阴极电泳漆混槽替代方案及实施

2021-07-29蔡洪军第海龙

天津科技 2021年7期

张展，石佳，蔡洪军，第海龙

(1. 天津科瑞达涂料化工有限公司天津 300457；2. 安徽华菱汽车有限公司安徽马鞍山 243061)

0 引言

随着阴极电泳漆的更新换代，各种功能型电泳漆不断问世。厚膜型、边角防腐型、低温环保无铅无锡电泳漆的开发与应用以及新开发的电泳漆良好的性价比，使得早些年投入老型号电泳漆的用户迫切希望油漆厂家重新投槽或者更新置换新型号电泳漆，以满足日益严格的环保及涂装质量要求。同一厂家同一品种型号电泳漆更新换代一般可以直接添加替代。不同品种、不同厂家电泳漆置换在国外一般重新投槽，这样不仅造成大量可用电泳漆及溶剂、助剂、中和剂浪费，同时需要大量资金对原电泳槽液进行无害化处理，且有污染环境的风险。因此，进行混溶替代实验，指导在线添加进行混槽将成为一种新型环保替代方式[1]。

1 混槽方法

根据我们对汽车厂多条阴极电泳线混槽的实验来看，大多数电泳漆是可以进行相互拼混的。无论是水乳型低粘度PPG体系电泳漆还是高粘度水溶型的Hoechst体系电泳漆，包括标准环氧电泳漆与双500环氧丙烯酸耐候电泳漆间的混溶替代。各种电泳漆拼混前均需要在实验室完成全面的混槽实验，即模拟现场将2种槽液按不同比例进行拼混，同时详细记录各混槽阶段槽液基本参数(pH、电导率、固体份、MEQ值)、试板性能及水平面颗粒状态，槽液筛余溶解情况，监测混槽阶段泳透力、板面回溶状态，绘制pH、电导率混槽曲线，找出pH突变点并根据槽液筛余及板面状态找到槽液混溶危险点，指导现场该混槽比例临近时降低槽液固体份，大量补加新漆跨越该危险点。

2 混槽具体步骤实例

客户60 t车架阴极电泳线，原使用一款老型号电泳漆，原漆外观不理想，且该产品含有铅等重金属不环保，客户拟更换新型环保且外观良好的新一代环境友好型涂料。为此我们进行了实验室拼混工作并根据混槽数据指导客户在线混槽替代成功。

以下为拼混过程参数(表1～3)与现场控制方案(图1～2)。

表1 客户原槽液检测分析Tab.1 Detection and analysis of customer’s original tank liquid

表2 新电泳漆槽液与用户原槽液混槽配比实验Tab.2 Mixing ratio experiment of new electrophoretic paint tank liquid and customer’s original tank liquid

图1 pH-混槽比例曲线图Fig.1 Proportional curve of mixing tank-pH value

图2 电导率-混槽比例曲线图Fig.2 Proportional curve of mixing tank-conductivity

2.1 混槽方案制定与执行

该客户涂装线采取间歇式涂装，工序设置基本完整，电泳段的工序为：电泳(一段130 V/60 s；二段260 V/240 s)→UF1(浸90 s/喷)→UF2(浸90 s/喷)→纯水洗。电泳槽体60 m3，循环状态良好。

根据实验室拼混数据，拟进行现场在线混槽。新电泳漆分为两个组分：①黑浆(200 kg包装，固体份按50%计)；②乳液(1 000 kg包装，固体份按35%计)；黑浆与乳液的加料配比为1∶5。由于老槽液pH偏低，兼顾2种槽液稳定性，建议混槽期间pH范围控制在5.6±0.1为最佳(老电泳漆pH指标5.5±0.3，新电泳漆pH指标5.8±0.3)。

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

为了混槽顺利进行，避免槽液拼混至15%以下危险点出现，提出的混槽方案是：将目前槽液固体份使用限定14%以下，一次性按比例加入新电泳漆提升槽液固体份至16%。初次拼混比例在15%左右，这样既跨越了危险点，也保证了pH在控制范围内，同时也不会因为槽液固体份大范围波动导致的涂装质量不稳定。初次拼混约加入3组新电泳漆(600 kg 黑浆；3 000 kg 乳液)。大约生产200台车架后，再加入一组原漆，依此不断更新。根据拼混实验及以往拼混经验，电泳漆槽液拼混至50%时，同样降低槽液固体份，一次性补加新阴极电泳漆，此时可使槽液固体含量提高至18%，以后正常生产补加即可。

备注：混槽期间，对阳极电导率、涂装电压/时间、UF浸洗时间、溶剂/助剂含量都会根据现场情况进行调整。