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電泳漆粉末重涂時涂層收縮現象的原因及解決方法

2022/6/10 17:29:56 來源:本站 編輯:管理員 瀏覽人次:5
內容摘要:為了保證整車尤其是底盤部件在海運中的防銹質量,目前各大汽車廠對出口商用車整體都采用噴蠟保護,同時也對底盤部件的涂裝制定了嚴格的標準,不斷提高涂裝質量。根據問題發生的時間和情況,通過對生產線工況逐一分析,粉末重涂時涂層收縮的原因可能有以下幾種:①壓縮空氣不干凈…

為了保證整車尤其是底盤部件在海運中的防銹質量,目前各大汽車廠對出口商用車整體都采用噴蠟保護,同時也對底盤部件的涂裝制定了嚴格的標準,不斷提高涂裝質量。根據問題發生的時間和情況,通過對生產線工況逐一分析,粉末重涂時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程中釋放出來,附著在電泳漆膜表面,改變了漆膜的表面性質。


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粉末重涂過程中涂層縮孔原因分析


1、壓縮空氣不干凈,含有過多的油和水。

采用WZG-6/8型無熱再生空氣干燥器。壓縮空氣經除油干燥氣體處理后,各項參數均能滿足粉末噴涂要求。其具體指標如下:壓力0.6 ~ 0.8 MPa,露點溫度不大于-40℃,油、水等雜物符合標準要求。同時進行了以下試驗: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、油和水過多造成的縮孔。

2、電泳底漆固化不充分。

在電泳涂裝過程中,如果干燥過程沒有嚴格控制,如干燥溫度或時間達不到最低要求,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,對電泳后的漆膜質量進行了檢查,發現硬度為2H,附著力為0級,漆膜質量完全符合原漆的技術指標。同時,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行兩次180℃25分鐘的固化,最后再進行粉末復涂。發現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,晾干后再噴粉末;②在實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,重涂漆膜的外觀質量有所提高,但仍有嚴重的縮孔,附著力基本沒有提高。實驗室做的電泳樣品,粉末重涂后和電泳線生產線的效果一樣: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生的縮孔。

4、電泳漆中的一些成分在干燥過程中釋放出來,附著在漆膜表面,改變了漆膜的表面性質。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號批次的原廠漆,廠家在發現外觀質量差的情況下,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、附著力差。為了驗證這個因素,進行了以下試驗: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,附著力極差,與現場反映的情況一致;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,屬于有機硅樹脂助劑。添加劑具有低表面張力,并且通過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、木質基材污染造成的涂層表面收縮問題。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,在成膜過程中與樹脂或固化劑發生交聯反應,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,會造成濕膜分布困難,導致漆膜出現缺陷,嚴重影響重涂涂層的外觀和層間附著力。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極其重要的因素。如果底漆的表面張力太低,會給后續重漆的配套帶來很大的問題,甚至使重漆無法進行。

根據這次質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,因為當這類流平劑的含量僅為0.025‰時,重涂附著力明顯下降,漆膜外觀開始變差。此外,用戶還應根據使用情況檢查電泳底漆的復涂相容性。涂料生產企業在更改流平劑助劑配方時,應提前與用戶溝通,做好相關工藝試驗,確保重涂兼容性,以免造成不可挽回的損失。


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