Galvanisering är en speciell metod för att erhålla polymerbeläggningar på en ledande yta under påverkan av en elektrisk ström .
Elektrodeposition som målningsmetod har funnits i över 50 år. Den största tillämpningen av denna målningsmetod i termer av volymen förbrukat lackmaterial har fått i bilindustrin. Bindemedlen i färgmaterial för denna metod är oligomera polymera vattenlösliga elektrolyter. Inom området för likström, på samma sätt som vid elektroplätering, är de elektrolytiska avsatta på katoden eller anoden, som är de produkter som ska målas. Mekanismen för att erhålla beläggningar med denna metod är förknippad med förmågan hos en polyelektrolyt att ändra sin vattenlöslighet med en förändring i mediets pH. Den huvudsakliga elektrokemiska reaktionen som inträffar under elektroavsättning är elektrolys av vatten.
VID ANOD ELEKTRODEPOSITION: Vid anoden sker elektrolys av vatten enligt följande reaktion: 2H 2 O - 4e- \u003d O 2 + 4H + , (pH vid anoden → 1). Det finns också en anodisk upplösning av metallen: Me → Me a+ + ae - . Filmbildande ämnen med förmåga att dissociera till joner i ett vattenhaltigt medium med bildning av polyanjoner avsätts på anoden: R(COOK)n ↔ R(COO - )n + nK + . För anodisk elektrodeposition används filmbildare, vars bindemedel omvandlas till en anjonisk form genom att man för in karboxylgrupper (RCOOH) i molekylen (där R är den filmbildande delen av oligomeren). Efter neutralisering (dopning) av karboxylgrupper med organiska aminer eller ammoniak blir de vattenlösliga polyelektrolyter i enlighet med följande schema: (RCOO ¯ NR 4+ , där NR 4+ är en aminkatjon eller NH 4+ ). I detta fall löser sig den sura (ej neutraliserade) formen av filmbildaren inte i vatten. Därför blir filmbildaren i det sura anodutrymmet olösligt i vatten och avsätts på produkten som målas - anoden i form av en polysyra. R(COO-)n + nH+ ↔ R(COOH)n↓, R(COO-)n + nMe a+ ↔ R(COO)Me↓. Utöver dessa processer kan även andra förekomma, till exempel anodoxidation av metallen (vid aluminiumfärgning), dekarboxylering och oxidation av filmbildaren (vid höga anodpotentialer).
VID KATODELEKTRODEPOSITION: Vid katoden sker elektrolys av vatten enligt följande reaktion: H 2 O + e - → 0,5H 2 + OH - , (pH vid katoden → 13-14). Vid katodisk elektroutfällning används vattenlösliga filmbildare, som bildar polykatjoner under dissociation, vilka inkluderar aminogrupper. När de interagerar med syror får de egenskaperna hos polyelektrolyter och löses upp i vatten. Som ett resultat bildas föreningar av typen RX + Z‾, där RX + är en polykatjon (den filmbildande delen av oligomeren, och Z‾ är anjonen av motsvarande syra (oftast är det myrsyra eller ättiksyra) I det alkaliska katodutrymmet förlorar de sin vattenlöslighet och avsätts på katodprodukten i form av en fällning -R 2 -NH. -R 2 (NH 2+ ) + OH - → -R 2 -NH ↓ + H 2 O Tillsammans med de angivna processerna är katodisk reduktion av metalloxider möjlig på grund av hydroniumjoner som finns i lösningen: MeO + 2H 3 O + + 2e - ↔ Me + 3H 2 O.
I synnerhet är oxider av järn, aluminium, koppar och nickel föremål för reduktion. Sålunda, i motsats till den anodiska processen, löser den katodiska processen inte metallen och dess fosfater (om ytan är förfosfaterad ) ; oxidation av filmbildare är också utesluten. På grund av användningen av membranprocesser (elektrodialys och ultrafiltrering) i färgningstekniken säkerställs en praktiskt taget avfallsfri färgningscykel. Det rostskyddande skyddet för beläggningar som erhålls med denna metod, på grund av de specifika fysikalisk-kemiska processerna som sker under deras bildning, är det högsta per tjockleksenhet. Således har en tjugomikrons beläggning erhållen på basis av moderna färger och lacker på en fosfaterad yta en saltbeständighet på upp till 2000 timmar i en saltdimkammare. Därför har denna metod funnit tillämpning, först och främst, för att erhålla en korrosionsbeständig beläggning. För närvarande är karosserna på alla personbilar som tillverkas i världen grundade med denna metod. Det används också för att grunda karosser på lastbilar, bussar, samt för att erhålla enskiktsbeläggningar på reservdelar, hjulskivor och andra produkter.
Kvasnikov M.Yu., Krylova I.A. . Färgning genom galvanisering vid sekelskiftet. Del I //Färger och lacker och deras användning. 2001, nr 4. S.10-15