陰極電泳與陽(yáng)極電泳的區(qū)別大家都知道,電泳涂裝將具有導(dǎo)電性的被涂物浸漬在裝滿(mǎn)水稀釋的、濃度比較低的電泳涂料槽液中作為陽(yáng)極(或陰極)、在槽中另設(shè)置與其相對(duì)應(yīng)的陰極(或陽(yáng)極),在兩極間通直流電,在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一種涂裝方法。
根據(jù)被涂物的極性和電泳涂料的種類(lèi),電泳涂裝法可分為兩種。 陽(yáng)極電泳涂裝法:被涂物為陽(yáng)極,所采用的電泳涂料是陰離子型(帶負(fù)電荷)。陰極電泳加工涂裝法:被涂物為陰極,所采用的電泳涂料是陽(yáng)離子型(帶正電荷).
這里簡(jiǎn)單的寫(xiě)下陽(yáng)極電泳涂料和陰極電泳加工涂料的化學(xué)反應(yīng)式,了解一下就可以,具體可參看電泳涂裝(電沉積)機(jī)理。
陽(yáng)極電泳涂料(陰離子電沉積涂料)的化學(xué)反應(yīng):
陽(yáng)極反應(yīng)(被涂工件)
2H2O→4H++4e–+O2↑ (電解)
Me→Men++ne- (陽(yáng)極溶解)
RCOO—+H+→RCOOH↓(電沉積,樹(shù)脂,顏料樹(shù)脂的析出)
水溶性→水不溶性
nRC00—+Men+→(RCOO)nMe↓
陰極反應(yīng):
2H2O+2e→2OH—+2H2↑
R3NH++OH—→R3N+ H2O
陰極電泳加工涂料(陽(yáng)離子電沉積涂料)的化學(xué)反應(yīng):
陰極反應(yīng)(被涂物)
2H2O+2e→2OH—+H2↑
R-NH++OH—→R-N↓+H2O
(水溶性→水不溶性)
陽(yáng)極反應(yīng):
2H2O→4 H++4e+O2↑
RCOO—+ H+→RCOOH
為什么會(huì)出現(xiàn)陽(yáng)極電泳和陰極電泳加工兩種電泳方法了,陰極電泳加工相對(duì)于陽(yáng)極電泳來(lái)說(shuō)有什么什么優(yōu)點(diǎn)了。請(qǐng)看下面。
在電泳的初期人們都是采用陽(yáng)極電泳,在電泳的不斷發(fā)展中,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究與使用,人們逐漸發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極電泳涂裝工藝存在著以下三個(gè)問(wèn)題:
1)由于電泳漆的特點(diǎn),合成的樹(shù)脂必須是水溶性的。為了達(dá)到樹(shù)脂水溶的目的,在聚合物分子鏈上常需引入一定量的強(qiáng)新水性基團(tuán)。如:羧基,羥基,醚基等。 由于酯鍵、羧基和這些親水性基團(tuán)的存在,所以陽(yáng)極電泳漆的耐堿性、耐鹽霧性及耐用水性能均不夠理想。
2)由于在陽(yáng)極電泳過(guò)程中被涂工件作為陽(yáng)極,電泳過(guò)程中被涂的基體金屬及表面處理膜(如磷化膜)在電沉積過(guò)程中被析出而混入到漆膜中,這不僅使漆膜色澤變深,而且還降低了漆膜的耐腐性。
3)電泳涂裝時(shí),由于在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生電解產(chǎn)生的氧氣對(duì)樹(shù)脂影響很大(主要是對(duì)漆液的穩(wěn)定性),必要時(shí)還須加入抗氧劑。
由于陽(yáng)極電泳存在以上這些問(wèn)題,于是人們通過(guò)研究發(fā)明了陽(yáng)極電泳,那么陰極電泳加工又有什么優(yōu)點(diǎn)了,我們就一起來(lái)看一下吧。
陰極電泳加工的特點(diǎn):與陽(yáng)極電泳相比,陰極電泳加工具有漆膜性能好,涂層均勻,漆膜色澤不變深,有色金屬也能涂覆等特點(diǎn):
1)陰極電泳加工漆的泳透力也比陽(yáng)極電泳漆高,通常是陽(yáng)極電泳漆的1.3-1.5倍,這就使得陰極電泳加工在進(jìn)行復(fù)雜工件內(nèi)部涂裝時(shí),可以省略輔助電極,從而簡(jiǎn)化了電泳涂裝工藝和材料消耗。
2)陰極電泳加工漆比陽(yáng)極電泳漆具有顯著的耐腐蝕性,在脫脂鋼板上其耐腐蝕時(shí)間一般為陽(yáng)極電泳漆的3-4倍,超過(guò)了經(jīng)磷化處理的陽(yáng)極電泳漆。在鋅鹽磷化鋼板上,其耐蝕性為陽(yáng)極電泳漆的2-3倍,在某些情況下甚至可達(dá)10倍。國(guó)外曾對(duì)陰,陽(yáng)極電泳涂裝的汽車(chē)車(chē)身在鹽霧室中作過(guò)對(duì)比試驗(yàn),陽(yáng)極電泳涂層經(jīng)250h已被破壞,而陰極電泳加工涂層經(jīng)1700h試驗(yàn)后還未被破壞。
3)陰極電泳加工漆的耐堿性也比陽(yáng)極電泳漆高,從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,陰極電泳加工膜比陽(yáng)極電泳漆膜的耐堿性(5%NaOH溶液)通常高20-40倍。
4)陰極電泳加工漆在電泳涂裝時(shí)庫(kù)侖效率高,通常是陽(yáng)極電泳的2-3倍,可減少30%的耗電量。電泳設(shè)備所需冷凍機(jī)的容量也較少。
5)陰極電泳加工槽液比較穩(wěn)定,容易控制,不易受雜技離子和微生物的影響而變質(zhì)。
雖然陰極電泳加工的價(jià)格較陽(yáng)極電泳漆貴(國(guó)外一般是貴1.3-1.5倍),但由于工藝簡(jiǎn)化(不須設(shè)置輔助電極),庫(kù)侖效率高,涂裝漆膜?。ㄒ话?0-13μm的陰極電泳加工涂膜的耐腐蝕性明顯地優(yōu)于20-25μm的陽(yáng)極電泳涂膜)等原因,因此陰極電泳加工涂裝的綜合成本反而低于陽(yáng)極電泳涂裝的綜合成本。
由于陰極電泳加工相對(duì)陽(yáng)極電泳來(lái)說(shuō)存在許多優(yōu)點(diǎn),因此現(xiàn)在在市場(chǎng)的價(jià)格兩者上也存在著不了的差距,同類(lèi)型的陰極電泳加工漆的價(jià)格相比陽(yáng)極電泳漆的價(jià)可要貴上很多。
講到這里,相信大愛(ài)對(duì)陰極電泳加工和陽(yáng)極電泳各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)就有了一定的了解了。