探討電泳技術的基本原理和分類
電泳技術的基本原理和分類
在電場中,推動帶電質點運動的力(F)等于質點所帶凈電荷量(Q)與電場強度(E)的乘積。F=QE質點的前移同樣要受到阻力(F)的影響,對于一個球形質點,服從 Stoke定律,即:F′=6πrην式中r為質點半徑,η為介質粘度,ν為質點移動速度,當質點在電場中作穩定運動時:
F=F′即 QE=6πrην
可見,球形質點的遷移率,首先取決于自身狀態,即與所帶電量成正比,與其半徑及介質粘度成反比。除了自身狀態的因素外,電泳體系中其它因素也影響質點的電泳遷移率。
電泳法可分為自由電泳(無支持體)及區帶電泳(有支持體)兩大類。前者包括 Tise-leas式微量電泳、顯微電泳、等電聚焦電泳、等速電泳及密度梯度電泳。區帶電泳則包括濾紙電泳(常壓及高壓)、薄層電泳(薄膜及薄板)、凝膠電泳(瓊脂、瓊脂糖、淀粉膠、聚丙烯酰胺凝膠)等。
自由電泳法的發展并不迅速,因為其電泳儀構造復雜、體積龐大,操作要求嚴格,價格昂貴等。而區帶電泳可用各種類型的物質作支持體,其應用比較廣泛.
電泳是電泳涂料在陰陽兩極,施加于電壓作用下,帶電荷之涂料離子移動到陰極,并與陰極表面所產生之堿性作用形成不溶解物,沉積于工件表面。它包括四個過程:
1 )電解(分解)
在陰極反應最初為電解反應,生成氫氣及氫氧根離子 OH ,此反應造成陰極面形成一高堿性邊界層,當陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質,涂膜沉積,方程式為: H2O→OH+H
2 )電泳動(泳動、遷移)
陽離子樹脂及 H+ 在電場作用下,向陰極移動,而陰離子向陽極移動過程。
3 )電沉積(析出)
在被涂工件表面,陽離子樹脂與陰極表面堿性作用,中和而析出不沉積物,沉積于被涂工件上。
4 )電滲(脫水)
涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的,具有多數毛細孔,水被從陰極涂膜中排滲出來,在電場作用下,引起涂膜脫水,而涂膜則吸附于工件表面,而
完成整個電泳過程。
• 電泳表面處理工藝的特點:
電泳漆膜具有涂層豐滿、均勻、平整、光滑的優點,電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優于其它涂裝工藝。