第五章水性涂料及其涂裝

1、2021-8-21第五章第五章 水性涂料及其涂裝水性涂料及其涂裝第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念第二節(jié)第二節(jié) 乳膠涂料乳膠涂料第三節(jié)第三節(jié) 水溶性涂料水溶性涂料第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝習(xí)題習(xí)題2021-8-22本章教學(xué)要求本章教學(xué)要求1. 了解水性涂料制備、成膜機(jī)理及特點；了解水性涂料制備、成膜機(jī)理及特點；2熟悉電泳涂料的類型、性能特點、適應(yīng)范圍、成膜熟悉電泳涂料的類型、性能特點、適應(yīng)范圍、成膜 機(jī)理和涂裝工藝，掌握電泳涂裝工藝及影響涂膜質(zhì)機(jī)理和涂裝工藝，掌握電泳涂裝工藝及影響涂膜質(zhì) 量的主要因素；量的主要因素；3. 了解電泳涂裝設(shè)備與設(shè)計；了解電泳涂裝設(shè)備與設(shè)計； 4. 了解常見

2、涂膜弊病產(chǎn)生原因及消除方法。了解常見涂膜弊病產(chǎn)生原因及消除方法。2021-8-23成膜物質(zhì)完全或主要以水為分散介質(zhì)的涂料稱成膜物質(zhì)完全或主要以水為分散介質(zhì)的涂料稱水性涂料水性涂料或或水性漆。水性漆。水作溶劑的特點：水作溶劑的特點： 在在0結(jié)冰，水性涂料應(yīng)保存在凝固點以上。結(jié)冰，水性涂料應(yīng)保存在凝固點以上。 水在水在100沸騰，單一的水揮發(fā)時其揮發(fā)性比溶劑低得多。沸騰，單一的水揮發(fā)時其揮發(fā)性比溶劑低得多。 使用水性涂料時基材前處理要求更加嚴(yán)格。使用水性涂料時基材前處理要求更加嚴(yán)格。 水性涂料固化時消耗的能量相應(yīng)地增加水性涂料固化時消耗的能量相應(yīng)地增加,對基材有選擇性。對基材有選擇性。 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。 水性涂料采用靜電噴涂靜電隔離技術(shù)的難度加大。水性涂料采用靜電噴涂靜電隔離技術(shù)的難度加大。 涂裝的工具可用水進(jìn)行清洗。涂裝的工具可用水進(jìn)行清洗。第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念2021-8-24水性樹脂水性樹脂 水性樹脂是能溶解于水或分散于水中的一類樹脂。能水性樹脂是能溶解于水或分散于水中的一類樹脂。能溶解于水的溶解于水的水溶性樹脂水溶性樹脂有水溶性醇酸樹脂、水性環(huán)氧有水溶性醇酸樹脂、水性環(huán)氧酯、水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯、水性聚酯等；能酯、水性丙烯酸樹脂、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樹

4、脂樹脂有有苯丙乳液、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。第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念2021-8-25水性涂料品種水性涂料品種水溶性涂料水溶性涂料 樹脂能溶解于水中（樹脂能溶解于水中（粒子尺寸粒子尺寸95，設(shè)置多次，設(shè)置多次UF液沖洗裝置，液沖洗裝置，采用逆采用逆流沖洗噴流沖洗噴淋方式淋方式。最后設(shè)。最后設(shè)去離子水清洗，以保證電泳漆膜的表去離子水清洗，以保證電泳漆膜的表面質(zhì)量面質(zhì)量 。 透過液（超濾液）用量透過液（超濾液）用量的計算式的推導(dǎo)按照：的計算式的推導(dǎo)按照： 溶液濃度溶液濃度=（溶質(zhì)質(zhì)量（溶質(zhì)質(zhì)量/溶液質(zhì)量）溶液質(zhì)量）100% 解一元二次方程解一元二次方

5、程 一級清洗系統(tǒng)一級清洗系統(tǒng)透過液透過液量計算（量計算（P204）：）： 溶液濃度溶液濃度=（溶質(zhì)質(zhì)量（溶質(zhì)質(zhì)量/溶液質(zhì)量）溶液質(zhì)量）100%（1）CR1=CBq+ CFQpq+QpQP=CB - CR1CR1 - CFq第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝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設(shè)式中設(shè)式中QP為未知數(shù)為未知數(shù)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 二級清洗系統(tǒng)透過液二級清洗系統(tǒng)透過液量計算（量計算（P205）第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-254 超濾（超濾（ultrafilter）是一種多孔膜分離裝置，在電泳過是一種多孔膜分離裝置，在電泳過程中程中的三大作用：的三大作用：凈化凈化穩(wěn)定槽液、提高涂膜質(zhì)量、延長涂料穩(wěn)定槽液、提高涂膜質(zhì)量、延長涂料的使用壽的使用壽命。命?；厥栈厥胀苛?，提高涂料涂料，提高涂料的利用率。的利用率。提供提供超濾水，節(jié)約大量沖洗水，超濾水，節(jié)約大量沖洗水，減少排放，有利于減少排放，有利于環(huán)保。環(huán)保。4、超濾裝置、超濾裝置(UF)返回返回第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝

7、工藝電泳涂裝工藝2021-8-255超濾超濾過程示意圖（過程示意圖（P191）超濾器的結(jié)構(gòu)型式有管式、中空纖維式、卷式和超濾器的結(jié)構(gòu)型式有管式、中空纖維式、卷式和板式四板式四種形式，組合形式有串種形式，組合形式有串并聯(lián)并聯(lián)（P197P197）。）。 第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-256螺旋卷式螺旋卷式原液原液透過液透過液濃縮液濃縮液膜膜中心管中心管凈化水流向凈化水流向第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-257卷式卷式第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-258中空纖維中空纖維式式原液原液中空膜末端中空膜末端外徑外徑85um原液分配用多孔管原液

8、分配用多孔管透過液透過液環(huán)氧管墊環(huán)氧管墊中空膜中空膜保護(hù)網(wǎng)保護(hù)網(wǎng)濃縮液出口濃縮液出口內(nèi)徑內(nèi)徑42um第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-259多管式多管式原液原液多管式多管式透過液透過液濃縮液濃縮液第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-260單管單管式式原液原液透過液透過液濃縮液濃縮液管式管式第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-261 形式形式性能性能板板 式式管管 式式卷卷 式式中空纖維中空纖維式式膜面積膜面積/體積體積較大較大小小較小較小大大支撐支撐體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜較較復(fù)雜復(fù)雜簡單簡單簡單簡單堵塞堵塞情況情況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況情況難難易易難難較較難難四種超濾器的性能比較四種超濾器的性能比較第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-2625、制冷調(diào)溫系統(tǒng)、制冷調(diào)溫系統(tǒng) 電泳電泳漆工作液漆工作液工作時的溫度控制工作時的溫度控制在在1的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。電泳過程中影響漆電泳過程中影響漆液溫度的主要因素液溫度的主要因素是電泳電流產(chǎn)生的是電泳電流產(chǎn)生的熱量、工件帶入的熱量、工件帶入的熱量、攪拌系統(tǒng)機(jī)熱量、攪拌系統(tǒng)機(jī)械動力發(fā)熱、環(huán)境械動力發(fā)熱、環(huán)境溫度的變化等，通溫度的變化等，通常以冷卻槽液為居常以冷卻槽液為居多，采用熱交換器多，采用熱交換器控溫?？販?。 調(diào)溫裝置調(diào)溫裝置示意圖示意圖1

10、-攪拌器攪拌器3-閥閥4-泵泵5-過濾器過濾器6-熱交換器熱交換器 7-電泳槽電泳槽2-混料罐混料罐返回返回第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-263 6、陽極系統(tǒng)及直流電源、陽極系統(tǒng)及直流電源極液循環(huán)系統(tǒng)（即陽極罩）示意圖極液循環(huán)系統(tǒng)（即陽極罩）示意圖1-被涂件被涂件7-溢流口溢流口6-純水供管純水供管3-襯里襯里2-電泳槽電泳槽5-極液出管極液出管4-電泳涂料電泳涂料9-陽極板陽極板8-陽極液陽極液10-陽極泵陽極泵12-極液回極液回管管11-半透膜半透膜第四節(jié)第四節(jié) 電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝極極液液循循環(huán)環(huán)系系統(tǒng)統(tǒng)2021-8-264電泳弧形陽極電泳弧形陽極第四節(jié)第四節(jié)

11、電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝2021-8-265電泳涂裝電源電泳涂裝電源 采用高電壓低電流的直流電源采用高電壓低電流的直流電源（如硅整流器）。（如硅整流器）。直流電源輸出的直流電通過導(dǎo)電機(jī)構(gòu)送到工件直流電源輸出的直流電通過導(dǎo)電機(jī)構(gòu)送到工件或掛具（或掛具（P195）。）。2021-8-2661、建筑乳膠涂料的組成及成、建筑乳膠涂料的組成及成膜機(jī)理。膜機(jī)理。2、電泳涂料包括哪些基本成分？陰離子或陽離子、電泳涂料包括哪些基本成分？陰離子或陽離子水溶水溶 性性樹脂的制備方法？樹脂的制備方法？3、簡述陰極電泳涂、簡述陰極電泳涂裝原理。裝原理。 從涂料制備、涂裝從涂料制備、涂裝方法、方法、 涂涂膜性能等方面對

12、陰極電泳和陽極電泳進(jìn)行比較。膜性能等方面對陰極電泳和陽極電泳進(jìn)行比較。4、說明電泳、電解、電沉積、電滲的作用，采用、說明電泳、電解、電沉積、電滲的作用，采用什麼什麼 辦法辦法來抑制電解反應(yīng)發(fā)生？來抑制電解反應(yīng)發(fā)生？5、能繪制電泳涂裝工藝及設(shè)備流程圖。、能繪制電泳涂裝工藝及設(shè)備流程圖。2021-8-2676、影響電泳涂膜質(zhì)量的主要因素有哪些、影響電泳涂膜質(zhì)量的主要因素有哪些？電泳？電泳涂涂裝常裝常 用用的供電方式。的供電方式。7、電泳涂裝包括哪些主要設(shè)備？、電泳涂裝包括哪些主要設(shè)備？8、電泳涂裝與電鍍的異同點？、電泳涂裝與電鍍的異同點？9、能編制鋼鐵零件電泳涂裝的工藝流程。、能編制鋼鐵零件電泳涂裝的工藝流程。10、超濾技術(shù)在電泳涂裝中應(yīng)用的目的是什么？、超濾技術(shù)在電泳涂裝中應(yīng)用的目的是什么？11、電泳涂裝時，在工件上的不同部位出現(xiàn)、電泳涂裝時，在工件上的不同部位出現(xiàn)光澤不同光澤不同 “陰陽面陰陽面”的原因？如何防止？的原因？如何防止？2021-8-268作作 業(yè)業(yè)1、電泳涂裝常用的供電方式，簡述陰極電泳涂裝原、電泳涂裝常用的供電方式，