LH阴极电泳涂料使用手册培训资料.docx

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LH阴极电泳涂料使用手册培训资料

LH系列阴极电泳涂料涂装工艺及其控制管理

使

用

手

册

铜陵市陵阳化工有限责任公司

中国安徽

一、LH系列阴极电泳涂料简介、组成及特点

1、LH系列阴极电泳涂料简介

2、LH系列阴极电泳涂料组成

3、LH系列阴极电泳涂料的特点

二、LH系列阴极电泳涂料的技术指标

1、主要技术指标一览表

2、LH系列阴极电泳涂料涂装施工工艺技术指标参数

三、LH系列阴极电泳涂料的涂装工艺及其控制管理

（一）电泳涂装工艺

1、电泳涂装前处理工艺

2、电泳涂装工序

3、电泳后的水洗工序

4、电泳涂料烘干工序

（二）电泳涂装工艺控制管理

1、原漆检验项目

2、电泳槽液工艺参数管理

3、涂装工艺技术指标参数管理检测频率

4、电泳涂装设备

四、在涂装中涂膜易出现缺陷时的检查要点

五、LH系列阴极电泳涂料使用注意事项

一、LH系列阴极电泳涂料简介、组成及特点

1、LH系列阴极电泳涂料简介

LH系列阴极电泳涂料是二十世纪七十年代迅速发展起来并形成工业化的一种新型涂装工艺，该涂料以水为分散介质，具有良好的防腐性能和高的泳透力，受到国际涂装界的重视，应用愈加广泛。

适用于汽车车身底层涂装及轻工、家用电器、机械等行业的涂装。

LH系列阴极电泳涂料，包括哑光、半光、高光、环保等，是本公司借鉴国外技术的基础上，博国内同类产品之长，逐步研制的产品。

2、LH系列阴极电泳涂料组成

该涂料由成膜物质、颜填料、助剂及中和剂组成稳定的水分散体系，在直流电场的作用下，带正电荷的树脂裹覆着颜料，一起向阴极泳动并沉积在阴极表面，因此这类涂产称之为阴极电泳涂料。

电泳涂装时经过电泳、电解、电沉积、电渗四种电化学物理现象，在金属表面形成含水率极低、相当高电阻的致密涂膜。

电泳：

在导电介质中的带电荷的胶体粒子在直流电场的作用下，向与它带电荷符号相反的电极移动的现象，称为电泳。

电解：

电流通过水溶性漆的水溶液时，水发生电解，阳极、阴极分别放出氧气和氢气。

电沉积：

由于电泳作用而移动至阳极附近的带电粒子，在电极表面放出电子而呈不溶状态，沉积，析出的现象，叫做电沉积。

电渗：

刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透的膜，在场的持续作用下，涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液，使涂膜脱水，这种现象称为电渗。

沉积过程的电化学反应表示如下：

阳极板反应

2H2O4H++4e-+O2

RCOC﹣+H+COOH—R

（水溶性）（水不溶性）

MｅMen﹢＋ne﹣

RCOO﹣＋Men﹢（R-COO）Me

（析出）

阴极反应：

2H2O+2e﹣2OH-+H2↑

3、LH系列阴极电泳涂料的特点

1）电泳涂装工序可实现完全自动化，适用于流水生产作业，提高工作效率。

2）涂膜均匀、光滑平整，附着力强；在棱边、焊缝隙中、箱形体的内外表面都可涂上较均匀的涂膜，防腐蚀性得到显著改善。

3）涂料利用率高，工件表面粘附槽液带出量少，利用率高达95%。

4）电泳涂料采用水作为分散介质，节省资源，降低环境污染，消除了发生火灾的危险性，改善了作业环境条件。

5）电泳涂装设备投资费用大。

二、LH系列阴极电泳涂料的技术指标

1、主要技术指标一览表

项目

技术指标

外观

平整、光滑无缩孔

电压膜厚（V/um）

170-230/18-25

光泽（600，%）

>40

冲击强度（㎏·㎝）

附着力，级（lmm×lmm，100/100）

柔韧性（mm）

铅笔硬度

≥H

耐碱性（0.1NNaOH,48h）

合格

耐酸性（0.1NH2SO4,48h）

合格

耐水性（40℃,h）

500

耐汽油性（48h）

无显著的变色及失光

耐盐雾性（磷化板20±2um,h）

≥800

耐候性（h）

≥300

2、LH系列阴极电泳涂料涂装施工工艺技术指标参数

1、纯水指标PH值5.5-7.0电导率≤10us/㎝

2、工件滴水≤30us/㎝

3、槽液固体含量18±2%

4、槽液PH值6.0-6.7

5、槽液电导率1300±300us/cm

6、槽液温度28±2℃

7、颜基比0.3

8、溶剂含量≤2.0%

9、阴/阳极表面积比2-4

10、施工电压60-300V

11、电流密度（10-30）A/㎡

12、槽液循环次数4-6槽次/h

13、槽液稳定性更新时间大于30个周期

14、电泳时间60-180s

15、干燥条件170±5℃/20min

16、阳极液指标PH值≥4.0电导率≤500us/㎝

17、超滤液指标PH值≥5.0电导率≤500us/㎝

18、UF水洗槽液指标PH值≥4.0

三、LH系列阴极电泳涂料的涂装工艺及其控制管理

电泳涂装具有许多优点，因而发展速度较快，但需科学的、严格的工艺管理，才能达到理想的涂膜质量和生产的稳定。

涂装线工艺流程：

预脱脂—脱脂—循环水洗—新鲜水洗—表调—磷化—循环水洗—新鲜水洗—循环去离子水洗—新鲜去离子水洗—电泳—○级清洗—循环UF液洗—循环水洗—新鲜水洗

（一）电泳涂装工序

1、电泳涂装前处理工序

电泳涂装前被涂物的表面处理质量对电泳作装质量的影响很大应充分重视。

首先，应清洗掉被涂物表面各种污物，随后进行三元系磷化处理，获得均匀的磷化膜。

磷化处理后应进行充分的水洗和去离子水水洗。

循环去离子水洗液的电导率应控制在100us/㎝以下，新鲜去离子水洗液的电导率应控制在25us/㎝以下。

前处理的目的是由被涂物带入电泳槽中的污物（未洗净的油污、尘污、前处理药品、磷化沉渣等）量达到尽可能低的程度。

因为，这些污物带入电泳槽内部都会污染槽液，影响槽液的稳定性，引起涂膜的种种弊病。

对于阴极电泳涂料，应选择结晶细、膜薄、致密的磷化膜。

被涂物在入槽前应经去离子水喷雾，确保被涂物表面呈全湿状态进入电泳槽内。

2、电泳涂装工序

本工序是将被涂物浸入电泳槽液中，按规定的涂装工艺要求通直流电，使槽液中的成膜物质发生电泳反应，沉积到被涂物表面，待到规定的时间后从电泳槽中取出涂装好的被涂物送去冲洗。

调稀电泳涂料，必须用标准去离子水，PH值为5.5-7.0电导率为不大于10us/㎝。

3、电泳后的水洗工序

为回收被涂物表面的浮漆和洗净被涂面，电泳后水洗包括下列步骤：

（1）在电泳槽出口处用UF液喷洗，即○级清洗。

（2）循环UF液喷淋水洗。

（3）循环去离子水或者自来水喷淋水洗。

（4）新鲜去离子水或者自来水喷淋水洗。

4、电泳涂料烘干工序

经清洗晾干的电泳涂膜含挥发成份（水、有机溶剂）较少，手摸不粘手，可直接进入高温炉中烘烤固化。

为防止二次流痕（即在烘干过程中水分产生的），采取的方法是：

将晾干室温度提高一些，进行预烘烤，再进入烘干室烘烤。

（二）电泳涂装工艺控制管理

为获得稳定的涂层质量和确保涂装生产的正常进行，必须从以下几方面加强工艺控制管理：

1、严格控制电泳涂料的质量，必须按技术标准加强对涂料的检验。

原漆检验项目：

固体含量、细度、PH值、电导率。

2、加强电泳槽液工艺参数的管理，严格控制电泳槽液的固体含量、PH值、电导率、温度及助剂溶等指标。

（1）固体含量

槽液固体含量是指电泳槽液中成膜物质（树脂、颜料、填料等）的含量，以质量百分比表示。

电泳槽液的固体含量控制在18±2%范围。

通常槽液的固体含量愈高，电沉积效率愈大，但工件带出的涂料损失愈大。

槽液固体含量影响涂膜厚度及泳透力，同等条件下，较高的固体含量能提高涂膜厚度，泳透力也有所增加；固体含量较低时，电沉积效率愈低，同时泳透力下降。

随着电泳涂料不断地电泳到被涂物上，电泳槽液的固体含量不断降低，必须定时补充。

根据每天或每班生产消耗量定时补加电泳涂料，使槽液的固体含量保持在所要求的范围内。

通常要求每天检测一次。

（2）PH值

PH值反应树脂与酸性中和剂平衡度的变化。

电泳涂料中的酸碱度，与电泳槽液的稳定性和电泳特性有关，电泳槽液的PH值是控制槽液稳定性的重要因素。

随着电沉积的进行，树脂在槽液中的含量不断降低，中和剂含量不断增加，必须通过阳极系统循环和排放阳极液来控制其PH值。

如PH值过低时，电沉积涂膜易产生重溶现象,且因槽液的腐蚀性增加,可能会发生管道系统腐蚀；PH值过高时，槽液易产生不溶性颗粒，稳定性逐渐变差；通过加酸性中和剂进行调整。

PH值控制范围为6.0-6.7。

通常要求每班检测一次。

（3）电导率

电泳槽液的电导率是衡量槽液离子的移动和导电能力的指标，与槽液中的中和剂含量、固体含量及槽液温度有关，同时与工件所带入的表面处理液中的电解质有关。

在正常工艺条件下，电导率控制在（1000-1600）us/㎝，以确保电沉积效果。

电导率的微小变化，将不会影响涂膜性能，但对涂膜厚度及泳透力有影响。

电导率过高时，电沉积反应剧烈，涂膜易产生针孔及粗糙现象；控制电导率的方法是用去离子水置换超滤来降低槽液电导率。

通常电导率要求每班检测一次。

（4）槽液液温度

电泳槽液的温度一般控制在28±2℃范围内。

随着电沉积的进行，槽液温度会上升。

槽液温度过高时，电沉积速度加快，湿涂膜电阻下降，膜厚增加，易使涂膜粗糙、有孔隙而导致涂膜破损，泳透力下降，槽液稳定性变差；槽液温度过低时，电沉积效率降低，涂膜变薄，湿涂膜的粘度大，被涂物表面所产生的气泡不易排出，易造成涂膜表面粗糙；通常在较底的温度下泳透力较高。

槽液温度通过热交换系统进行控制。

（5）杂质离子含量

槽液中杂质离子一般由被涂物从前处理工序带入槽中。

槽液中杂质离子含量增多，槽液电导率就增高，使涂膜表面易产生粗糙、针孔、失光等现象；且破裂电压降低，涂膜性能降低，超滤液透过量下降。

控制槽液中杂质离子含量的方法：

选用与阴极电泳涂料配套好的磷化膜；强化前处理水洗，控制被涂物水洗滴水电导率不大于30us/㎝；通过加去离子水，排放超滤液来降低杂质离子含量。

（6）有机溶剂含量

槽液中含有一定量水溶性有机溶剂起助溶作用，对槽液稳定性、涂膜厚度和及涂膜的流平性有影响。

槽液中有机溶剂含量较高时，槽液易变浑浊（与水的互溶性差），会引起电沉积涂膜重溶，泳透力降低；含量偏低时，影响槽液稳定和涂膜外观。

随着涂装生产的进行，助溶剂不断发挥，同时也应超滤液的排放而不断减少，因此需要进行调整，采取少量多次的补加方法。

（三）加强现场电泳涂装工艺参数的管理

管理内容包括泳涂时间、泳涂电压、槽液的搅拌强度、电泳涂后水洗、烘干时间、温度及表面处理质量等。

1、泳涂时间

时间通常为2-4min，泳涂时间对膜厚和泳透力有直接影响，随泳涂时间增长涂膜厚度增厚、泳透力提高；它可以间接地通过提高或降低膜厚来影响漆膜外观及平整度；

它在电泳涂装工艺管理中起重要作用，适当提高泳涂电压可缩短泳涂时间，在较低泳涂电压时可延长泳涂时间。

2、泳涂电压

泳涂电压可以控制漆膜厚度，同样可以提高工件内腔的泳涂能力，随电压升高，可提高膜厚，得到较高的泳透力；随电压降低，可降低膜厚，泳透能力也随之降低。

在连续流水式的电泳涂装设备上，电压一般分两段来控制，一段为低电压，约占1/3区域，二段为正常工作电压，约占2/3区域。

在步进式的电泳涂装设备上，通常采用“软起动”方式，低电压起动，几十秒时间上升至正常工作电压。

3、槽液的搅拌强度

为确保槽液组成和温度的均匀性，防止沉淀和排除被涂物表面的泳涂中产生的气体；在泳涂过程中槽液应充分循环搅拌，循环量每小时6-8次，以保证电泳槽液面的流速＞0.2m/s，槽底的流速＞0.4m/s。

4、电泳涂后水洗

为回收被涂物表面的槽液，采用UF液水洗回槽即O级水洗；

用循环UF液水洗两次，再用纯水洗。

对外观装饰性要求高的被涂物，还采用吹干和予烘烤方式。

5、烘干时间和温度

电泳烘干时间及温度是非常重要的。

涂膜固化与温度密切相关，一般来说，在最低的烘干温度和时间下能使涂膜干透，这是最适合的烘干规范。

但是，在固化后继续烘干可使涂膜变薄，外观平整性提高。

6、表面处理质量的检验内容

表面状态：

无油污，磷化膜应均匀，应无锈、斑痕、无异物附着等。

滴水电导：

应控制在30us/cm以下。

（四）、涂装工艺技术指标参数管理检测频率

序号

项目

指标范围

槽液检测

频率

备注

纯水

PH值5.5-7.0

K值≤10us/㎝

2-4次/班

工件滴水电导率

≤30us/㎝

1次/班

槽液固体含量（%）

18±2

1次/两

120±2℃/1h

槽液PH值

6．0—6．7

1次/班

25±0.5℃

槽液电导率（us/㎝）

1300±300

1次/班

25±0.5℃

槽液温度

28±2

1次/班

UF液

PH值≥4.0

1次/日

K值≤500us/㎝

阳极液

PH值≥4.0

2次/周

K值≤500us/㎝

UF液洗

PH值≥5.0

1次/班

涂膜外观

平整光滑

2次/班

施工电压（V）

60-300

1次/月

涂膜厚度（um）

10-25

1-2次/月

4、电泳涂装设备

电沉积槽及备用槽；槽液循环及过滤系统；超滤装置；槽液调温系统；阴极装置及阴极液循环系统；直流电源供给装置；水洗装置；纯水装置；涂料补给装置；烘烤装置。

5、电泳涂装生产线的管理要点及检测频率

类别

项目

检测频率

备注

涂装条件

泳涂电压/V

泳涂电流/A

运输链速度（m·min-1）

1次/日

根据得到标准的涂装膜厚的条件来确定

涂装质量

膜厚

涂膜外观

涂膜干燥程度

1次/日

有无异常现象

涂装数量

生产数量

每日记录

涂料补给和调整

涂料补给量

补加溶剂等调整剂量

每班记录

补给量是否过少

调整剂品种和补加量确切否

主槽状态

液面落差/㎝

液面的泡沫

1次/班

落差≤5㎝

循环系统

泵、管道的泄漏

泵的异常声音

各部位的压力

过滤器的压差

1次/日

应无泄漏

应无导演声音及振动

正常否

UF装置

UF液的总透过量

各UF元件的透过量

UF液的状态

UF装置进、出口压差

过滤器的压差

1次/日

透过量正常否

应不混浊

正常否

极液系统

循环量

极液电导率（us·㎝-1）

极液状态

1次/日

1次/日1次/日

1次/日

应不混浊

水洗系统

水洗状态

1次/日

喷嘴有无堵塞、方向正常否、水洗衣效果正常否（有无二次流痕）

制纯水装置

PH值

电导率/us·㎝-1

制水量

2-4次/班

有无纯度下降现象

电泳的前处理

表面状态

滴水电导率/us·㎝-1

磷化的特性值

1次/日

烘干室

温度

烘干时间

1次/日

检查记录正常否

每月测一次随行温度曲线

四、在涂装中涂膜易出现缺陷时的检查要点

现象

确认事项

调整事项

涂膜太薄

1、涂装电压过低

2、槽液固体固体含量过低

3、槽液PH值过低

4、电沉积时间过短

5、挂具接触不良

6、断电后工件在槽液中时间过长

7、磷化膜过厚

8、有机溶剂量过低

1、提高施工电压

2、加原漆提高固体含量

3、排放阴极液

4、延长电沉积时间

5、调整挂具

6、避免在电泳时出现断电现象

7、调整磷化

8、添加有机溶剂

针孔

1、杂质离子过多，电导率大

2、电压高，电解反应剧烈

3、有机溶剂量过低

4、槽液温度过低

5、槽液中混入油类物质

6、前处理除油不彻底

1、排放超滤液，降低电导率

2、降低施工电压

3、补充助溶剂

4、提高槽液温度

5、避免油类物特混入槽液中

6、加强前处理工艺的处理

重溶针孔

1、槽液中酸量过大，PH值低

2、助溶剂量过大

3、涂装完毕至水洗，停留时间过长

1、排放阴极液，提高PH值

2、控制助溶剂加入量

3、确保涂装生产正常进行，减少停链时间

阶梯针孔

1、有机溶剂过少，槽液气泡难消失

2、槽液固体含量过低

3、被涂工件表面与槽液润湿不好，被涂物浸入槽液后，气泡停滞在表面

4、电压过高

5、输送链速度太慢

6、液面落差大，槽液表面气泡多

1、补加助溶剂，消除气泡

2、补加原漆，提高固体含量

3、被涂工件表面在涂装前应处在全湿状态

4、降低施工电压

5、确保输送链在正常工艺要求内

6、降低液面落差，减少气泡产生

桔皮

1、杂质离子混入槽液

2、有机溶剂量少

3、槽液中低分子量的树脂增多

4、磷化膜粗糙

5、涂装前处理后，水洗不彻底

6、电压过高

1、减少杂质离子带入槽液

2、适量补加有机溶剂

3、排放超滤液

4、调整磷化处理

5、检查水洗喷嘴堵塞情况

6、降低施工电压

涂膜粗糙及“花脸”现象

1、槽液中酸量过小，PH值高

2、槽液中杂质离子过多

3、槽液中树脂凝聚

4、搅拌不均匀

5、槽液或被涂物温度过高

6、被涂物表面处理不好，除油不彻底，磷化不均匀

7、电压过高

1、适量加中和剂，降低PH值

2、排放超滤液

3、避免碱类物质带入槽液

4、检查循环搅拌装置

5、降低温度

6、加强前处理

7、降低施工电压

五、LH系列阴极电泳涂料使用注意事项

1、工件涂装前处理表面要求无任何污物（未洗净的油污、尘污、前处理药品、磷化沉渣等），避免污物浸入电泳槽液中污染槽液，否则，影响槽液的稳定性，引起涂膜的种种弊病。

2、采用三元体系磷化处理，磷化膜要求结晶细、致密、均匀。

3、工件进入电泳槽液中，应确保其表面呈全湿状态。

4、加强电泳槽液的工艺参数管理，严控电泳槽液的温度、固体含量、PH值、电导率等。

1）温度：

电泳槽液的温度控制在28±2℃范围内。

2）固体含量：

一般电泳槽液的固体含量为18±2%。

3）电导率：

取决于固体含量和杂质离子的含量，电导率的控制是由去离子水置换超滤液来降低槽液电导率。

4）PH值：

是控制槽液稳定性的重要因素之一，其控制范围6.0-6.7，PH值过低潮时，通过循环阳极液系统并排放阴极液降低PH值。

5）助溶剂：

起助溶剂作用，对膜厚和槽液稳定性有影响，正常涂装生产，要定时定量补加专用配套溶剂。

4、避免碱类物质及油类物质浸入槽液，否则会引起树脂聚合，涂膜出现针孔、缩孔等不良现象，影响槽液稳定性及涂膜质量。

5、工件浸入槽液中工件上端距液面距离一般要求300㎜左右，最低不低于150㎜，工件下端距电泳槽底面距离要求大于200㎜。

6、电泳槽主、副槽液面落差控制在≤50㎜左右。

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