1 引言
电泳涂装工艺的普及速度是史无前例的，在1965年只有1%的汽车车身底漆采用电泳涂装法，1970 年为10%，1985 年汽车车身阴极电泳化率达90%以上，而现今汽车车身几乎100%采用阴极电泳涂装。随着电泳涂装技术的进步，现普遍使用的阴极电泳涂料已发展到第六代。
阴极电泳涂层以它优良的耐腐蚀性而著称，但汽车车身和零部件在冲压加工时形成大小不同的棱边和尖角中国机械网okmao.com。这些边角在涂装时，由于覆盖性不好，容易生锈。边角覆盖型阴极电泳涂料是专为提高边角部位的防腐蚀性能而研制的，已成为电泳涂料未来的发展方向之一。现将在电泳漆边角覆盖缺陷方面的研究做一介绍。
2 电泳漆边角腐蚀性试验方法
此试验方法是以美工刀片来模拟车身边角部位，将刀片磷化后电泳来检验电泳漆的边角覆盖性。
⑴将符合要求的美工刀片经脱脂、磷化处理，选取磷化状态好、结晶较为一致的刀片进行电泳。
⑵电泳时注意刀刃朝向电极的一方，并使刀片上有凹槽的一面朝向同一方向，电泳时保证极比为1 ∶2，将冲洗后的刀片在标准条件下进行烘干，并保证漆膜的厚度在标准范围内。
⑶将刀刃向上放入盐雾箱中，与垂直面呈15° ～30°夹角，按GB/T 10125—1997 进行168 h 中性盐雾试验，然后对腐蚀情况进行判定。
⑷平行做3 个刀片，试验结果取其算术平均值。
3 尖端部位电泳及加热固化时涂层厚度变化
尖端的表面曲率大，电泳时由于尖端放电现象的存在，电流密度较大，电沉积首先发生在这些部位，随着电泳过程的进行，漆膜逐渐增厚、电阻增大、绝缘程度增加，该部位的电流密度逐渐减小，然后电沉积才进入到相邻区域。涂料固体组分集中在尖端部位析出，边角覆盖性是很好的。
但在烘烤后尖端部位涂层厚度发生了明显的减少。这是由表面张力的变化引起的，重力对涂层加热固化的影响与表面张力的影响相比是很小的，可以忽略不计。尖端部位的金属特别薄，温度较其它部位升高较快，此部位底部涂料温度迅速升高，引起对流，底部物料从底层向上迁移到达顶点。
表面张力随温度的上升而下降，到达顶点物料的表面张力与周围物料相比较低，周围物料对顶点物料产生沿两侧的横向外力，结果引起该处物料向外流动，流动时又带动一些物料一起迁移；同时底部被加热的温液继续上升至表面，加强了初始的流动。这样最初不流动的液层变得不稳定，尖端部位的涂层逐渐向两侧移动，变薄。
图1 是刀片电泳后，湿膜未加热固化时的照片，可以看出尖端部位的漆膜较刀片其它部位厚1 倍左右，表明电泳涂层未烘烤前边角覆盖较好。
图2 是涂层加热固化后放大2 000 倍的照片，尖端部位涂层明显变薄。
4 尖端部位锈蚀原因分析
尖端部位过早出现锈蚀的原因可能是前处理磷化不良或尖端部位出现涂层缺陷。
图3 是将刀片尖端部位磷化膜放大2 000 倍后的照片，此照片是选取磷化结晶正常的刀片拍摄的，可以看出尖端部位的磷化状态较好，可以排除因尖端部位无磷化膜或磷化效果较差而影响涂层的耐腐蚀性能。
图3 中尖端部位的涂层有微小的缩孔，这使涂层在个别部位变得更薄。在168 h 中性盐雾试验过程中，这些缺陷部位更容易发生腐蚀。
在涂料配方中，如果固化析出组分表面张力不匹配，就有可能产生缩孔。尖端部位的涂层在加热固化的过程中，发生了流动和迁移，涂层内部有低表面张力的组分移动至表面层，周围物质表面张力较高，物料就会由低表面张力区向高表面张力区移动，形成缩孔。
电泳涂层的溶剂含量较少，现普遍使用的第六代阴极电泳涂料，涂层的加热减量在10%左右，溶剂挥发引起涂层表面张力梯度变化较小，对尖端部位涂层变薄及出现缩孔的影响有限。
5 提高电泳漆边角覆盖性的途径
缩孔的形成过程是一个时间过程。若体系的黏度很小，体系能很快流平，不能形成缩孔；若体系的黏度很大，物料流动慢，形成缩孔的可能性也较小；只有在黏度偏低的时候，这种缩孔才可能形成。如果液膜足够厚，则液体可以从底部补充进入凹陷处，可使缩孔弥合。
加热时尖端部位膜层变薄，底部没有物料可以补充，则形成了永久性的缩孔。有文献提出提高电泳漆边角覆盖性的途径是提高漆膜加热固化时的黏度和降低其表面张力。通过使用填充剂或热流动剂提高体系加热固化时的黏度，降低涂层的流动，提高边角覆盖性，但黏度过大，也会导致流平不良，使涂膜的平滑性受到损害。
降低表面张力可提高边角覆盖性的原理是缩小因升温引起的表面张力的变化值，降低加热固化时涂层的表面张力梯度，减少涂料加热固化时向两侧移动的趋势。
中性盐雾试验后，刀片呈点状腐蚀而各个点并没有连成一条线，说明非缺陷部位的耐腐蚀能力还是比较好的。也可以通过改进涂料配方，来减小加热固化时析出物的表面张力梯度。控制固化时缩孔等缺陷的出现来提高电泳涂层的边角覆盖性能。
现阶段，从成本等一些因素考虑，边角覆盖型阴极电泳涂料并没有在生产上普遍使用，提高电泳漆边角覆盖性的途径，可以在设计上使边角部不外露、打磨端部、在连接处涂布折边胶等，加强涂装过程控制，避免磷化缺陷及电泳时出现颗粒、针孔等。
6 结语
尖端部位的涂层在加热固化时，由于表面张力的变化，变薄的趋势是不可避免的。尽量在涂料配方以及涂装生产过程中减少其它缺陷的产生，以提高电泳漆的边角覆盖性能。
参考文献：
[1] 刘引烽.涂料界面原理及应用[M].北京：化学工业出版社，2007.
[2] 宋华.电泳涂装技术[M].北京：化学工业出版社，2009.
摘要：介绍了检验电泳漆边角覆盖性的试验方法、电泳及烘干过程中尖端部位涂层的变化，对引起电泳漆边角部腐蚀的原因进行分析，列举了提高电泳漆边角覆盖性的途径。