第一、電泳涂料基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介
　　1 簡(jiǎn)介
　　20世紀(jì)的后半個(gè)世紀(jì)，金屬件的涂裝涌現(xiàn)了新的技術(shù)。這些技術(shù)解決了人們要求的降低或完全消除涂料釋放易燃有毒有機(jī)溶劑的問題。解決這些問題的途徑之一是水性涂料的開發(fā)。為了防止金屬的腐蝕，主要使用以水溶性的離子型聚合物為成膜物的水性涂料。這種體系中電泳涂料就是一種在浸槽中直流電場(chǎng)中涂裝物品的特殊涂料。這種方法與目前采用的方法十分接近。只有這種方法才可以賦予復(fù)雜工件以均勻的涂膜?，F(xiàn)在，采用全封閉循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行涂裝。涂料幾乎不損失。鑒于此，在提倡環(huán)保的21世紀(jì)，電泳涂料及涂裝技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展下去。
本文論述此種方法的目前狀態(tài)及其將來的發(fā)展趨勢(shì)。
　　2 一些物化數(shù)據(jù)
　　電泳涂料是以水溶性離子型聚合物為成膜基料，被涂工件可以是陰極或者是陽(yáng)極，盡管此種涂料在20世紀(jì)40年代后期才出現(xiàn)，且應(yīng)用很有限，一直到20世紀(jì)60年代才以電沉積的方法將這些水性涂料轉(zhuǎn)化成涂膜。這主要是因?yàn)槭且运疄槿軇?，由于水的特殊物化性，很高的表面張力。?huì)使涂膜在工件的邊緣部位產(chǎn)生流掛，釋放困難，造成涂膜在干燥的過程中表面起皺等。但是，這些缺點(diǎn)在通電的漆槽中就得到了克服。電泳涂裝的機(jī)理，在于離子型聚合物的水溶性會(huì)隨著pH值的變化而變化。

　　3、電沉積過程中，最先發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)是水的電解。這樣在陽(yáng)極的周圍，呈現(xiàn)很強(qiáng)的酸性，而陰極的周圍呈現(xiàn)堿性，陽(yáng)極電泳是含有-COOA＋多元酸聚合物的胺鹽。-COO-基是以陰離子形式在陽(yáng)極發(fā)生沉淀反應(yīng)的基團(tuán)，A＋是NH4＋。含羧酸聚合物在陽(yáng)極形成涂膜。另外由于陽(yáng)極以及金屬件的電化學(xué)溶解，在沉積涂膜中含有一部分的陽(yáng)極金屬離子。同時(shí)會(huì)發(fā)生金屬陽(yáng)極的電化學(xué)溶解和樹脂基料的氧化等副反應(yīng)。
　　4、在陰極電泳涂料里，基料中含有胺基團(tuán)，通過加入酸中和成鹽而水溶，形成帶有RnX＋Z-的聚合物，其中Z-為相應(yīng)的有機(jī)酸（多為醋酸和甲酸）基團(tuán)，RnX＋為聚合物離子。陽(yáng)離子型基料（環(huán)氧、丙烯酸、聚酯、聚氨酯或其他樹脂）含有氨基或叔胺基團(tuán)，在堿性條件下，陰極周圍的陽(yáng)離子基團(tuán)由于與OH-相互作用，而失去水溶性，并在陰極上以R3N的形式沉積下來。有很多綜述及專論對(duì)這種涂料及涂裝方法進(jìn)行了詳細(xì)的論述，這種涂裝方法與電泳過程有一定的相似性，但仍存在著差別，電泳過程針對(duì)的是一種憎液膠體的運(yùn)動(dòng)，而電沉積發(fā)生在聚合物溶液的熱動(dòng)態(tài)平衡。涂料中的顏填料也通過電沉積過程沉積在電極上，電沉積涂膜是一種高度集中的膠體結(jié)構(gòu)，并含有少量的有機(jī)溶劑?，F(xiàn)在，有一些關(guān)于電泳涂料的新觀點(diǎn)，有不少?？拔墨I(xiàn)闡述了這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展。
　　第二、不同底材上的電泳涂料
　　1、涂料與其他聚合物材料不同，它被涂覆在材料的表面，同樣體積而言，施工后具有很大的表面積，這樣，涂層一方面與底材相接觸，另一方面與外部的環(huán)境接觸，而底材的特性會(huì)影響涂層的化學(xué)和結(jié)構(gòu)特性。在物體表面進(jìn)行涂裝，固體物表面可以影響涂層的應(yīng)力、取向等性能，同樣能催化或抑制涂層的化學(xué)反應(yīng)過程，這樣，材料的特性以及涂裝前工件的前處理對(duì)涂膜的機(jī)械性能、防護(hù)性能、熱力學(xué)性能以及涂層的使用壽命均有影響。與傳統(tǒng)基于溶劑釋放的溶劑型涂料相比，電沉積涂料中齊聚物的沉積伴隨著電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行而進(jìn)行，這樣，不同的底材上沉積下來的涂膜的化學(xué)成分不同，而且，實(shí)踐證明即使在陰極電沉積涂料中，金屬底材也對(duì)涂膜的技術(shù)參數(shù)及性能有影響。涂裝進(jìn)行前處理和生產(chǎn)具有合適特性的電泳涂料尤其重要。

　　２、近來，在這方面已獲得了新的突破。帶電的顆粒在電場(chǎng)作用下向著其電性相反的電極移動(dòng)，稱為電泳(electrophoresis,簡(jiǎn)稱EP)。1937年瑞典科學(xué)家Tiselius設(shè)計(jì)世界上第一臺(tái)電泳儀，建立”移界電泳法(moving boundary EP)”。由于”移界電泳法”電泳時(shí)自由溶液受熱后發(fā)生密度變化產(chǎn)生對(duì)流，始區(qū)帶擾亂，分辨性不高且加上電泳儀器昂貴，不易推廣。故50年間，改進(jìn)電泳儀及找尋濾紙(paper)、醋酸纖維生素薄(cellulosacetatmembrane)、淀粉、瓊膠糖(agarose) 做為支持介質(zhì)。60年間更找到聚丙烯酰氨凝膠(polyacrylamide)為支持介質(zhì)并發(fā)展了SDS-polyacrylamide 電泳、等電點(diǎn)電泳、雙向電泳和印跡轉(zhuǎn)移電泳等技術(shù)。這些技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。目前，電泳技術(shù)已成為生物化學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)以及密切相關(guān)的醫(yī)學(xué)、農(nóng)、林、牧、魚、制藥、某些工程分析中必不可缺的工具。