為了保證整車尤其是底盤部件在海運(yùn)中的防銹質(zhì)量,目前各大汽車廠對(duì)出口商用車整體都采用噴蠟保護(hù),同時(shí)也對(duì)底盤部件的涂裝制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),不斷提高涂裝質(zhì)量。根據(jù)問(wèn)題發(fā)生的時(shí)間和情況,通過(guò)對(duì)生產(chǎn)線工況逐一分析,粉末重涂時(shí)涂層收縮的原因可能有以下幾種:①壓縮空氣不干凈,含有過(guò)多的油和水;②電泳底漆固化不充分;③電泳底漆漆膜因接觸外界污垢而被污染;④電泳漆中的一些成分在干燥過(guò)程中釋放出來(lái),附著在電泳漆膜表面,改變了漆膜的表面性質(zhì)。
粉末重涂過(guò)程中涂層縮孔原因分析
1、壓縮空氣不干凈,含有過(guò)多的油和水。
采用WZG-6/8型無(wú)熱再生空氣干燥器。壓縮空氣經(jīng)除油干燥氣體處理后,各項(xiàng)參數(shù)均能滿足粉末噴涂要求。其具體指標(biāo)如下:壓力0.6 ~ 0.8 MPa,露點(diǎn)溫度不大于-40℃,油、水等雜物符合標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)進(jìn)行了以下試驗(yàn):使用同一型號(hào)的零件,部分零件電泳后噴粉,其余零件預(yù)處理后直接噴粉。檢測(cè)結(jié)果如下:對(duì)于電泳后噴涂粉末的零件,漆膜表面有大面積縮孔,附著力很差;而直接噴涂粉末的零件漆膜外觀好,附著力極佳。因此,可以消除壓縮空氣不干凈、油和水過(guò)多造成的縮孔。
2、電泳底漆固化不充分。
在電泳涂裝過(guò)程中,如果干燥過(guò)程沒(méi)有嚴(yán)格控制,如干燥溫度或時(shí)間達(dá)不到最低要求,解封后含有異氰酸酯基團(tuán)的固化劑可能反應(yīng)不完全,殘留在電泳漆膜表面,導(dǎo)致電泳漆膜表面性能發(fā)生變化,與面漆匹配不良。為了驗(yàn)證這一因素,對(duì)電泳后的漆膜質(zhì)量進(jìn)行了檢查,發(fā)現(xiàn)硬度為2H,附著力為0級(jí),漆膜質(zhì)量完全符合原漆的技術(shù)指標(biāo)。同時(shí),用蘸丙酮(約9.8N)的脫脂棉反復(fù)擦拭電泳漆膜10次后,涂層表面狀況良好,紗布上無(wú)漆膜。然后將電泳涂裝后的底盤在粉末噴涂線的涂料固化爐中進(jìn)行兩次180℃25分鐘的固化,最后再進(jìn)行粉末復(fù)涂。發(fā)現(xiàn)漆膜仍有較大的縮孔,附著力差。因此,可以消除電泳底漆固化不充分造成的縮孔。
3、電泳底漆漆膜被外界污物污染。為了驗(yàn)證電泳底漆漆膜被外界污物污染,采用以下驗(yàn)證方案:①用二甲苯擦拭電泳底漆漆膜,晾干后再噴粉末;②在實(shí)驗(yàn)室取電泳槽的槽液制作電泳樣品,然后重新涂粉。用二甲苯擦拭后,重涂漆膜的外觀質(zhì)量有所提高,但仍有嚴(yán)重的縮孔,附著力基本沒(méi)有提高。實(shí)驗(yàn)室做的電泳樣品,粉末重涂后和電泳線生產(chǎn)線的效果一樣:大面積收縮,附著力差。因此可以消除電泳底漆漆膜與外界污垢接觸而產(chǎn)生的縮孔。
4、電泳漆中的一些成分在干燥過(guò)程中釋放出來(lái),附著在漆膜表面,改變了漆膜的表面性質(zhì)。在試圖查找原因未果的情況下,我們與電泳漆廠家溝通,了解到電泳線最近使用的是10月20號(hào)批次的原廠漆,廠家在發(fā)現(xiàn)外觀質(zhì)量差的情況下,添加了臺(tái)灣省德謙公司的435流平劑,懷疑流平劑可能導(dǎo)致收縮、附著力差。為了驗(yàn)證這個(gè)因素,進(jìn)行了以下試驗(yàn):分別取10月20日和9月10日的原漆(不含435流平劑),重新制作電泳漆樣品,然后重新刷粉。10月20日的原漆有大量縮孔,附著力極差,與現(xiàn)場(chǎng)反映的情況一致;但9月10日原漆正常,基本可以判斷是435流平劑導(dǎo)致電泳后重涂性不好。
結(jié)果的分析和討論
它是流平劑涂料的添加劑之一,在干燥過(guò)程中能賦予涂料平整、光滑、均勻的涂膜。流平劑的主要成分是改性聚硅氧烷,屬于有機(jī)硅樹(shù)脂助劑。添加劑具有低表面張力,并且通過(guò)將具有反應(yīng)性官能團(tuán)的羥基接枝到主鏈的側(cè)基中而被改性。該流平劑可用于解決脫模劑、潤(rùn)滑油等金屬、聚合物、木質(zhì)基材污染造成的涂層表面收縮問(wèn)題。添加到涂料中,能顯著降低涂料的表面張力,降低涂膜的表面張力梯度,促進(jìn)涂膜的流平性能,防止起霜和橘皮,改善對(duì)基材的潤(rùn)濕性,增加附著力,減少收縮、針孔等涂層表面缺陷。但由于用反應(yīng)性官能團(tuán)改性,在成膜過(guò)程中與樹(shù)脂或固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),在漆膜表面富集大量甲基,漆膜表面張力變得極低。
根據(jù)液體分布理論,當(dāng)重涂涂層的表面張力大于底漆膜的表面張力時(shí),會(huì)造成濕膜分布困難,導(dǎo)致漆膜出現(xiàn)缺陷,嚴(yán)重影響重涂涂層的外觀和層間附著力。為了系統(tǒng)了解435流平劑的添加量對(duì)粉末噴涂重涂性的影響,制作了不同添加量(從0到0.3‰)的電泳板,然后通過(guò)粉末噴涂觀察重涂性。影響重涂相容性的因素很多,其中涂層的表面張力是一個(gè)極其重要的因素。如果底漆的表面張力太低,會(huì)給后續(xù)重漆的配套帶來(lái)很大的問(wèn)題,甚至使重漆無(wú)法進(jìn)行。
根據(jù)這次質(zhì)量事故和對(duì)有機(jī)硅流平劑重涂匹配的研究,電泳底漆中應(yīng)盡量避免使用對(duì)涂層表面張力有較大影響的添加劑,如有機(jī)硅流平劑,特別是未改性的聚硅氧烷和反應(yīng)性官能團(tuán)改性的聚硅氧烷,因?yàn)楫?dāng)這類流平劑的含量?jī)H為0.025‰時(shí),重涂附著力明顯下降,漆膜外觀開(kāi)始變差。此外,用戶還應(yīng)根據(jù)使用情況檢查電泳底漆的復(fù)涂相容性。涂料生產(chǎn)企業(yè)在更改流平劑助劑配方時(shí),應(yīng)提前與用戶溝通,做好相關(guān)工藝試驗(yàn),確保重涂兼容性,以免造成不可挽回的損失。