اجزای اصلی پوششهای الکتروفورتیک، پایداری پراکندگی، مکانیسم تشکیل فیلم و عملکرد نهایی آنها را تعیین میکنند. آنها معمولاً از رزین های تشکیل دهنده فیلم، رنگدانه ها، مواد افزودنی و یک محیط آبی تشکیل شده اند. این اجزا به صورت هم افزایی در طراحی فرمولاسیون برای رسیدن به رسوب الکتروفورتیک یکنواخت و اثرات محافظتی عالی عمل می کنند. درک عملکردها و روابط متقابل این اجزا به درک منابع عملکرد و مرزهای کاربرد پوشش های الکتروفورتیک کمک می کند.
رزینهای تشکیلدهنده فیلم، چارچوب اصلی پوششهای الکتروفورتیک هستند که استحکام مکانیکی، چسبندگی و مقاومت شیمیایی را به فیلم پوشش میدهند. رزینهای رایج در پوششهای الکتروفورتیک مبتنی بر آب{2}}شامل رزینهای اپوکسی، رزینهای اکریلیک، رزینهای پلیاورتان و انواع اصلاحشده آنها هستند. این مولکولهای رزین حاوی گروههای قابل یونیزاسیون مانند گروههای کربوکسیل یا آمین هستند که پس از خنثیسازی با عوامل خنثیکننده، نمکهای-محلول یا قابل پخش در آب{5}} را تشکیل میدهند. سپس این نمک ها می توانند به عنوان ذرات باردار به سطح قطعه کار مهاجرت کرده و به عنوان یک فیلم در یک میدان الکتریکی رسوب کنند. وزن مولکولی، نوع گروه عملکردی و توزیع رزین به طور مستقیم بر انعطاف پذیری لایه، چگالی اتصال عرضی و مقاومت در برابر خوردگی تأثیر می گذارد. ترکیبی از رزین های مختلف می تواند سختی و چقرمگی را برای انطباق با شرایط کاری مختلف متعادل کند.
رنگدانهها در پوششهای الکتروفورتیک برای رنگآمیزی، پوشش و بهبود عملکردهای خاص عمل میکنند. رنگدانه های معدنی، مانند دی اکسید تیتانیوم، قدرت پوشانندگی و مقاومت بالایی در برابر آب و هوا ایجاد می کنند، در حالی که رنگدانه های فسفات محافظت بیشتری در برابر زنگ زدگی به لایه پوشش می دهند. رنگدانه های آلی بیان رنگ غنی را ارائه می دهند اما به سطوح بالاتری از پراکندگی و پایداری سیستم نیاز دارند. برای اطمینان از توزیع یکنواخت ذرات رنگدانه در طول الکتروفورز بدون دخالت در مهاجرت رزین، معمولاً از پراکندهکنندهها استفاده میشود و اندازه ذرات در یک محدوده مناسب در طول فرآیند آسیاب کنترل میشود (دادههای مثال: D50 برای اکثر سیستمها بین زیر میکرون و چند میکرون است)، در نتیجه خطر لکههای رنگی و رسوب ناهموار کاهش مییابد.
افزودنیها جزء مهمی برای تنظیم دقیق عملکرد پوشش الکتروفورتیک هستند. آنها از نظر عملکرد متنوع و مکمل هستند. عوامل خنثی کننده، گروه های اسیدی یا بازی رزین را به اشکال یونی تبدیل می کنند که می توانند به طور پایدار در آب وجود داشته باشند، به طور مستقیم بر مقدار pH و هدایت امولسیون تأثیر می گذارند و کلید حفظ کنترل پذیری فرآیند الکتروفورز هستند. سورفکتانت ها کشش سطحی را کاهش می دهند و سازگاری و پراکندگی رزین و رنگدانه ها را بهبود می بخشند. کف زدا حباب های ایجاد شده در حین تولید و استفاده را سرکوب می کند و از ایجاد سوراخ در فیلم جلوگیری می کند. عوامل تراز کننده سطح لایه لایه رنگی صاف را تقویت می کنند و عیوب ظاهری مانند پوست پرتقال را کاهش می دهند. عوامل رسانا، بازدارندههای خوردگی و ضخیمکنندهها به ترتیب برای بهینهسازی پاسخ میدان الکتریکی، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و تنظیم ویسکوزیته سیستم استفاده میشوند. نوع و مقدار مواد افزودنی باید دقیقاً با سیستم رزین و شرایط فرآیند مطابقت داشته باشد. در غیر این صورت، ناپایداری امولسیون یا کاهش عملکرد لایه رنگ ممکن است رخ دهد.
محیط آبی فاز پیوسته رنگ الکتروفورتیک موجود در آب است که مسئول حل کردن محصولات خنثی سازی، انتقال یون ها و تنظیم ویسکوزیته است. الزامات دقیق کیفیت آب ضروری است. آب باید رسانایی پایینی داشته باشد و عاری از یونهای مضر فلزی یا مواد آلی باشد تا از تداخل با رفتار الکتروفورتیک و کیفیت فیلم رنگ جلوگیری شود. برخی از سیستمها مقدار کمی هم-حلال را برای بهبود فراریت و سازگاری محیطی تشکیلدهنده فیلم اضافه میکنند، اما برای حفظ مزایای حفاظت از محیط زیست و انتشار ترکیبات آلی فرار کم، دوز باید کنترل شود.
در برخی از رنگهای الکتروفورتیک دو جزئی یا خود{1}، عوامل اتصال عرضی یا کاتالیزورهای پخت نیز معرفی شدهاند. پس از رسوب الکتروفورتیک، اینها با حرارت یا دمای اتاق واکنش نشان می دهند تا تشکیل یک شبکه پایدار بین زنجیره های مولکولی رزین را تقویت کنند، در نتیجه سختی، مقاومت شیمیایی و دوام فیلم را بهبود می بخشند. واکنش پذیری این اجزا باید با فرآیند پخت مطابقت داده شود تا از اتصال عرضی ناکافی یا شکنندگی بیش از حد پخت جلوگیری شود.
اجزای اصلی رنگ الکتروفورتیک از رزین تشکیلدهنده فیلم، رنگدانههای کاربردی، مواد افزودنی مختلف و یک محیط فاز آبی تشکیل شده است. تحت عمل یک میدان الکتریکی، هر جزء به طور هم افزایی فرآیند پراکندگی، مهاجرت و تشکیل فیلم را تکمیل میکند. رزین اساس ساختاری و عملکردی را فراهم می کند، رنگدانه ها رنگ و محافظت را ایجاد می کنند، افزودنی ها به خوبی پنجره فرآیند و کیفیت محصول نهایی را کنترل می کنند، و فاز آبی حفاظت از محیط زیست و کارایی را تضمین می کند. تنها زمانی که نسبت هر جزء مناسب باشد و سازگاری آنها خوب باشد، می توان یک رنگ الکتروفورتیک پایدار و قابل اعتماد تولید کرد که مواد اولیه با کیفیت بالا را برای پوشش کارآمد و یکنواخت فراهم می کند.
