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电泳漆粉末重涂时涂层收缩现象的原因及解决方法

2022/6/10 17:29:56 来源:本站 编辑:管理员 浏览人次:28
内容摘要:为了保证整车尤其是底盘部件在海运中的防锈质量,目前各大汽车厂对出口商用车整体都采用喷蜡保护,同时也对底盘部件的涂装制定了严格的标准,不断提高涂装质量。根据问题发生的时间和情况,通过对生产线工况逐一分析,粉末重涂时涂层收缩的原因可能有以下几种:①压缩空气不干净…

  为了保证整车尤其是底盘部件在海运中的防锈质量,目前各大汽车厂对出口商用车整体都采用喷蜡保护,同时也对底盘部件的涂装制定了严格的标准,不断提高涂装质量。根据问题发生的时间和情况,通过对生产线工况逐一分析,粉末重涂时涂层收缩的原因可能有以下几种:①压缩空气不干净,含有过多的油和水;②电泳底漆固化不充分;③电泳底漆漆膜因接触外界污垢而被污染;④电泳漆中的一些成分在干燥过程中释放出来,附着在电泳漆膜表面,改变了漆膜的表面性质。


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  粉末重涂过程中涂层缩孔原因分析


  1、压缩空气不干净,含有过多的油和水。

  采用WZG-6/8型无热再生空气干燥器。压缩空气经除油干燥气体处理后,各项参数均能满足粉末喷涂要求。其具体指标如下:压力0.6 ~ 0.8 MPa,露点温度不大于-40℃,油、水等杂物符合标准要求。同时进行了以下试验:使用同一型号的零件,部分零件电泳后喷粉,其余零件预处理后直接喷粉。检测结果如下:对于电泳后喷涂粉末的零件,漆膜表面有大面积缩孔,附着力很差;而直接喷涂粉末的零件漆膜外观好,附着力极佳。因此,可以消除压缩空气不干净、油和水过多造成的缩孔。

  2、电泳底漆固化不充分。

  在电泳涂装过程中,如果干燥过程没有严格控制,如干燥温度或时间达不到最低要求,解封后含有异氰酸酯基团的固化剂可能反应不完全,残留在电泳漆膜表面,导致电泳漆膜表面性能发生变化,与面漆匹配不良。为了验证这一因素,对电泳后的漆膜质量进行了检查,发现硬度为2H,附着力为0级,漆膜质量完全符合原漆的技术指标。同时,用蘸丙酮(约9.8N)的脱脂棉反复擦拭电泳漆膜10次后,涂层表面状况良好,纱布上无漆膜。然后将电泳涂装后的底盘在粉末喷涂线的涂料固化炉中进行两次180℃25分钟的固化,最后再进行粉末复涂。发现漆膜仍有较大的缩孔,附着力差。因此,可以消除电泳底漆固化不充分造成的缩孔。

  3、电泳底漆漆膜被外界污物污染。为了验证电泳底漆漆膜被外界污物污染,采用以下验证方案:①用二甲苯擦拭电泳底漆漆膜,晾干后再喷粉末;②在实验室取电泳槽的槽液制作电泳样品,然后重新涂粉。用二甲苯擦拭后,重涂漆膜的外观质量有所提高,但仍有严重的缩孔,附着力基本没有提高。实验室做的电泳样品,粉末重涂后和电泳线生产线的效果一样:大面积收缩,附着力差。因此可以消除电泳底漆漆膜与外界污垢接触而产生的缩孔。

  4、电泳漆中的一些成分在干燥过程中释放出来,附着在漆膜表面,改变了漆膜的表面性质。在试图查找原因未果的情况下,我们与电泳漆厂家沟通,了解到电泳线最近使用的是10月20号批次的原厂漆,厂家在发现外观质量差的情况下,添加了台湾省德谦公司的435流平剂,怀疑流平剂可能导致收缩、附着力差。为了验证这个因素,进行了以下试验:分别取10月20日和9月10日的原漆(不含435流平剂),重新制作电泳漆样品,然后重新刷粉。10月20日的原漆有大量缩孔,附着力极差,与现场反映的情况一致;但9月10日原漆正常,基本可以判断是435流平剂导致电泳后重涂性不好。


  结果的分析和讨论


  它是流平剂涂料的添加剂之一,在干燥过程中能赋予涂料平整、光滑、均匀的涂膜。流平剂的主要成分是改性聚硅氧烷,属于有机硅树脂助剂。添加剂具有低表面张力,并且通过将具有反应性官能团的羟基接枝到主链的侧基中而被改性。该流平剂可用于解决脱模剂、润滑油等金属、聚合物、木质基材污染造成的涂层表面收缩问题。添加到涂料中,能显著降低涂料的表面张力,降低涂膜的表面张力梯度,促进涂膜的流平性能,防止起霜和橘皮,改善对基材的润湿性,增加附着力,减少收缩、针孔等涂层表面缺陷。但由于用反应性官能团改性,在成膜过程中与树脂或固化剂发生交联反应,在漆膜表面富集大量甲基,漆膜表面张力变得极低。

  根据液体分布理论,当重涂涂层的表面张力大于底漆膜的表面张力时,会造成湿膜分布困难,导致漆膜出现缺陷,严重影响重涂涂层的外观和层间附着力。为了系统了解435流平剂的添加量对粉末喷涂重涂性的影响,制作了不同添加量(从0到0.3‰)的电泳板,然后通过粉末喷涂观察重涂性。影响重涂相容性的因素很多,其中涂层的表面张力是一个极其重要的因素。如果底漆的表面张力太低,会给后续重漆的配套带来很大的问题,甚至使重漆无法进行。

  根据这次质量事故和对有机硅流平剂重涂匹配的研究,电泳底漆中应尽量避免使用对涂层表面张力有较大影响的添加剂,如有机硅流平剂,特别是未改性的聚硅氧烷和反应性官能团改性的聚硅氧烷,因为当这类流平剂的含量仅为0.025‰时,重涂附着力明显下降,漆膜外观开始变差。此外,用户还应根据使用情况检查电泳底漆的复涂相容性。涂料生产企业在更改流平剂助剂配方时,应提前与用户沟通,做好相关工艺试验,确保重涂兼容性,以免造成不可挽回的损失。