為了保證整車(chē)尤其是底盤(pán)部件在海運中的防銹質(zhì)量,目前各大汽車(chē)廠(chǎng)對出口商用車(chē)整體都采用噴蠟保護,同時(shí)也對底盤(pán)部件的涂裝制定了嚴格的標準,不斷提高涂裝質(zhì)量。根據問(wèn)題發(fā)生的時(shí)間和情況,通過(guò)對生產(chǎn)線(xiàn)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(zhù)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,各項參數均能滿(mǎn)足粉末噴涂要求。其具體指標如下:壓力0.6 ~ 0.8 MPa,露點(diǎn)溫度不大于-40℃,油、水等雜物符合標準要求。同時(shí)進(jìn)行了以下試驗:使用同一型號的零件,部分零件電泳后噴粉,其余零件預處理后直接噴粉。檢測結果如下:對于電泳后噴涂粉末的零件,漆膜表面有大面積縮孔,附著(zhù)力很差;而直接噴涂粉末的零件漆膜外觀(guān)好,附著(zhù)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)有嚴格控制,如干燥溫度或時(shí)間達不到最低要求,解封后含有異氰酸酯基團的固化劑可能反應不完全,殘留在電泳漆膜表面,導致電泳漆膜表面性能發(fā)生變化,與面漆匹配不良。為了驗證這一因素,對電泳后的漆膜質(zhì)量進(jìn)行了檢查,發(fā)現硬度為2H,附著(zhù)力為0級,漆膜質(zhì)量完全符合原漆的技術(shù)指標。同時(shí),用蘸丙酮(約9.8N)的脫脂棉反復擦拭電泳漆膜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(pán)在粉末噴涂線(xiàn)的涂料固化爐中進(jìn)行兩次180℃25分鐘的固化,最后再進(jìn)行粉末復涂。發(fā)現漆膜仍有較大的縮孔,附著(zhù)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。為了驗證電泳底漆漆膜被外界污物污染,采用以下驗證方案:①用二甲苯擦拭電泳底漆漆膜,晾干后再?lài)姺勰?②在實(shí)驗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(guān)質(zhì)量有所提高,但仍有嚴重的縮孔,附著(zhù)力基本沒(méi)有提高。實(shí)驗室做的電泳樣品,粉末重涂后和電泳線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)的效果一樣:大面積收縮,附著(zhù)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(zhù)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(chǎng)家溝通,了解到電泳線(xiàn)最近使用的是10月20號批次的原廠(chǎng)漆,廠(chǎng)家在發(fā)現外觀(guān)質(zhì)量差的情況下,添加了臺灣省德謙公司的435流平劑,懷疑流平劑可能導致收縮、附著(zhù)力差。為了驗證這個(gè)因素,進(jìn)行了以下試驗: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(zhù)力極差,與現場(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流平劑導致電泳后重涂性不好。
結果的分析和討論
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)將具有反應性官能團的羥基接枝到主鏈的側基中而被改性。該流平劑可用于解決脫模劑、潤滑油等金屬、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(zhù)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,改善對基材的潤濕性,增加附著(zhù)力,減少收縮、針孔等涂層表面缺陷。但由于用反應性官能團改性,在成膜過(guò)程中與樹(shù)脂或固化劑發(fā)生交聯(lián)反應,在漆膜表面富集大量甲基,漆膜表面張力變得極低。
根據液體分布理論,當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,導致漆膜出現缺陷,嚴重影響重涂涂層的外觀(guān)和層間附著(zhù)力。為了系統了解435流平劑的添加量對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(guān)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。
根據這次質(zhì)量事故和對有機硅流平劑重涂匹配的研究,電泳底漆中應盡量避免使用對涂層表面張力有較大影響的添加劑,如有機硅流平劑,特別是未改性的聚硅氧烷和反應性官能團改性的聚硅氧烷,因為當這類(lèi)流平劑的含量?jì)H為0.025‰時(shí),重涂附著(zhù)力明顯下降,漆膜外觀(guān)開(kāi)始變差。此外,用戶(hù)還應根據使用情況檢查電泳底漆的復涂相容性。涂料生產(chǎn)企業(yè)在更改流平劑助劑配方時(shí),應提前與用戶(hù)溝通,做好相關(guān)工藝試驗,確保重涂兼容性,以免造成不可挽回的損失。