用来测定原漆工作液的沉淀性 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 结果评价1 双组份乳液一般考核静置120h后 有无分层现象 读取量筒上部分层的毫升数 2 电泳漆原漆工作液一般考核静置24h后 无明显分层 锥形量筒底部颜料虽略有沉淀 但易搅起 读取锥形量筒底部颜料沉淀的毫升数 3 现生产电泳槽液一般考核静置4h后 颜料分层情况 读取量筒上部分分层的毫升数 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法1 5 灰份 颜基比 的测定方法 一 测定步骤1 将清洗 烘好置于干燥器中的瓷坩埚称重 W0 坩埚直径75 80mm 精确到 mg 2 若测电泳漆原漆 工作液及现场槽液的灰分 则将样品充分搅匀后 按表7 3取样 将样品置于坩埚中 若测湿漆膜的灰分 则用刀片将湿漆膜按表7 3要求刮到坩埚中 然后准确称重 精确到 mg 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 5 然后将装有样品的坩埚放到室温烘箱中 打开烘箱电源开关 使温度缓慢升至 并恒温 h 6 将装有干燥试样的坩埚从烘箱中取出后 置于干燥器中 待冷却后 准确称重 W2 精确到 mg 7 将上述坩埚放到马福炉中 大约 10 20 min 使马福炉温度从 升至 左右 然后将马福炉门打开 用其余热慢慢升温 约 min后 关上马福炉的门 当温度升至 时开始计时 恒温 min后 关上马福炉电源开关 8 用坩埚钳将坩埚取出 放到干燥器中 冷却后准确称重 W 精确到 mg 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 计算1 灰份按下式进行计算 残留物重量 100 灰份 不挥发物重量 W3 W0 100 W W02 颜料份 P 和基料份 B 颜料份 P 灰份 f式中 f碳黑损失系数 基料份 B 固体含量 颜料份3 颜基比 P B 按下式进行计算 颜基比 P B 灰份 f固体含量 灰份 f 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 三 结果及表示1 每次做三个平行样 测定结果的相对误差小于2 否则应重复测定 测定结果以算术平均数表示 2 在测定过程中 注意湿漆样不要到坩埚的外壁上 以免影响测量准确度 1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法1 6 筛余份 过滤残余物 测定方法一 测定步骤1 将尼龙滤网 325目 用自来水洗净后 再用去离子水洗 然后将尼龙滤网放到事先调好的烘箱中 105 烘干15min 2 将尼龙滤网冷却到室温后 准确称重 W0 3 将待测电泳漆工作液或现生产槽液1000ml 用已称重的尼龙滤网过滤 用洗瓶冲洗过滤后的残留物 使 浮漆 等过滤掉 4 若待测溶液为双组分色浆 则用去离子水将色浆进行1 1稀释后 再过滤 5 将有残留物的滤网放到105 烘箱中 烘干30min 6 将滤网冷却后 再进行称重 W1 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 结果计算按下式进行计算 筛余份 W1 W0 mg l 式中 W1 尼龙滤网重 残留物干重 W0 尼龙滤网干重 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法1 7 库仑效率测定方法 一 测定步骤1 将电泳漆原漆 工作液或槽液调整到标准工作状态 2 将试验样板编号后 准确称量样板的质量 精确至0 001克 记为W0 3 将库仑计串连接到直流电源回路中 并打开库仑计电源开关 4 将样板及极板接好 保持极间距 80 100 mm 此时槽液应处在该电泳涂料产品规定的施工条件下 接通电源 在 0 15 s内使电压升至施工电压 按下秒表计时 电泳 2 3 min 切断电源后 记录下库仑计上指示的库仑量 C 然后将库仑计库仑量回零 5 按材料标准条件烘干漆膜后 将漆膜放在干燥器中冷却至室温 然后在天平上准确称量该样板的质量 准确至0 001克 记为W 6 测量样板的漆膜厚度 必须满足技术要求 以上所测数据才为有效数据 否则试验重新进行 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 结果计算及表示1 按下式计算库仑效率 W WoQ C式中 Q 库仑效率 单位为每库仑毫克 mg c W 涂漆后样板重量 单位为毫克 mg Wo 涂漆前样板重量 单位为毫克 mg C 库仑计指示的库仑量 单位为库仑 C 2 平行测定三次 测定误差为5 3 结果取三次测定的算术平均值 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 电泳涂料原漆 工作液及施工性能测定方法1 8 泳透力测定方法福特盒法 一 测试步骤1 泳透力盒的制做 A用宽20mm胶带将测试板的两条长边和将入电泳槽的一条短边粘好 B然后在测试板间放两根隔条 隔条沿测试板的长边边缘放置 使两测试板间距为4mm C用宽38mm胶带将测试板两边及其隔条分别固定 形成 300 350 85 4mm的空腔 两边粘死的伏特盒 装置图如图所示 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 伏特盒法泳透力测定示意图 2 将泳透力盒放入已熟化好的电泳槽液中 使盒底端距槽底40 5mm 与电泳槽壁的距离为30 2mm 3 福特盒与其相应电极距离为150 2mm 4 接好电极 将电压在15秒内升至规定电压 电泳3min后 断开电源 5 取出泳透力盒 撕去固定测试板两边的胶带 取出隔条 6 将测试板用去离子水冲洗 然后按该电泳漆规定的干燥条件烘烤测试板 7 隔条清洗干净 以备再用 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 结果及表示1 测定每一块测试板内表面泳上漆膜的实膜和虚膜的长度 cm 和厚度 m 泳透力值用泳上漆膜的长度值表示 计算公式如下式 X B A式中 X 泳透力值 cm B 测试板内表面泳上漆膜的实膜长度 单位为厘米 cm A 测试板内表面泳上漆膜的虚膜的厚度是实膜厚度1 3时虚膜的长度 单位为厘米 cm 2 测试结果取两次试验结果的算术平均值 3 记录时 必须注明相应的电压 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 四枚盒 4BOX 法 一 测试步骤四枚盒的制作使用图所示的有涂装孔的测试板 a 三块与没有涂装孔的测试板 b 一块 按图所示制作四枚盒 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 70 70 150 35 50 测试板a测试板b 单位为毫米 四枚盒 有关板的固定方法及使用原料等没有特别规定 将试验盒的两侧面及底面用用布胶布等绝缘体封住 电泳时不要让涂料从涂装孔以外浸入 样板之间距离为20mm 试验板的各涂装面按从左之右的顺序记为 A H 面 电泳槽尺寸为 230X100X180 mm 液面高度为130mm 试验盒浸入高度为90mm 极间距为 电极 A面 150mm 极比 电极的面积 A面 H面的全部涂装面积 1 8 各样板之间用导线连接 电泳涂装后将试验盒解体 烘干 二 评价方法四枚盒法测电泳漆泳透力是测定各试验板A面到H面的涂装膜厚作为评价对象 一般考核当G面膜厚达到10微米时 A面膜厚应达到20微米 用G A膜厚比值表示 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 涂板间隔 20mm涂板规格 70mm 150mm 4枚BOX法泳透力测定装置示意图 1 9水平面沉积效果 L 效果 测定方法 一 测定步骤1 按要求制作标准样板 2 在样板 尺寸 150 70 0 8mm 长度的1 3处 使样板弯成 L 状 直角 3 将 L 状的样板挂在电泳槽中 确保有垂直面和水平面 4 按规定条件进行泳板 水洗 烘干 二 结果评价观察水平面与垂直面漆膜外观 是否失光 有无颗粒 和厚度有无差别 如垂直面与水平面无明显差别 则可认为该漆的水平面沉积效果良好 具体评级方法见各企业标准 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 10破裂电压测定方法 一 测定步骤1 在电泳电路中串联一个量程为0A 5A的电流表 2 按标准规定准备样板 3 由电泳涂料正常的涂装电压提高40V进行电泳 低电压型电泳涂料可提高20V 查看电流表指针电流的变化情况 确认随着电泳时间的增加电流值下降后 再提高20V 如此反复进行操作 4 当达到这样的电压 即随电泳时间的增加 电流值不下降 而出现上升预兆 表示漆膜开始产生破坏 且样板附近有冒烟现象产生 立即切断电源 5 将上述电泳漆膜受到破坏时的电压下降20V 根据出现的电流值 其随时间下降或是上升的情况 决定再增加还是减少10V 直至达到电流值不上升的最高电压 即为破裂电压 二 试验结果取三次测定结果的算术平均值 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 11 GEL分率测定方法 一 测试步骤方法1 1 将磷化钢板编号后 准确称量磷化钢板的质量 精确至0 001g 记为W0 2 按标准要求制备漆膜样板 进行固化后 将样板放入干燥器中冷却 称重 记为W1 精确至0 001g 3 将样板浸入规定的混合溶剂中 在室温条件下 浸渍24h后 取出样板 用滤纸擦去样板表面残留的溶剂 同时观察样板表面的状态 4 将样板放到105 烘箱中烘干30min后取出 放在干燥器中冷却至室温 然后在天平上准确称量该样板的质量 准确至0 001g 记为W2 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 方法2 1 将磷化钢板编号后 准确称量磷化钢板的质量 精确至0 001g 记为W0 2 按标准制备漆膜样板 进行固化后 将样板放入干燥器中冷却 称重 记为W1 精确至0 001g 3 将样板浸入规定的混合溶剂中 在60 条件下 浸渍5h后 取出样板放在丙酮溶剂中浸泡1min 取出样板 同时观察样板表面的状态 4 将样板放到105 烘箱中烘干30min后取出 放在干燥器中冷却至室温 然后在天平上准确称量该样板的质量 准确至0 001g 记为W2 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 结果的表述1 按下式计算GEL GEL分率 100式中 W0 样板电泳前质量 单位为克 g W1 样板电泳后质量 单位为克 g W2 样板浸完溶剂后经105 烘干后的质量 单位为克 g 2 应进行三快样板平行试验 试验结果取算术平均值 3 测定误差为3 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 12 加热减量的测定方法 一 测定步骤1 将电泳漆原漆工作液或现场槽液调整到标准工作状态 2 选择符合要求的样板 将样板编号后 准确称量样板的质量 精确至0 001g 记为W0 3 按标准规定制备漆膜样板 4 样板用去离子水洗晾干后 在120 2 条件下烘干2h 或在105 2 条件下烘干3h 5 样板从烘箱中取出后 放在干燥器中冷却至室温 然后在天平上准确称量该样板的质量 准确至0 001g 记为W1 6 将样板按电泳涂料的标准烘干后 放在干燥器中冷却至室温 在天平上准确称量该样板的质量 准确至0 001g 记为W2 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 二 结果的表述1 加热减量按下式计算 加热减量 100式中 W1 样板120 或105 烘干后的质量 单位为克 g W2 样板正常烘干后的质量 单位为克 g W0 样板电泳前质量 单位为克 g 2 应进行三块样板平行试验 试验结果取算术平均值 3 测定误差为 0 5 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 1 13 再溶解性测定方法 一 测试步骤A电泳断开电源后将样板取出用水冲洗 然后将样板的1 2直接浸泡到正在搅拌的槽液中 并用秒表记时 B10min后将样板取出 并用水冲洗 按材料的标准烘干条件将样板进行烘干 C目测浸泡前后样板的外观是否有明显差别 然后用测厚仪测定样板浸泡前后漆膜的厚度分界线处 多点测量的算术平均值 并记录 二 结果表述1 按下式计算再溶解性 再溶解性 A1 A2 A1 100式中 A1 浸泡前样板的平均膜厚 单位为微米 m A2 浸泡后样板的平均膜厚 单位为微米 m 2 应进行三次平行试验 试验结果取平均值 3 测量误差不超过0 5 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 2 漆膜性能测试方法2 1锐边防腐蚀性测定方法 一 测定步骤1 试片的制备a符合要求的裁纸刀片经脱脂后 进行锌盐磷化处理 b在金相显微镜下观察磷化后刀片的状态 选取磷化膜结晶状态好 刀刃处磷化膜结晶状态较为一致的刀片 进行编号 准备电泳 c按标准要求制备电泳漆膜 为了使各组刀片泳涂后膜厚相同 电泳时注意刀片放置位置 刀刃都朝向电极一方 并使刀片上有凹槽的一面都朝向同一方向 电泳时保证极比2 1 d电泳涂装后的刀片进行后冲洗 静置10min后按标准条件进行烘干 e用测厚仪测定刀片的漆膜厚度 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 2 刀片耐腐蚀试验a刀片在盐雾箱中的放置 每个刀片刀刃向上 与垂直面呈150 200角放置 刀片间距为2cm b按GB T1771 1991进行168h盐雾试验 c将盐雾试验后的刀片用羊毛刷蘸5 的醋酸溶液清洗刀刃及刀片上的浮锈 再用清水充分冲洗 最后用去离子水冲洗后用电吹风快速吹干 立即在50倍的显微镜下观察刀刃处腐蚀情况 起泡形态 并记录 二 结果评价根据刀片刀刃处腐蚀情况及起泡的大小进行评价 一般平行做六片刀片 结果取其算术平均值 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 2 漆膜性能测试方法2 2循环交变腐蚀试验测定方法 参考德国大众PV1210试验方法及周期 本试验由下列步骤组成 按GB T1771 1991进行盐雾试验 在室温 18 28 相对湿度 40 60 条件下放置 按GB T13893 1992进行湿热试验 试验周期 一个试验周期包括 4小时盐雾 4小时室温放置 16小时湿热试验 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 2 漆膜性能测试方法2 2循环交变腐蚀试验测定方法 参考日本涂料公司腐蚀交变试验方法方法简述 a样板测厚度 划叉 bSST 2小时 c 60 1 RH 20 30 下干燥 2小时 dWHT 4小时 温度50 1 RH 95 以上为一个循环 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 2 漆膜性能测试方法2 2循环交变腐蚀试验测定方法 评价方法 日本涂料公司腐蚀交变方法与ASTMB117 73和PVW 1210方法不同的是 采用SST或PVW 1210方法看样板划叉边缘漆膜扩蚀时 不用胶带纸粘 而日本涂料公司腐蚀交变方法中 看样板划叉边缘漆膜扩蚀时 先用胶带纸粘 然后看漆膜扩蚀情况 二 电泳涂料及漆膜性能测试方法 各种试验方法综合表 各种试验方法环境所占比例 在一个循环中 各种试验方法环境所占比例 列于下表中 近几年来 美国材料科学家经过大量的试验研究 推出了新的循环腐蚀试验方法 即腐蚀 老化综合循环 是把英国的普罗希辛 PAOHESION 和QUV紫外线加速老化结合而成 这种 腐蚀 老化综合循环 有时被称为 斯克瑞 SKerry 循环 在美国很受欢迎 与ASTM B117方法相比 它对水性涂料耐腐蚀性能的测定更胜一筹 由于本方法适应性广 美国涂料工业正把它推向更广的领域 综合腐蚀 老化循环步骤 第一步 QUV老化仪一星期 具体方法 UVA 340紫外灯60 八小时 50 冷凝四小时 第二步 将试板移到循环腐蚀试验箱中 按ASTMG85 A5的普罗希辛法一星期 具体方法 在25 或室温 喷盐雾一小时 在35 晾干一小时 电解质溶液 0 05 氯化钠和0 35 硫酸铵PH 5 5 4 第三步 回到第一步重复操作 1 喷板法1 1弹性件 如软管 O型环 密封件等 可直接将被涂物放在样板上摩擦 敲打或滚压 然后直接在样板上做喷板试验 1 2油脂和油等 要将被测物在试验样板上涂成十字交叉的约2cm宽的油膜 然后直接在样板上做喷板试验 1 3固体材料 要将被测样品放置在试验样板上 用约2ml异丙醇浸泡10秒钟左右 然后拿去被测样品待溶剂挥发干净后直接进行喷板试验 油漆以白色为易 2 泳板法 2 1油脂和油等 分别加入5 100ppm样品 搅拌 10 20 分钟后进行泳板 2 2固体物质或零件 用电泳溶剂浸泡10分钟左右 然后把溶剂加入槽液中 搅拌 10 20 分钟后进行泳板 电泳L 板 导致漆膜产生缩孔物质的测试方法 结果评价 电泳涂料中细菌繁殖的试验方法 细菌测试片的测试方法 使用细菌测试片可以随时对整个涂装生产系统进行细菌检测 使用细菌测试片检测细菌含量 不需要准备时间 可随时检测 可以快速的得到结果 细菌 24 48小时 霉菌和酵母菌 72小时 不用额外做微生物实验 从而节省时间和成本 检测结果精确可靠 可以及时有效提供监控电泳漆槽液中的细菌含量并为采取杀菌措施提供依据 利用细菌测试片还可对涂装线上其他系统进行监控 如阳极系统 水冲洗系统等 使用细菌测试片 操作简单 即使没有经过微生物学培训的人也能操作 使用细菌测试片进行细菌含量测试的方法可分为以下几个步骤 1 取样 对于阴极电泳涂料槽液这类流动性好的液体 可以将细菌测试片浸泡在试样中5 10秒 然后取出 用滤纸将试片下端堆积的液体吸干 2 将细菌测试片放回管内并拧紧盖子 在管子上标上取样地点及时间 3 将细菌测试片放在27 30度的培养箱中 72小时后观察试片两面的细菌密度 4 将细菌测试片和附带的对照图比较 以判断样品受细菌污染的程度 图一是细菌测试片对杀菌前后检测的照片 图二上所示的细菌含量为104 105 ml 图三所示为细菌含量为105 106 ml 图一图二图三 三 化工部标准HG T3952 2007 阴极电泳涂料 四 阴极电泳涂料 涂装的发展历程及趋势 论文 中华人民共和国机械行业标准 阴极电泳涂装通用技术规范JB T10242 2001 五电泳涂装的涂膜弊病及其防治 1 常见的电泳涂装漆膜弊病及其病因和防治 由于电泳涂装方法的独特性 所产生的涂膜缺陷虽然外观上与溶剂型涂料所产生的涂膜缺陷相似 但其病因及防治方法不同 有些涂膜缺陷是电泳涂装特有的 现将常见的电泳涂膜缺陷的名称 现象 病因及其防治方法介绍如下 1 颗粒 1 1现象在烘干后的电泳涂膜表面上有手感粗糙的较硬的粒子或肉眼可见的细小痱子 往往被涂物的水平面较垂直面严重 这种漆膜缺陷称为颗粒 1 2病因1 槽液PH值偏高 碱性物质混入 造成槽液不稳定 树脂析出或凝聚 2 槽内有沉淀 死角 和裸露金属处 3 电泳后清洗液脏和含漆量过高 过滤不良 4 进入的被涂物面及吊具不洁净 磷化后水洗不良 5 在烘干过程中落上颗粒状污物 6 涂装环境脏 7 补给涂料或树脂溶解不良 有颗粒 1 3防治1 将槽液的PH值控制在下限 严禁带入碱性物质 加强过滤 加速槽液的更新 2 消除易沉淀的 死角 和产生沉积涂膜的裸露金属件 3 加强过滤 可采用精度为25 m的过滤元件 减少泡沫 4 确保被涂面清洁 不应有磷化沉渣 防止二次污染5 清理烘干室和空气过滤器 6 保持涂装环境清洁 检查并消除空气的尘埃源 7 确保新补涂料溶解性良好 检查确认无颗粒 2 缩孔 陷穴 2 1现象在湿的电泳涂膜上看不见 当烘干后漆膜表面出现火出口状的凹坑 直径通常为 0 5 3 0 mm 不露底的称为陷穴 凹洼 露底的称为缩孔 中间有颗粒的称为 鱼眼 2 2病因产生这一弊病的主要原因是电泳湿涂膜中或表面有尘埃 油污和与电泳涂料不相溶的粒子 成为陷穴中心 使烘干初期的流展能力不均衡 而产生的涂膜缺陷 3 针孔 3 1现象电泳涂膜在烘干后产生针尖状的小凹坑或小孔 这种涂膜缺陷称为针孔 它与缩孔 麻坑 的区别是孔径小 中心无异物且四周无漆膜堆积凸起 由湿涂膜再溶而引起的针孔 称为再溶解针孔 由电泳过程中产生的气体 湿膜脱泡不良而产生的针孔 称为带电入槽阶梯式针孔 3 2病因 1 电泳涂装后被涂物出槽清洗不及时 湿涂膜产生再溶解 2 槽液中杂质离子含量过高 电解反应剧烈 被涂物面气体产生多 3 磷化膜孔隙率高 也易含气泡 4 槽液温度偏低或搅拌不充分 使湿膜脱泡不良 5 工件带电入槽时运输链速度过慢或带电入槽参数控制不得当 6 被涂物入槽端槽液面流速低 有泡沫堆积3 3防治 1 被涂物离开槽液应立即用UF液或纯水冲洗 时间不超过1min 2 排放UF液 加纯水 降低杂质离子的含量 3 调整磷化配方及工艺 使磷化膜结晶致密化 4 加强槽液搅拌 一般控制槽液温度在 28 30 下运行 5 在链速过慢的场合 不宜选用带电入槽方式的电泳涂装工艺 改用入槽后通电 6 使槽液面流速大于0 2m s 消除堆积的泡沫 4 再溶解 4 1现象泳涂沉积在被涂物上的湿涂膜 被槽液或UF清洗液再次溶解 产生涂膜变薄 失光 针孔露底等现象 4 2病因1 电泳后的被涂件在电泳槽液或UF液中停留 接触 时间过长 2 槽液和UF液的PH值偏低 溶剂含量偏高 3 后冲洗压力过高 清洗时间过长 4 设备故障 造成停链 4 3防治1 断电后立即出槽 出槽后至后清洗间隔时间和在UF液中停留时间不宜超过1min 2 将槽液和UF液的PH值和溶剂含量严格控制在工艺规定范围内 3 每次UF液清洗时间应控制在20s在右 冲洗压力不应超过0 12Mpa4 设备故障停链 应及时排除 5 涂膜偏薄 5 1现象被涂物泳涂后表面的干涂膜厚度不足 低于工艺规定的膜厚 5 2病因主要原因是工艺参数执行不严 槽液老化 失调 导电不良和再溶解造成 1 槽液固体份偏低 2 泳涂电压低 泳涂时间不足 3 槽液温度低于工艺规定的范围 4 槽液电导率低 5 槽液中有机溶剂含量偏低 6 槽液老化 更新期长 使湿漆膜电阻过高 槽液电导变低 7 极板连接不良和被腐蚀损失 极液电导低极 极隔膜堵塞 8 被涂物通电不良 9 UF液后冲洗时间过长 产生再溶解 10 阴极电泳槽液的PH值偏低 5 3防治1 提高槽液固体份 一般控制在工艺规定值的 0 5 以内 2 提高泳涂电压 延长泳涂时间 3 将槽液温度控制在工艺规范的上限 4 减少UF液的损失 5 按化验结果适量添加有机溶剂 6 加速槽液更新 添加增厚调整剂 7 检查极板 极罩和极液系统 定期清理或更新 使其导电良好8 清理挂具 使被涂物通电良好 9 缩短UF液冲洗时间 10 加速阳极液的排放或添加低中和度涂料 使槽液的PH值达到工艺规定数值 6 涂膜过厚 6 1现象被涂物表面的干漆膜厚度超过工艺规定的膜厚 如果漆膜外观 硬度 附着力等性能无问题 可不做为涂膜缺陷 主要是涂料消耗增大 成本增高 6 2病因1 泳涂电压偏高 2 槽液温度偏高 3 槽液的固体份过高 4 泳涂时间过长 如停链 5 槽液中的有机溶剂含量过高 建槽初期熟化时间短 6 槽液的电导率高7 被涂物周围槽液循环状态不好 6 3防治1 调低泳涂电压 2 降低槽液温度 不能高出工艺规定温度 3 降低槽液的固体份 不能低于固体分的控制下限 4 控制泳涂时间 避免停链 5 排放UF液 添加去离子水 延长新配槽液的熟化时间 6 排放UF液添加去离子水 降低槽液中的杂质离子的含量 7 确保泵 过滤器和喷嘴无堵塞 7 异常附着 7 1现象由于被涂物表面污染或磷化膜的导电性不均匀 在电泳涂装时电流密度集中于电阻小的部分 引起漆膜在这部位集中成长 其结果在这部位呈堆积状态的附着 当泳涂电压偏高 接近破坏电压 造成涂膜局部破坏 也会呈堆积状态的附着 7 2病因1 被涂物表面有黄锈 焊药等 未清除掉 2 前处理工艺异常 脱脂不良 水洗不充分 磷化膜有发兰 黄锈斑等 3 磷化膜污染 有指印 斑印 4 槽液被杂质离子污染 电导过大 槽液中的有机溶剂含量过高 颜料分过低5 泳涂电压过高 槽液温度高 造成涂膜被坏 7 3防治1 防止二次污染 严禁裸手触摸磷化膜表面2 调整前处理工艺 确保脱脂良好 水洗充分 磷化膜均匀 无黄锈 兰斑3 白件进入前处理工序之前设预清洗工序 除掉黄锈 焊药等4 排放UF液 加去离子水 添加色浆 提高灰份 防止杂质离子混入 5 降低泳涂电压 控制入槽初期电压 降低槽液温度 严防极间距太短 8 泳透力变差 8 1现象在正常情况下被涂物的内腔 夹层结构内表面都能涂上漆 但在生产中有时发现内腔泳涂不上漆或者涂得很薄 这种现象称为泳透力变差 在汽车车身涂装生产中应定期抽检 将车身解体 观察其内腔 焊缝各部位的涂装状况 并测量膜厚 以考核泳透力的变化 8 2病因1 泳涂电压过低 2 槽液的固体份偏低 3 槽液的搅拌不足 4 极罩隔膜堵塞 电阻大 5 新添加电泳涂料的泳透力差或不合格 8 3防治1 升高电压 2 确保槽液的固体份在工艺规定的范围 3 加强槽液搅拌 4 清理极罩或更新隔膜 5 加强进厂材料的抽检 漆厂应保证原漆性能的稳定性 9 二次流痕 9 1现象经后清洗所得湿电泳涂膜表面正常 但经烘干 在被涂物的夹缝结构处产生漆液流痕 这种现象称为 二次流痕 9 2病因其主要原因是被涂物夹缝在清洗中未洗净 在急剧升温时沸腾将槽液挤出 产生流痕 1 被涂物的结构造成 2 电泳后清洗工艺选择不当 水洗不良 3 进入烘干时升温过急 4 槽液固体份和后清洗UF液含漆量偏高 9 3防治1 在可能条件上改进结构 2 对复杂的被涂物 如汽车车身 应选浸喷结合式清洗工艺或用水冲或用压缩空气吹掉夹缝中的槽液 最后的纯水浸洗水温加热到 30 40 有利于消除二次流痕 3 强化晾干功能 在烘干前预加热 4 适当降低槽液的固体份和降低后清洗UF液中的含漆量 10 水滴迹 10 1现象电泳涂膜在烘干后局部漆面上有凹凸不平的水滴斑状 影响涂膜平整性 这种涂膜缺陷称为水滴迹 10 2病因产生的原因主要是湿电泳漆膜上有水滴 在烘干时水滴在漆膜表面上沸腾 液滴处就产生凹凸不平的涂面 1 湿