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鋁型材電泳涂裝是什么表面處理方法?
內容來源:http://m.run0511.com/    作者:武將    發布日期:2020-08-25 08:57    閱讀次數:2537 次 點擊收藏

陽極氧化或者電解著色后的氧化膜,采用電泳涂裝法作為鋁型材表面處理方法已相當普及;日本在幾十年前已經采用,在年產量60萬噸的總量中,有95%鋁型材采用電解著色后電泳涂裝進行表面處理;特別是幾年前,含有白色顏料的“白色電泳涂料”迅速普及;此外,比丙烯酸樹脂涂料和電泳漆膜耐久性高10倍的氟樹脂電泳涂裝法已完成實用化試驗;

鋁型材電泳涂裝原理
鋁型材陽極氧化膜上電泳涂裝原理如圖所示;現在最普及的電泳涂料的主要成分是水溶性丙烯酸高分子化合物,為半透明的乳膠液;如圖所示,將浸泡在水溶性高分子涂料工作液中的鋁型材陽極氧化膜,在150V左右陽極電壓作用下,氧化膜中的水電解成H^+,與水溶性高分子的羰基(—COO^-)發生中和反應;

 

中和反應后的丙烯酸高分子的模型如圖所示;中和后的丙烯酸高分子為疏水性的膠體,在鋁型材陽極氧化膜上形成涂膜,該涂膜在180℃左右的固化爐中加熱30min,鋁型材陽極氧化膜上的電泳涂裝就算完成了;必須要理解的是,電泳涂裝是鋁型材氧化膜在陽極電壓作用下進行的,但電泳漆膜的形成不是陽極反應而是中和反應;

 

有關電泳涂裝的各種反應將在后面的章節加以說明,在此僅對電泳涂裝機理要點加以說明;鋁型材陽極氧化膜在電泳工作液中定電流通電時的電壓-時間曲線如圖所示;電壓垂直上升(直線①)是鋁型材陽極氧化膜阻擋層電阻和電泳工作液電阻產生的電壓上升;斜線②的上升電壓是鋁型材陽極氧化膜上形成絕緣涂裝層的上升電壓;斜線③的電壓上升比斜線②減緩,這是因為水的陽極發生分解反應,但在水的陽極分解反應發生過程中,涂裝層同時變厚,這就使得電壓繼續升高,所以水平線④為最高電壓設定值;

鋁型材氧化膜電解時電壓-時間曲線圖
(電泳涂料溶液中定電流陽極電解氧化膜時的電壓-時間曲線)

 

鋁型材陽極氧化膜孔中水的陽極分解反應(2H2O=O2+4H^++4e)產生的H^+與涂料發生中和反應,這就是電泳涂膜形成的機理;包括以下3個階段;

①鋁型材陽極氧化膜孔中原阻擋層的形成反應;

②鋁型材陽極氧化膜孔中水的陽極分解反應;

③電泳涂料與H^+的中和反應;

而采用電解著色的鋁型材陽極氧化膜在電泳涂裝時,還有下面的相關反應;

④鋁型材陽極氧化膜孔中沉積金屬的陽極溶解反應;

電泳涂裝時,鋁型材氧化膜孔中沉積金屬的陽極溶解,使得著色氧化膜顏色變淺;

1920年已經開始研究各種金屬的電泳涂裝;鋁型材陽極氧化膜的電泳涂裝在1970年前就已經實現了工業化生產;

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