يعد التركيب الكيميائي للطلاء الكهربي هو العامل الأساسي الذي يحدد -أداء تشكيل الفيلم واستقراره وتأثير الطلاء. فهو يستخدم الراتنج كإطار، مكمل بالأصباغ والمواد المضافة والماء لتشكيل نظام مركب قادر على الترسيب الكهربي -المتحكم فيه. يساعد فهم الخصائص والتأثيرات التآزرية لهذه المكونات على فهم القواعد في تصميم التركيبة وتطبيق الطلاءات الكهربية، كما يوفر أساسًا علميًا لمراقبة الجودة وتحسين العملية.
الراتينج هو المادة الأساسية المكونة للطبقة الرقيقة-من الطلاءات الكهربية، والتي تستخدم عادةً راتنجات الإيبوكسي، أو راتنجات الأكريليك، أو راتنجات البولي يوريثان، أو أصنافها المعدلة. وهي تحدد القوة الميكانيكية، ومقاومة التآكل، والالتصاق، ومقاومة الطقس لفيلم الطلاء. في الطلاء الكهربي المعتمد على الماء-، يكون الراتينج في الغالب عبارة عن بوليمر يحتوي على مجموعات كربوكسيل أو أمين، والتي يتم تحويلها إلى أملاح -قابلة للذوبان في الماء أو قابلة للتشتت في الماء- بواسطة عامل معادل، وبالتالي تكوين جزيئات مشحونة تحت تأثير مجال كهربائي وتنتقل إلى سطح قطعة العمل للترسيب. يؤثر الوزن الجزيئي وتوزيع المجموعة الوظيفية للراتنج على المرونة وكثافة الارتباط المتقاطع -ومقاومة التآكل لطبقة الطلاء. يمكن لمجموعات من أنواع مختلفة من الراتنجات أن توازن بين الصلابة والمتانة، وتتكيف مع ظروف العمل المختلفة.
تلعب الأصباغ دورًا حاسمًا في الطلاءات الكهربية، حيث توفر اللون والعتامة والتحسين الوظيفي. توفر الأصباغ غير العضوية، مثل ثاني أكسيد التيتانيوم، قوة إخفاء عالية ومقاومة للعوامل الجوية، بينما توفر أصباغ الفوسفات أيضًا حماية من التآكل. توفر الأصباغ العضوية مجموعة متنوعة غنية من الألوان ولكنها تتطلب تشتتًا وثباتًا عاليًا. يجب أن تكون جزيئات الصبغة منتشرة بشكل موحد في محلول الطلاء؛ وإلا فإنها سوف تشكل بقع ملونة أو ترسبات غير متساوية أثناء الرحلان الكهربائي. لتحسين استقرار التشتت، غالبًا ما يتم استخدام الأصباغ جنبًا إلى جنب مع المشتتات، ويتم استخدام عمليات الطحن للتحكم في حجم الجسيمات ضمن نطاق مناسب (بيانات سبيل المثال: D50 لمعظم الأنظمة يتراوح بين دون الميكرون وعدة ميكرومترات)، مما يضمن هجرة الجسيمات بشكل سلس أثناء الرحلان الكهربائي.
تعتبر الإضافات عنصرًا أساسيًا في -ضبط أداء الطلاء الكهربي؛ فهي متنوعة ومتكاملة في الوظيفة. تقوم عوامل التحييد بتحويل حمض أو قلوية الراتينج إلى شكل أيوني يمكن أن يتواجد بشكل ثابت في الماء، مما يؤثر بشكل مباشر على درجة الحموضة وتوصيل المستحلب. تعمل المواد الخافضة للتوتر السطحي على تقليل التوتر السطحي، مما يحسن توافق وتشتت الراتنجات والأصباغ. تقوم مزيلات الرغوة بقمع الفقاعات المتولدة أثناء الإنتاج والتطبيق، مما يمنع حدوث ثقوب في الفيلم. تساعد عوامل التسوية على تنعيم سطح طبقة الطلاء وتقليل العيوب مثل قشر البرتقال. تعمل العوامل الموصلة ومثبطات التآكل والمكثفات على تحسين استجابة المجال الكهربائي وتعزيز مقاومة التآكل وضبط اللزوجة، على التوالي. يجب أن يتطابق نوع وكمية المواد المضافة بدقة مع نظام الراتنج وشروط التطبيق؛ وإلا فقد يتسبب ذلك بسهولة في عدم استقرار المستحلب أو انخفاض أداء طبقة الطلاء.
الماء هو المرحلة المستمرة في أنظمة الطلاء الكهربي المنقولة بالماء، وهو المسؤول عن إذابة وتحييد المنتجات، ونقل الأيونات، وضبط اللزوجة. من الضروري فرض متطلبات صارمة على جودة المياه؛ يجب أن تكون المياه ذات موصلية منخفضة وخالية من الأيونات المعدنية الضارة أو المواد العضوية لتجنب التدخل في السلوك الكهربي وجودة طبقة الطلاء. قد تضيف بعض الأنظمة أيضًا كمية صغيرة من المذيب المساعد- لضبط معدل التبخر وتكوين طبقة -قدرة على التكيف مع البيئة، ولكن يجب التحكم في الكمية للحفاظ على الصداقة البيئية وخصائص المركبات العضوية المتطايرة المنخفضة.
في اثنين من الدهانات الكهربية المتشابكة-المكونة أو الذاتية-، تتم إضافة عوامل التشابك أو محفزات المعالجة. بعد الترسيب الكهربي، تتفاعل هذه مع الحرارة أو في درجة حرارة الغرفة لتشكل شبكة مستقرة بين سلاسل الراتنج الجزيئية، مما يحسن صلابة الفيلم ومقاومته الكيميائية ومتانته. ويجب أن تتوافق تفاعلية هذه المكونات مع عملية الخبز؛ خلاف ذلك، قد يحدث تشابك غير كاف أو التقصف المفرط.
يتكون التركيب الكيميائي للطلاء الكهربي من راتينج مكون للأغشية، وأصباغ وظيفية، ومواد مضافة متنوعة، ووسط طور مائي. وتحت تأثير المجال الكهربائي، تعمل هذه المكونات بشكل تآزري لإكمال عمليات التشتت والهجرة وتكوين الفيلم. يوفر الراتنج الأساس الهيكلي والأداء، وتضفي الأصباغ اللون والحماية، وتتحكم المواد المضافة بدقة في نافذة العملية وجودة المنتج النهائي، وتضمن المرحلة المائية الصداقة البيئية وقابلية التشغيل. فقط عندما تكون نسب كل مكون مناسبة ويكون توافقها جيدًا، يمكن إنتاج طلاء كهربي مستقر وموثوق به، مما يوفر مواد خام عالية الجودة-لطلاء فعال وموحد.
