一、鋁型材陽極電泳涂料

　　由于丙烯酸樹脂具有優異的耐候性、耐磨性，樹脂無色透明，裝飾性優異，可通過配方調節涂料性能。丙烯酸樹脂主鏈由碳－碳鍵組成，抗化學性高，配成含水量大的堿性電泳漆液也不會分解，具有良好的穩定性，因此丙烯酸類型的陽極電泳涂料占據了鋁型材電泳涂料的主流。

　　目前還有一類不透明的聚氨酯電泳漆，性能優異，而且工藝簡單，因為采用有色的不透明聚氨酯電泳漆，可取消陽極氧化、著色、封閉工藝，有利于節約成本。

　　隨著電泳涂料在鋁型材及電鍍制品上的廣泛應用，為滿足各種產品的不同需求，電泳涂料的品種急劇增多，目前除丙烯酸陽極電泳涂料，聚氨酯陰、陽性電泳涂料外，還有功能性的抗菌、絕緣、自潤滑電泳涂料等，及裝飾性的亞光、消光、珠光電泳涂料。

二、電泳涂裝的原理及特點

　　1、電泳涂裝的特點

　　自本世紀30年代電泳涂料及涂裝在福特汽車公司一條車輪涂裝線上使用，近40年來其應用得到了飛速發展。由于電泳涂裝使用水性涂料，具有安全、高效、質優、環保的優點，在汽車工業中得到了廣泛的應用。由于電泳涂料的優異性能，透明的丙烯酸類和聚氨酯類電泳涂料自70年代開始已成功用于金屬表面的裝飾和保護，如銅字招牌保護，不銹鋼及電鍍制品的裝飾和保護，作為最終保護裝飾的最具代表性和應用最廣泛的就是建筑鋁型材的電泳涂裝。

　　傳統的鋁材型材表面處理工藝是氧化、著色及封閉處理，這種鋁材的轉化膜在戶外長期使用時，特別是在酸雨或海洋環境中時，容易腐蝕，耐久性差，因此自70年代開始，人們嘗試用涂料涂裝的方法來提高建筑用鋁型材的裝飾性能及使用年限，目前，已工業化成功之用的有電泳涂漆、粉末涂裝，氟碳漆涂裝等。由于電泳涂料是水性涂料，鋁材經前處理水洗后可直接電泳，電泳涂層透明度高，既具有高裝飾性又可突出鋁型材本身的金屬光澤，因此建筑鋁型材已越來越多地使用電泳涂裝。

　　電泳涂裝以其透明、高度金屬質感、高耐候性和耐蝕性，在鋁型表面處理工藝中占據了一個重要地位，它較鋁型材的其他噴涂工藝(如噴漆，粉末噴涂等)有更高的裝飾性，因為它突出了鋁材本身的金屬質感，水性電泳涂裝的安全，環保，易自動化及涂層的高質量，使鋁材的電泳涂裝工藝有了更廣泛的應用，是裝飾性型材及電鍍件涂裝的發展方向。

　　電泳涂裝法和其它涂裝方法相比有以下優點：

　　①易實現自動化生產：由于電泳涂裝在水性電泳槽中進行，與陽極氧化、電解著色工藝類似，處理時間短，容易實現整個工藝的流水線作業。

　　②涂膜均勻致密：由于電泳涂料的高泳透力，可使復雜形狀的型材亦獲得均勻的涂膜，通過調整電量可控制膜厚。

　　③涂料的利用率高：由于粘度低，工件帶出較少，而且電泳工件可用水洗，回收裝置的利用使電泳涂裝的涂料利用率高達95%以上。

　　④安全性和環保性：由于電泳涂料的水稀釋，固體份低，溶劑含量少是環保型涂料，且免除了火災的危險，工人健康也有保障。

　　⑤涂膜質量好：丙烯酸樹脂用氨基樹脂固化，保證了涂膜的高裝飾及高耐腐蝕性，同時由于樹脂高度透明，有效地突出了金屬質感，根據需要還可得到亞光、沙面、珠光等裝飾效果。

　　⑥和通常的電解著色封孔工藝相比，具有省時，節省人力的特點，樹脂膜同時無需封孔，避免了由于封孔不好帶來的裂紋等毛病。

　　⑦可自由控制涂膜的厚度，國內外通常控制7μm和12μm兩檔。

　　⑧由于電泳層透明光亮，因此要求鋁鑄錠質量高，擠壓材表面平滑，機械缺陷少，對氧化著色工藝要求管理嚴格，因為任何微小的缺陷和玷污都會在亮漆下暴露無遺。

　　⑨對電泳工藝管理要求高，以提高成品率。

　　2、電泳涂裝的原理

　　涂料狀態(乳化狀態)：含羧基的丙烯酸樹脂，中和劑為氫氧化鉀，或有機胺，固化劑為三聚氰胺甲醛樹脂。

　　pH：7.8～8.5之間

　　電沉積：在pH值下降時析出

　　電極反應：陽極(鋁型材)

　　2H2O→4H＋＋4e－＋O2↑R－COO－十H＋→R－COOH

　　水溶性水不溶(涂膜)

　　Me→Men＋＋ne－RCOO－＋Men＋→(R－COO)

　　nMe(析出)

　　陰極(極板)

　　2H2O＋2e→2OH－＋H2↑

　　由以上可知，電泳時在工件表面涂膜沉積，陽極有氧氣產生，可以促進成膜，但氧氣產生過多會造成涂膜外觀光亮度差，因此電泳過程中要對電導率進行控制，另外要控制pH值，它與涂膜的沉積密切相關。陽極電泳時有金屬離子溶出，參與成膜，鋁型材電泳金屬離子溶出和鋼鐵件不同，對顏色的影響甚微。

　　3、電泳涂裝的工藝及設備

　　1、電泳的工藝過程

　　以陽極電泳為例，通常按如下工藝進行脫脂→水洗→水洗→中和→水洗→陽極氧化→水洗→電解著色→熱水洗→水洗→電泳→水洗→干燥

　　2、電泳的工藝條件

　　固體份7%～9%

　　溫度20～25℃

　　pH8.0～8.8

　　電阻率(20℃)1500～2500Ωcm

　　電壓(DC)80～25OV

　　電泳時間1～3 min

　　電流密度15～50 A/m2

　　涂膜厚度7～12μm

　 3、鋁型材電泳工藝設備

　　①電泳槽：鋁型材電泳槽多設計為長方形矩形槽，其內部大小取決于裝掛吊的尺寸，槽體用4 mm～6 mm鋼板，內襯用聚丙烯或環氧玻璃鋼，需設置溢流槽。

　　②電源：直流要求0～250 V可調，電流大小根據50 A/m2計算，約2000 A/槽。電源的波紋因素一定要小于6%，波紋愈大電泳涂膜產生孔隙的幾率愈大。

　　③電極：在陽極電泳時，鋁型材作為陽極，陰極板采用不銹板或鋁板，陰極面積為工件總面積的一倍。板隔膜：采用聚丙烯纖維布。

　　④熱交換系統：可保證槽液溫度穩定。

　　⑤預配槽及自動添加系統：預配槽可完成電泳槽液的配制，以保證達到正常參數；自動添加系統，可補充每槽鋁型材所消耗的電泳漆的量，保證電泳槽液固體份在工藝范圍之內，以確保膜厚度的一致。

　　⑥離子交換處理(IR)系統：陽極電泳時，陰極pH值會不斷增加，采用離子交換樹脂系統可去除槽液中的雜質陰、陽離子，使槽液pH值穩定，若再加上反滲透裝置(RO)，則可實現R0閉路系統，有利于環境保護和工藝控制。

　　⑦烘烤系統：多采用輻射對流式，陽極電泳漆膜需經過140度高溫烘烤。