文摘 介紹新涂裝線前處理劑、陰極電泳漆的選擇方法和性能評價結(jié)果。經(jīng)各種性能試驗:五種漆前處理劑,除Ｅ產(chǎn)品不滿足要求,Ｄ產(chǎn)品性能價格比不占優(yōu)勢,其它產(chǎn)品性能基本相當;四種陰極電泳漆漆膜耐蝕性、機械性能都較優(yōu)異,Ｇ、Ｉ漆綜合性能略占優(yōu)勢。

1.引言

為提高航天汽車的涂裝質(zhì)量,公司新建一條連續(xù)通過式涂裝生產(chǎn)線,用于航天新車型涂裝。為配合新線開通,根據(jù)國內(nèi)汽車涂裝材料的發(fā)展現(xiàn)況及汽車廠使用情況,選擇多家產(chǎn)品進行性能評價試驗,提供新線選材的技術(shù)依據(jù)。主要介紹漆前處理劑和陰極電泳漆的選擇方法和性能評價結(jié)果。

2.漆前處理劑、陰極電泳漆的選擇方法

2.1確定選材原則選材時考慮多種方案,其原則是以能與新涂裝線工藝、設備兼容為前提,根據(jù)航天車涂裝質(zhì)量技術(shù)要求及國內(nèi)輕型車涂裝發(fā)展水平,綜合考慮質(zhì)量(產(chǎn)品質(zhì)量、服務質(zhì)量)及其保證體系、綜合成本(材料、運行、三廢處理)、供貨保障、涂裝材料的發(fā)展趨勢等方面情況,選擇幾種產(chǎn)品進行平行交叉配套試驗。

2.2預選方案

2.2.1選材程序根據(jù)航天汽車檔次、價位確定下述選材程序:

ａ.合資企業(yè)的產(chǎn)品;

ｂ.引進先進制造技術(shù)的產(chǎn)品;

ｃ.國有企業(yè)的產(chǎn)品。

2.2.2漆前處理劑預選方案根據(jù)車身材質(zhì)、新線采用浸噴結(jié)合的磷化工藝及陰極電泳漆對磷化膜的質(zhì)量要求,選擇5種低鋅的Ｚｎ-Ｎｉ-Ｍｎ三元體系中低溫快速磷化液進行性能評價試驗,文中分別以ＡＢＣＤＥ代號表示。(ＡＢＤ為合資企業(yè)產(chǎn)品,Ｃ是引進技術(shù),Ｅ為國有企業(yè)產(chǎn)品)。

2.2.3陰極電泳漆(ＣＥＤ)預選方案國內(nèi)可供選用的有不同檔次的薄膜、中厚膜、厚膜的陰極電泳漆。根據(jù)新線采用二涂層體系,陰極電泳按ＰＰＧ體系的ＣＥＤ設計,又是多種車型混線生產(chǎn),電泳漆膜厚度要求不同,考慮到國內(nèi)有自行開發(fā)的ＣＥＤ不能滿足航天車身涂裝質(zhì)量要求,不予選用,選擇合資和引進技術(shù)生產(chǎn)的ＰＰＧ系列的厚膜、中厚膜ＣＥＤ各兩種進行性能評價試驗,文中分別以ＧＨＩＪ表示。

2.3估算漆前處理、陰極電泳的投槽費用和單臺車涂裝成本。

2.4根據(jù)選材原則,綜合考慮各方面因素最終確定配套廠家。

3.性能評價試驗

3.1試樣材料ＳＰＣ冷軋鋼板(δ=1)。

3.2試驗方法

3.2.1考慮到磷化膜與陰極電泳漆的配套性,在對漆膜性能評價時,采用交叉配套試驗方法,試樣采用下述編號原則。

3.2.2常規(guī)性能測試按標準方法和規(guī)范進行,其它性能按我所制定的標準方法進行。

3.2.3考慮到新線純水制備能力有限,漆前處理劑評價試驗分兩輪進行,第一輪用蒸餾水配制表調(diào)液、磷化液,第二輪用工業(yè)水配制。

3.3性能評價要點

3.3.1對漆前處理劑的要求

3.3.1.1磷化液

ａ.所得磷化膜外觀應灰色均勻,呈細密顆粒狀結(jié)晶(晶粒度<5μｍ),膜重2 0～3 0ｇ/ｍ,高Ｐ比(>85%)耐堿性好,與所選用的陰極電泳漆配套性能優(yōu)良(附著力、耐蝕性、耐石擊性、杯突、耐濕熱性);

ｂ.磷化液處理量大,產(chǎn)渣量小。

3.3.1.2脫脂劑

ａ.脫脂效果好;

ｂ.泡沫低易清洗;

ｃ.有一定緩蝕防銹功能。

3.3.1.3表調(diào)劑

ａ.膠體鈦活性高;

ｂ.表調(diào)液陳化穩(wěn)定性好,壽命長;

ｃ.抗硬水能力好。

3.3.2對陰極電泳漆的要求

3.3.2.1涂膜性能

ａ.外觀應平整光滑,展平性好(表面粗糙度Ｒａ低,展平率高),利于提高面漆鮮映性;

ｂ.膜厚應達到工藝要求且穩(wěn)定;

ｃ.耐腐蝕性優(yōu)(耐鹽霧性、耐復合循環(huán)腐蝕性);

ｄ.機械性能優(yōu)(附著力、二次附著力、杯突、耐石擊性、沖擊、柔韌性等)。

3.3.2.2施工性能

ａ.同一泳涂條件下泳透力越高越好;

ｂ.加熱減量越少越好,利于環(huán)保及烘房清理并提高電泳漆涂著效率;

ｃ.有機溶劑含量在保持槽液穩(wěn)定前提下越低越好,利于環(huán)保;

ｄ.正常生產(chǎn)時,不添加各種添加劑也應保持槽液穩(wěn)定;若因故障停止攪拌,沉淀應易攪起;

ｅ.漆膜烘干溫度低,時間短利于節(jié)能;

ｆ.航天車采用二涂層體系,要求其對面漆泛黃性影響越小越好;

ｇ.與面漆配套性好。

4.試驗結(jié)果與討論

4.1磷化膜

磷化膜性能見表1。

不論用蒸餾水還是工業(yè)水配制槽液,ＡＢＣＤ四種磷化膜均呈致密顆粒狀結(jié)晶,其性能都能滿足陰極電泳漆對磷化膜的質(zhì)量要求;用工業(yè)水配制表調(diào)液所得磷化膜其晶粒較用蒸餾水配制的大,且隨表調(diào)液配制時間的延長其晶粒增大趨勢大于蒸餾水配制的表調(diào)液,致密度降低也快,因而實際生產(chǎn)時須注意表調(diào)液的攪拌與更新,可采用補加溢流排放措施以保持表調(diào)液的活性。

Ｅ磷化膜膜重偏低,磷化膜含有較多的Ｚｎ3(ＰＯ4)2·4Ｈ2Ｏ結(jié)晶,Ｐ比低,導致磷化膜耐堿性差,電泳中失重也高,影響電泳漆膜的耐蝕性且造成電泳槽液雜質(zhì)離子增多。

4.2前處理工作槽液施工性能

前處理工作槽液施工性能見表2。

4.2.1脫脂液

四種脫脂液脫脂效果均能滿足要求,對鋼材都有緩蝕防銹功能,但泡沫性存有差異,Ａ、Ｄ泡沫少易清洗;Ｂ、Ｃ泡沫多消泡慢。

4.2.2表調(diào)液

ａ.用工業(yè)水(硬度大于300ＰＰｍ)配制表調(diào)液,四種表調(diào)液均產(chǎn)生絮凝狀沉淀,其中Ｃ表調(diào)液沉淀量最少,其抗硬水能力較強;

ｂ.用工業(yè)水配制表調(diào)液,配制濃度較用蒸餾水配制高出1倍左右,壽命也有所降低;

ｃ.Ｂ表調(diào)劑總含鈦量不低,但其膠體鈦活性較低,且陳化穩(wěn)定性較差,導致表調(diào)液壽命較低。

4.3陰極電泳漆陰極電泳漆施工性能見表3(陰極電泳漆漆膜性能測試結(jié)果表略)。

4.3.1四種電泳漆膜性能基體上差異不大,其中:Ｊ漆漆膜平整度、耐石擊性稍差;Ｉ漆耐復合循環(huán)腐蝕性稍差;Ｈ漆杯突、柔韌性稍差。

4.3.2四種陰極電泳漆施工性能存有差異,從中反映出不同代ＣＥＤ的差異。

ａ.Ｊ漆泳透力較低,有機溶劑含量較高,槽液穩(wěn)定性、膜厚保持性稍差,漆膜烘烤時易黃變;

ｂ.Ｇ漆槽液穩(wěn)定性好、泳透力高、有機溶劑含量低、施工電壓寬但加熱減量較高;

ｃ.Ｉ漆泳透力高、加熱減量低、烘烤溫度低,但膜厚保持性稍差,對設備和管理水平要求較高;

ｄ.Ｈ漆槽液穩(wěn)定性好、膜厚保持性好;但加熱減量較高且烘烤時油煙大,漆膜易黃變。

4.3.3四種電泳漆與不同廠家不同品種八種面漆配套后,其附著力均達到要求,鮮映性大都可達到0.6～0.7(具體試驗結(jié)果本文略);4種電泳漆膜對白色面漆烘烤后均無肉眼可見的泛黃影響。

5.結(jié)束語

5.1漆前處理劑:Ｅ產(chǎn)品不能滿足航天車身涂裝質(zhì)量要求,不予選用;其它產(chǎn)品性能基本相當,略有差異,但Ｄ產(chǎn)品性能價格比不占優(yōu)勢。

5.2四種陰極電泳漆雖屬不同檔次的ＣＥＤ, 但漆膜耐蝕性、機械性能都較優(yōu)異,這也是目前陰極電泳漆的共同特點,但在施工性能方面則存有一定差異,反映出ＣＥＤ的發(fā)展趨勢;比較而言,ＧＩ漆綜合性能略占優(yōu)勢。

5.3最后需強調(diào)指出的是,為確保漆前處理和陰極電泳涂裝質(zhì)量,選擇性能價格比高的涂裝材料固然重要,而供應廠商的服務質(zhì)量也不容忽視。