陰極電泳漆混槽替代方案及實施

張 展，石 佳，蔡洪軍，第海龍

(1. 天津科瑞達涂料化工有限公司 天津 300457；2. 安徽華菱汽車有限公司 安徽馬鞍山 243061)

0 引 言

隨著陰極電泳漆的更新換代，各種功能型電泳漆不斷問世。厚膜型、邊角防腐型、低溫環保無鉛無錫電泳漆的開發與應用以及新開發的電泳漆良好的性價比，使得早些年投入老型號電泳漆的用戶迫切希望油漆廠家重新投槽或者更新置換新型號電泳漆，以滿足日益嚴格的環保及涂裝質量要求。同一廠家同一品種型號電泳漆更新換代一般可以直接添加替代。不同品種、不同廠家電泳漆置換在國外一般重新投槽，這樣不僅造成大量可用電泳漆及溶劑、助劑、中和劑浪費，同時需要大量資金對原電泳槽液進行無害化處理，且有污染環境的風險。因此，進行混溶替代實驗，指導在線添加進行混槽將成為一種新型環保替代方式[1]。

1 混槽方法

根據我們對汽車廠多條陰極電泳線混槽的實驗來看，大多數電泳漆是可以進行相互拼混的。無論是水乳型低粘度PPG體系電泳漆還是高粘度水溶型的Hoechst體系電泳漆，包括標準環氧電泳漆與雙500環氧丙烯酸耐候電泳漆間的混溶替代。各種電泳漆拼混前均需要在實驗室完成全面的混槽實驗，即模擬現場將2種槽液按不同比例進行拼混，同時詳細記錄各混槽階段槽液基本參數(pH、電導率、固體份、MEQ值)、試板性能及水平面顆粒狀態，槽液篩余溶解情況，監測混槽階段泳透力、板面回溶狀態，繪制pH、電導率混槽曲線，找出pH突變點并根據槽液篩余及板面狀態找到槽液混溶危險點，指導現場該混槽比例臨近時降低槽液固體份，大量補加新漆跨越該危險點。

2 混槽具體步驟實例

客戶60 t車架陰極電泳線，原使用一款老型號電泳漆，原漆外觀不理想，且該產品含有鉛等重金屬不環保，客戶擬更換新型環保且外觀良好的新一代環境友好型涂料。為此我們進行了實驗室拼混工作并根據混槽數據指導客戶在線混槽替代成功。

以下為拼混過程參數(表1～3)與現場控制方案(圖1～2)。

表1 客戶原槽液檢測分析Tab.1 Detection and analysis of customer’s original tank liquid

表2 新電泳漆槽液與用戶原槽液混槽配比實驗Tab.2 Mixing ratio experiment of new electrophoretic paint tank liquid and customer’s original tank liquid

圖1 pH-混槽比例曲線圖Fig.1 Proportional curve of mixing tank-pH value

圖2 電導率-混槽比例曲線圖Fig.2 Proportional curve of mixing tank-conductivity

2.1 混槽方案制定與執行

該客戶涂裝線采取間歇式涂裝，工序設置基本完整，電泳段的工序為：電泳(一段130 V/60 s；二段260 V/240 s)→UF1(浸90 s/噴)→UF2(浸90 s/噴)→純水洗。電泳槽體60 m3，循環狀態良好。

根據實驗室拼混數據，擬進行現場在線混槽。新電泳漆分為兩個組分：①黑漿(200 kg包裝，固體份按50%計)；②乳液(1 000 kg包裝，固體份按35%計)；黑漿與乳液的加料配比為1∶5。由于老槽液pH偏低，兼顧2種槽液穩定性，建議混槽期間pH范圍控制在5.6±0.1為最佳(老電泳漆pH指標5.5±0.3，新電泳漆pH指標5.8±0.3)。

表3 混槽涂膜性能參數Tab.3 Performance parameters of mixing tank coating film

為了混槽順利進行，避免槽液拼混至15%以下危險點出現，提出的混槽方案是：將目前槽液固體份使用限定14%以下，一次性按比例加入新電泳漆提升槽液固體份至16%。初次拼混比例在15%左右，這樣既跨越了危險點，也保證了pH在控制范圍內，同時也不會因為槽液固體份大范圍波動導致的涂裝質量不穩定。初次拼混約加入3組新電泳漆(600 kg 黑漿；3 000 kg 乳液)。大約生產200臺車架后，再加入一組原漆，依此不斷更新。根據拼混實驗及以往拼混經驗，電泳漆槽液拼混至50%時，同樣降低槽液固體份，一次性補加新陰極電泳漆，此時可使槽液固體含量提高至18%，以后正常生產補加即可。

備注：混槽期間，對陽極電導率、涂裝電壓/時間、UF浸洗時間、溶劑/助劑含量都會根據現場情況進行調整。

2.2 現場混槽注意事項

pH控制，以槽液pH指標低的一方為參考基準，盡可能控制于兩槽液重疊范圍。拼混危險點選擇與跨越，有時需要依據現場拼混泳涂情況判斷預估。嚴格控制溶劑補加類型及補給量，當混槽量跨越50%以后，溶劑含量可按新電泳漆指標控制。

3 結 語

現場需要更換的電泳槽大多使用多年，槽液老化嚴重，雜質離子及油污含量較高，這就要求用于替代的電泳漆具有良好的抗污性及油污包容性，這樣拼混后才能達到良好的涂膜外觀。通過在線混槽可以大幅降低混槽成本，隨著生產補加新電泳漆進行逐步替代，安全有效進行新舊電泳漆轉換，滿足客戶需求。■