第五章水性涂料及其涂装

1、2021-8-21第五章第五章 水性涂料及其涂装水性涂料及其涂装第一节第一节 基本概念基本概念第二节第二节 乳胶涂料乳胶涂料第三节第三节 水溶性涂料水溶性涂料第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺习题习题2021-8-22本章教学要求本章教学要求1. 了解水性涂料制备、成膜机理及特点；了解水性涂料制备、成膜机理及特点；2熟悉电泳涂料的类型、性能特点、适应范围、成膜熟悉电泳涂料的类型、性能特点、适应范围、成膜 机理和涂装工艺，掌握电泳涂装工艺及影响涂膜质机理和涂装工艺，掌握电泳涂装工艺及影响涂膜质 量的主要因素；量的主要因素；3. 了解电泳涂装设备与设计；了解电泳涂装设备与设计； 4. 了解常见

2、涂膜弊病产生原因及消除方法。了解常见涂膜弊病产生原因及消除方法。2021-8-23成膜物质完全或主要以水为分散介质的涂料称成膜物质完全或主要以水为分散介质的涂料称水性涂料水性涂料或或水性漆。水性漆。水作溶剂的特点：水作溶剂的特点： 在在0结冰，水性涂料应保存在凝固点以上。结冰，水性涂料应保存在凝固点以上。 水在水在100沸腾，单一的水挥发时其挥发性比溶剂低得多。沸腾，单一的水挥发时其挥发性比溶剂低得多。 使用水性涂料时基材前处理要求更加严格。使用水性涂料时基材前处理要求更加严格。 水性涂料固化时消耗的能量相应地增加水性涂料固化时消耗的能量相应地增加,对基材有选择性。对基材有选择性。 水是不燃的

3、，使用安全性提高。水是不燃的，使用安全性提高。 水性涂料采用静电喷涂静电隔离技术的难度加大。水性涂料采用静电喷涂静电隔离技术的难度加大。 涂装的工具可用水进行清洗。涂装的工具可用水进行清洗。第一节第一节 基本概念基本概念第一节第一节 基本概念基本概念2021-8-24水性树脂水性树脂 水性树脂是能溶解于水或分散于水中的一类树脂。能水性树脂是能溶解于水或分散于水中的一类树脂。能溶解于水的溶解于水的水溶性树脂水溶性树脂有水溶性醇酸树脂、水性环氧有水溶性醇酸树脂、水性环氧酯、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性聚酯等；能酯、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性聚酯等；能分散于水的分散于水的水分散性水分散性树

4、脂树脂有有苯丙乳液、醋酸乙烯乳液、苯丙乳液、醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液等。丙烯酸乳液等。第一节第一节 基本概念基本概念2021-8-25水性涂料品种水性涂料品种水溶性涂料水溶性涂料 树脂能溶解于水中（树脂能溶解于水中（粒子尺寸粒子尺寸95，设置多次，设置多次UF液冲洗装置，液冲洗装置，采用逆采用逆流冲洗喷流冲洗喷淋方式淋方式。最后设。最后设去离子水清洗，以保证电泳漆膜的表去离子水清洗，以保证电泳漆膜的表面质量面质量 。 透过液（超滤液）用量透过液（超滤液）用量的计算式的推导按照：的计算式的推导按照： 溶液浓度溶液浓度=（溶质质量（溶质质量/溶液质量）溶液质量）100% 解一元二次方程解一元二次方

5、程 一级清洗系统一级清洗系统透过液透过液量计算（量计算（P204）：）： 溶液浓度溶液浓度=（溶质质量（溶质质量/溶液质量）溶液质量）100%（1）CR1=CBq+ CFQpq+QpQP=CB - CR1CR1 - CFq第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-253Qp=1/4+(CB-CR2)/(CR2-CF)-1/2 q (2) CR2=CR1q+ CFQpq+ Qp（CR2-CF）QP2+（CR2q-CFq）Qp+CR2 q2-CB q2 = 0设式中设式中QP为未知数为未知数X , a=CR2-CF, b=（CR2-CF）q，C=(CR2-CB)q2解一元二次方程解一元二

6、次方程 X=-b+b2-4ac 2b 二级清洗系统透过液二级清洗系统透过液量计算（量计算（P205）第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-254 超滤（超滤（ultrafilter）是一种多孔膜分离装置，在电泳过是一种多孔膜分离装置，在电泳过程中程中的三大作用：的三大作用：净化净化稳定槽液、提高涂膜质量、延长涂料稳定槽液、提高涂膜质量、延长涂料的使用寿的使用寿命。命。回收回收涂料，提高涂料涂料，提高涂料的利用率。的利用率。提供提供超滤水，节约大量冲洗水，超滤水，节约大量冲洗水，减少排放，有利于减少排放，有利于环保。环保。4、超滤装置、超滤装置(UF)返回返回第四节第四节 电泳涂装

7、工艺电泳涂装工艺2021-8-255超滤超滤过程示意图（过程示意图（P191）超滤器的结构型式有管式、中空纤维式、卷式和超滤器的结构型式有管式、中空纤维式、卷式和板式四板式四种形式，组合形式有串种形式，组合形式有串并联并联（P197P197）。）。 第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-256螺旋卷式螺旋卷式原液原液透过液透过液浓缩液浓缩液膜膜中心管中心管净化水流向净化水流向第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-257卷式卷式第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-258中空纤维中空纤维式式原液原液中空膜末端中空膜末端外径外径85um原液分配用多孔管原液

8、分配用多孔管透过液透过液环氧管垫环氧管垫中空膜中空膜保护网保护网浓缩液出口浓缩液出口内径内径42um第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-259多管式多管式原液原液多管式多管式透过液透过液浓缩液浓缩液第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-260单管单管式式原液原液透过液透过液浓缩液浓缩液管式管式第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-261 形式形式性能性能板板 式式管管 式式卷卷 式式中空纤维中空纤维式式膜面积膜面积/体积体积较大较大小小较小较小大大支撑支撑体结构体结构复杂复杂较较复杂复杂简单简单简单简单堵塞堵塞情况情况易易堵塞堵塞不易不易堵塞堵塞易易

9、堵塞堵塞易易堵塞堵塞清洗清洗情况情况难难易易难难较较难难四种超滤器的性能比较四种超滤器的性能比较第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-2625、制冷调温系统、制冷调温系统 电泳电泳漆工作液漆工作液工作时的温度控制工作时的温度控制在在1的范围内。的范围内。电泳过程中影响漆电泳过程中影响漆液温度的主要因素液温度的主要因素是电泳电流产生的是电泳电流产生的热量、工件带入的热量、工件带入的热量、搅拌系统机热量、搅拌系统机械动力发热、环境械动力发热、环境温度的变化等，通温度的变化等，通常以冷却槽液为居常以冷却槽液为居多，采用热交换器多，采用热交换器控温。控温。 调温装置调温装置示意图示意图1

10、-搅拌器搅拌器3-阀阀4-泵泵5-过滤器过滤器6-热交换器热交换器 7-电泳槽电泳槽2-混料罐混料罐返回返回第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-263 6、阳极系统及直流电源、阳极系统及直流电源极液循环系统（即阳极罩）示意图极液循环系统（即阳极罩）示意图1-被涂件被涂件7-溢流口溢流口6-纯水供管纯水供管3-衬里衬里2-电泳槽电泳槽5-极液出管极液出管4-电泳涂料电泳涂料9-阳极板阳极板8-阳极液阳极液10-阳极泵阳极泵12-极液回极液回管管11-半透膜半透膜第四节第四节 电泳涂装工艺电泳涂装工艺极极液液循循环环系系统统2021-8-264电泳弧形阳极电泳弧形阳极第四节第四节

11、电泳涂装工艺电泳涂装工艺2021-8-265电泳涂装电源电泳涂装电源 采用高电压低电流的直流电源采用高电压低电流的直流电源（如硅整流器）。（如硅整流器）。直流电源输出的直流电通过导电机构送到工件直流电源输出的直流电通过导电机构送到工件或挂具（或挂具（P195）。）。2021-8-2661、建筑乳胶涂料的组成及成、建筑乳胶涂料的组成及成膜机理。膜机理。2、电泳涂料包括哪些基本成分？阴离子或阳离子、电泳涂料包括哪些基本成分？阴离子或阳离子水溶水溶 性性树脂的制备方法？树脂的制备方法？3、简述阴极电泳涂、简述阴极电泳涂装原理。装原理。 从涂料制备、涂装从涂料制备、涂装方法、方法、 涂涂膜性能等方面对

12、阴极电泳和阳极电泳进行比较。膜性能等方面对阴极电泳和阳极电泳进行比较。4、说明电泳、电解、电沉积、电渗的作用，采用、说明电泳、电解、电沉积、电渗的作用，采用什麽什麽 办法办法来抑制电解反应发生？来抑制电解反应发生？5、能绘制电泳涂装工艺及设备流程图。、能绘制电泳涂装工艺及设备流程图。2021-8-2676、影响电泳涂膜质量的主要因素有哪些、影响电泳涂膜质量的主要因素有哪些？电泳？电泳涂涂装常装常 用用的供电方式。的供电方式。7、电泳涂装包括哪些主要设备？、电泳涂装包括哪些主要设备？8、电泳涂装与电镀的异同点？、电泳涂装与电镀的异同点？9、能编制钢铁零件电泳涂装的工艺流程。、能编制钢铁零件电泳涂装的工艺流程。10、超滤技术在电泳涂装中应用的目的是什么？、超滤技术在电泳涂装中应用的目的是什么？11、电泳涂装时，在工件上的不同部位出现、电泳涂装时，在工件上的不同部位出现光泽不同光泽不同 “阴阳面阴阳面”的原因？如何防止？的原因？如何防止？2021-8-268作作 业业1、电泳涂装常用的供电方式，简述阴极电泳涂装原、电泳涂装常用的供电方式，