La composició química del recobriment electroforètic és el factor fonamental que determina el rendiment, l'estabilitat i l'efecte del recobriment-formant pel·lícula. Utilitza resina com a marc, complementada amb pigments, additius i aigua per formar un sistema compost capaç de deposició electro-controlada. Comprendre les característiques i els efectes sinèrgics d'aquests components ajuda a comprendre les regles en el disseny de la formulació i l'aplicació de recobriments electroforètics, i també proporciona una base científica per al control de qualitat i l'optimització del procés.
La resina és la substància principal-formadora de pel·lícula dels recobriments electroforètics, que utilitzen habitualment resina epoxi, resina acrílica, resina de poliuretà o les seves varietats modificades. Determinen la resistència mecànica, la resistència a la corrosió, l'adhesió i la resistència a la intempèrie de la pel·lícula de recobriment. En els recobriments electroforètics basats en aigua, la resina és principalment un polímer que conté grups carboxil o amina, que es converteix en sals-solubles o dispersables en aigua- mitjançant un agent neutralitzant, formant així partícules carregades sota l'acció d'un camp elèctric i migrant a la superfície de la peça per a la seva deposició. El pes molecular i la distribució del grup funcional de la resina afecten la flexibilitat, la densitat d'enllaç-creuat i la resistència a la corrosió de la pel·lícula de recobriment. Les combinacions de diferents tipus de resines poden equilibrar la duresa i la tenacitat, adaptant-se a diverses condicions de treball.
Els pigments tenen un paper crucial en els recobriments electroforètics, proporcionant color, opacitat i millora funcional. Els pigments inorgànics, com el diòxid de titani, ofereixen un gran poder d'amagat i resistència a la intempèrie, mentre que els pigments de fosfat també proporcionen protecció contra la corrosió. Els pigments orgànics ofereixen una gran varietat de colors, però requereixen una gran dispersió i estabilitat. Les partícules de pigment s'han de dispersar uniformement a la solució de recobriment; en cas contrari, formaran taques de color o deposició desigual durant l'electroforesi. Per millorar l'estabilitat de la dispersió, sovint s'utilitzen pigments juntament amb dispersants, i s'utilitzen processos de mòlta per controlar la mida de la partícula dins d'un rang adequat (dades d'exemple: D50 per a la majoria de sistemes està entre submicròmetres i diversos micròmetres), assegurant una migració suau de partícules durant l'electroforesi.
Els additius són clau per a l'ajust-fino del rendiment del recobriment electroforètic; són diverses i complementàries en funció. Els agents neutralitzants converteixen l'àcid o l'alcalinitat de la resina en una forma iònica que pot existir de manera estable a l'aigua, afectant directament el pH i la conductivitat de l'emulsió. Els tensioactius redueixen la tensió interfacial, millorant la compatibilitat i dispersió de la resina i els pigments. Els antiespumantes suprimeixen les bombolles generades durant la producció i l'aplicació, evitant els forats a la pel·lícula. Els agents d'anivellament ajuden a suavitzar la superfície de la pel·lícula de pintura i reduir defectes com la pell de taronja. Els agents conductors, els inhibidors de corrosió i els espessidors optimitzen la resposta del camp elèctric, milloren la resistència a la corrosió i ajusten la viscositat, respectivament. El tipus i la quantitat d'additius s'han d'ajustar amb precisió al sistema de resina i a les condicions d'aplicació; en cas contrari, pot provocar fàcilment inestabilitat de l'emulsió o una disminució del rendiment de la pel·lícula de pintura.
L'aigua és la fase contínua dels sistemes de pintura electroforètica a l'aigua, responsable de dissoldre i neutralitzar els productes, transferir ions i ajustar la viscositat. Calen requisits estrictes de qualitat de l'aigua; l'aigua ha de tenir una conductivitat baixa i estar lliure d'ions metàl·lics nocius o matèria orgànica per evitar interferir amb el comportament electroforètic i la qualitat de la pel·lícula de pintura. Alguns sistemes també poden afegir una petita quantitat de co-dissolvent per ajustar la velocitat d'evaporació i l'adaptabilitat de l'entorn-formant pel·lícula, però la quantitat s'ha de controlar per mantenir el respecte al medi ambient i les característiques baixes de COV.
A les pintures electroforètiques de dos-components o autoreticulants-, s'afegeixen agents de reticulació o catalitzadors de curat. Després de la deposició electroforètica, aquests reaccionen amb la calor o a temperatura ambient per formar una xarxa estable entre cadenes moleculars de resina, millorant la duresa, la resistència química i la durabilitat de la pel·lícula. La reactivitat d'aquests components ha de coincidir amb el procés de cocció; en cas contrari, es pot produir una reticulació insuficient o una fragilitat excessiva.
La composició química de la pintura electroforètica consta de resina-formadora de pel·lícula, pigments funcionals, diversos additius i un medi en fase aquosa. Sota la influència d'un camp elèctric, aquests components treballen de manera sinèrgica per completar els processos de dispersió, migració i formació de pel·lícules. La resina proporciona la base estructural i de rendiment, els pigments imparteixen color i protecció, els additius controlen finament la finestra del procés i la qualitat del producte acabat, i la fase aquosa garanteix el respecte al medi ambient i la treballabilitat. Només quan les proporcions de cada component són adequades i la seva compatibilitat és bona es pot produir una pintura electroforètica estable i fiable, proporcionant matèries primeres d'alta-qualitat per a un recobriment eficient i uniforme.
