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阴极电泳涂装的管理项目

发布时间:2014-11-18
阴极电泳涂装线的操作,以前的确良阳极电泳涂装只是在装置上有所不同,管理项目上并没有很大差别。
阴极电泳同阳极电泳一样,电泳槽内的涂料都是被大幅度稀释,并且经常搅拌。涂膜的外观是随槽内涂料的组成,电流分布,并且随涂装进行的时间而变化。所以根据外观了解管理状态是不可能的。槽内涂料的管理发生异常,调查原因时应了解各特殊数据的动向,采取各种管理项目。
管理范围应根据生产线的设计、涂料的质量、产品的性能要求,设定各种特定的适合的参数。这里就阴极电泳的共同检测项目做以下说明:
希望活用于生产线管理。
(1)固体份( NV)
涂膜最基本的成份(固体份)的浓度是最重要的管理项目之一。电泳涂装是从 10-20%的稀薄的槽内涂料中析出含10%左右水分的涂膜过程。因此槽内涂料的固体含量降低,涂膜膜厚的变化会影响涂膜外观性能;相差明显时,槽内涂料的稳定性变差。固体份的降低可以补充修正;固体份的降低速度是受被涂物的大小形状、涂装速度(涂装面积和带出和)、电压(膜厚)、气温(槽内的蒸发)等其它较多原因影响而产生变动,因此确定是否补给,补给量的多少时应该测定固体份。
( 2)PH值
PH值是氢离子浓度即酸性程度的指数。是表示阴极电泳涂料主要的游离酸含量的特性值。
阴极电泳涂料中是用有机酸类中和胺基性树脂而形成的水溶性涂料。在进行电泳涂装时,这种中和酸在阳极上放电形成游离酸使槽内涂料的 PH值降低。阴极电泳涂料的PH值采用隔膜法管理,即剩余的游离酸通过阳极隔膜排除到膜外。
根据涂料的品种及使用条件,并利用阳极隔膜,对被膜率或隔膜内水的流量进行调整就能控制游离酸量。 PH在理论上可以维持在管理范围内,但实际因蒸发及带出引起损失,因带入污染物引起中和酸的消耗,使PH上升。
PH的变化是因膜、外观显著变化时,涂料的水溶性变差引起的不稳定所至。所以PH值的追踪管理和固体份一样也是重要的管理项目。
( 3)中和酸浓度(MEQ)
MEQ是指对含 100g 固体份的涂料进行滴定所需的酸的毫克数( mg)。它是涂料(树脂)中和用酸的量的表示指标。如果槽内涂料不含杂质的话,或按PH值管理方法控制MEQ管理状态。但实际上生产线因吸收 CO2,不可避免地带来微量污染(杂质离子),所以通常从建浴开始MEQ就会有某种程度的上升倾向。MEQ与以下电导的度都是槽液管理的重要性值。
( 4)电导率(Conductivity)或比电导率(Specific Conductivity)
电导率是用 1cm 间隔的槽内涂料电阻值的倒数来表示电流流通难易。通常用 umho/cm单位表示。电导率是由槽内电解质的浓度和溶解度来控制的。电泳涂料的电导率范围是由涂料设计和建浴浓度(固体份)决定的。但使用时会有某种程度的上升。在电泳涂装中,一般分子量大时容易成膜,分子量小即溶解度高时难以成膜。小分子量树脂在槽内的残留也是导致电导率上升的原因。电导率和MEQ一样也是由于CO2的吸收;前处理杂质离子的带入;甚至管理状况恶化时涂料的变质分解引起槽内组成的大幅度变化的原因之一。因此有必要除去杂质离子及低分子量物质,为此应使用UF系流。另外电导率还受到PH和MEQ的管理状态的很大影响。
电导率上升明显时,正常的电泳现象以外的电分解等会产生电流增加,膜厚降低,涂膜粗糙,变色,涂装效率降低等副作用。其操作性,外观,成本都会受到影响。
因此,推定槽内污染程度,防患于未然,电导度对于电泳涂料是非常重要的。
( 5)灰分(ASH )
灰分是指涂料的固体份在坩锅中及高温煅烧剩下的无机物的百分含量。通常用涂料的颜料浓度表示。
为做到正确计算补给用涂料、生产线管理标准化,灰分值应通常维持在管理限界内。但是搅拌不足、停止生产等事故引起颜料的沉淀或由于被涂物吊具的变化引起带出量大幅度变化时槽内的灰分会产生变化。颜料浓度差异大时,涂膜的外观、光泽、色相、硬度、其它性能及涂装效率会有变化。因此如果上述事故,条件变更时,测定灰分确认颜料浓度并进行修正是十分必要的。另外,颜料由于灼烧而消失或重量变化时,比如:铝粉,有机颜料、碳黑等灰分不易表示时,需要考虑采取各种特别的分析方法。
( 6)破坏电压(Rupture Voltage)
通常是电泳涂装时,最初被涂物完全暴露,有很大的电流通过,涂膜形成后由于电阻值上升,电流很快降低。随着电压上升,电流降低,但不会到零。过大电流而产生的过多H2会破坏涂膜的绝缘,使涂面短路。这时的电压被称为破坏电压。
破坏电压能引起涂膜粗糙,变色。不但不能得到正常的产品,而且会损坏电源装置。因此,电泳应在低于破坏电压的电压下进行。
生产线如在正常的管理状态下,破坏电压会保持在一定值。但由于带入污染引起槽内盐浓度增加(电解增加了气体产生量)。管理不良引起涂料分解变质时破坏电压会降低。大多数情况下,MEQ和电导度也会显示异常值,破坏电压和接下要说明的涂装电压一起因被涂物金属的种类、表面处理及其他的表面状态变化而变化。因此破坏电压在生产线正常时也有测定的的必要。
( 7)涂装电压
指在规定的时间下,达到标准膜厚(通常在20-30u之间)时所需的电压。
因槽内污染,管理不良,涂料的经时变化会受到影响。
在膜厚处于正常的管理范围时,考虑到破坏电压相关操作的安全性,也有必要定期地测定槽内涂料的涂装电压。
以上各项管理特性值中,(5)-(7)项如果无操作失误或异常,生产线不会有很大波动。所以没必要频繁测定。除此以外的各特性值,归根到底都和上述7项特性值有关。主要数值由我公司负责测定。

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