陰極電泳與陽極電泳的區(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水稀釋的、濃度比較低的電泳涂料槽液中作為陽極(或陰極)、在槽中另設(shè)置與其相對應(yīng)的陰極(或陽極),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,電泳涂裝法可分為兩種。 陽極電泳涂裝法:被涂物為陽極,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離子型(帶正電荷).
這里簡單的寫下陽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。
陽極電泳涂料(陰離子電沉積涂料)的化學(xué)反應(yīng):
陽極反應(yīng)(被涂工件)
2H2O→4H++4e–+O2↑ (電解)
Me→Men++ne- (陽極溶解)
RCOO—+H+→RCOOH↓(電沉積,樹脂,顏料樹脂的析出)
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)
陽極反應(yīng):
2H2O→4 H++4e+O2↑
RCOO—+ H+→RCOOH
為什么會出現(xiàn)陽極電泳和陰極電泳加工兩種電泳方法了,陰極電泳加工相對于陽極電泳來說有什么什么優(yōu)點(diǎn)了。請看下面。
在電泳的初期人們都是采用陽極電泳,在電泳的不斷發(fā)展中,經(jīng)過長期的研究與使用,人們逐漸發(fā)現(xiàn)陽極電泳涂裝工藝存在著以下三個問題:
1)由于電泳漆的特點(diǎn),合成的樹脂必須是水溶性的。為了達(dá)到樹脂水溶的目的,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)由于在陽極電泳過程中被涂工件作為陽極,電泳過程中被涂的基體金屬及表面處理膜(如磷化膜)在電沉積過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,由于在陽極區(qū)發(fā)生電解產(chǎn)生的氧氣對樹脂影響很大(主要是對漆液的穩(wěn)定性),必要時還須加入抗氧劑。
由于陽極電泳存在以上這些問題,于是人們通過研究發(fā)明了陽極電泳,那么陰極電泳加工又有什么優(yōu)點(diǎn)了,我們就一起來看一下吧。
陰極電泳加工的特點(diǎn):與陽極電泳相比,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極電泳漆高,通常是陽極電泳漆的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,可以省略輔助電極,從而簡化了電泳涂裝工藝和材料消耗。
2)陰極電泳加工漆比陽極電泳漆具有顯著的耐腐蝕性,在脫脂鋼板上其耐腐蝕時間一般為陽極電泳漆的3-4倍,超過了經(jīng)磷化處理的陽極電泳漆。在鋅鹽磷化鋼板上,其耐蝕性為陽極電泳漆的2-3倍,在某些情況下甚至可達(dá)10倍。國外曾對陰,陽極電泳涂裝的汽車車身在鹽霧室中作過對比試驗(yàn),陽極電泳涂層經(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庫侖效率高,通常是陽極電泳的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格較陽極電泳漆貴(國外一般是貴1.3-1.5倍),但由于工藝簡化(不須設(shè)置輔助電極),庫侖效率高,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極電泳涂裝的綜合成本。
由于陰極電泳加工相對陽極電泳來說存在許多優(yōu)點(diǎn),因此現(xiàn)在在市場的價格兩者上也存在著不了的差距,同類型的陰極電泳加工漆的價格相比陽極電泳漆的價可要貴上很多。
講到這里,相信大愛對陰極電泳加工和陽極電泳各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)就有了一定的了解了。