066環(huán)保型汽車防銹保護蠟的研制_共1頁

1、環(huán)保型汽車防銹保護蠟的研制青島愛得樂精細化學品有限公司 王愛群1前言 隨著汽車工業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，我國在2006年汽車產、銷量已達到了720多萬輛，汽車社會保有量達3700多萬輛。專家預測：2010年中國市場年銷售將超過1000萬輛。屆時，中國汽車社會保有輛達到9100萬輛。根據資料報道，汽車在儲運和使用中汽車的損壞主要有 三種形式，一是事故損壞，二是摩擦損壞，三是腐蝕損壞，其中腐蝕損壞最為普遍，是較 為嚴重的損壞，它是嚴重影響外觀裝飾和使用壽命的重要原因。眾所周知，目前汽車所用的材料80%仍以金屬材料為主，包括黑色金屬和有色金屬，大氣 電化學腐蝕又是造成金屬腐蝕的主要原因。常溫下，大多數的金

2、屬在干燥的大氣中，都會 產生一層看不見的氧化膜，這層氧化膜能夠對一些金屬起到保護作用，但鐵基金屬的氧化 膜對鐵基金屬沒有保護作用。從圖1鋼鐵腐蝕與相對濕度的直接關系中可以看出：隨著大 氣中相對濕度的不斷增加，金屬的腐蝕速度也不斷加快。濕度達到60-70%時，鋼的腐蝕增重急劇增加。圖1相對濕度對鋼腐蝕的影響 同時，我國海岸地區(qū)和工業(yè)城市中，除大氣中紫外線、微生物、鳥糞對漆膜的浸蝕；大氣 中還含有大量的腐蝕污染物，像S02、Cl-、NH2、酸雨和沿海的鹽霧等的腐蝕，加上國內 道路狀況條件差距很大，汽車長期行駛在陰濕碎砂石濺擊的道路上，夏天城市噴灑防塵鹽、冬天公路要撒大量的融雪鹽，腐蝕環(huán)境更為嚴重。

3、因此，提高汽車的外觀裝飾和車身的使 用壽命已成為用戶和市場競爭的主要項目之一。為了確保和提高生產后的汽車在存放、運 輸和使用中的整車防腐蝕、抗石擊的性能，采用汽車系列防銹蠟進行保護是非常必要的。目前，歐美國家除在汽車制造中噴涂內腔防銹蠟，還在整車裝配后，多數設有噴涂防銹蠟 的后道生產線，車門鉸鏈處刷涂合頁蠟，對合格的整車噴涂發(fā)動機保護蠟和底盤防銹蠟， 以提高整車的防銹能力，出國海運的汽車噴涂表面防護蠟。汽車防銹保護噴蠟工藝是40年代瑞典開發(fā)的，多年來由于采用樹脂、蠟類的硬膜防銹脂， 固體份較低，讓其自然流下，但對于在生產線應用上來說，處理效果不理想。到80年代后，溶劑型防銹保護蠟逐步得到發(fā)展，

4、噴蠟設備不斷改進，對汽車內腔防蝕和底盤部分防銹、防石擊的噴蠟防護工藝趨于完善。到20年代開始，環(huán)保型防銹保護蠟大量使用，噴蠟防護 已成為汽車制造中重要的工藝之一。我單位是為汽車生產廠配套的專業(yè)廠。根據汽車生產廠提出技術和環(huán)保要求，經過多年的 研究，開發(fā)了ADL環(huán)保型汽車系列防銹保護蠟， 根據汽車防銹保護不同的具體部位及技術 要求， 可分別選用內腔防銹蠟、 合頁蠟、發(fā)動機保護蠟、底盤防銹蠟、面漆保護蠟、水溶 性底盤蠟、靜電噴涂蠟和上光蠟。我單位還建立了化學品集中管理新的標準化作業(yè)方式，協(xié)助汽車生產廠制定工藝，負責汽車噴蠟的現場操作。上述產品及化學品集中管理在國內 的汽車制造廠已應用多年，滿足了整

5、車和出國車防銹保護的要求，深受使用者的歡迎。2試驗方法及試驗設計21試驗方法2.1.1試驗材質 各種油漆板和密封件、塑料件。2.1.2試驗材料表面噴蠟方式：手工噴涂。試驗用槍：PQ-2型噴槍。2.1.3濕熱試驗噴好蠟的樣板，在室溫下放置24h后，按GB/T13893-1992色漆和清漆耐濕熱測定連續(xù)冷凝法標準的規(guī)定進行試驗。溫度為372 C,相對濕度RH邊0%,表層連續(xù)處于冷凝狀態(tài)，在規(guī)定的時間內，打開濕熱箱進行檢查。去除蠟膜，按SH/0533-1992防銹油脂防銹試驗試片銹蝕評定標準評定。2.1.4鹽霧試驗噴好蠟的樣板，在室溫下放置24h后，按GB/T1771-1991色漆和清漆中性鹽霧性能

6、的測定標準的規(guī)定進行試驗。暴露區(qū)溫度為352C,相對濕度RH邊0%，鹽水PH直為6.57.2,鹽霧沉降量每80cm2的面積，應為12mL/L,每24h打開濕熱箱進行檢查。用 去離子水沖洗干凈樣板表面附著的鹽份或銹團,去除蠟膜,按A08M-61-2003漆膜耐腐蝕性能平均方法在15min內完成評價。2.1.5與油漆件、非金屬件的相容性：按GB/T1865-1997色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射暴露標準,采用人工加速耐 侯性試驗機。光源為6000W水冷式管狀氙燈；工作室溫度為402C;相對濕度為75+5%;降雨周期，每小時降雨12mim，水量為2.02.2L/min。試驗到規(guī)定時間取出，油漆板

7、去除 蠟膜后,同時與空白樣板、樣件一起目視觀察、測失光率。按JF-1-17車門密封條供貨技術條件，密封件采用熱老化試驗。烘干箱工作室溫度為70+2C,放置48小時后，觀察外觀。按GB10485-89外部照明和信號裝置基本環(huán)境試驗標準，環(huán)境溫度為63戈C,300小時后，材料表面按GB4785標準觀察。2.1.6與快干修補漆的配套性根據不同的快干漆，晾置60300min后，噴涂防銹保護蠟。24小時后，觀察蠟膜表面均 勻完整。去除后,沒有漆膜溶漲現象。22試驗設計 參照國內外汽車防銹保護蠟的技術條件,研究不同用途蠟的產品,其研究設計方案為： 單組份試驗T多組份復配正交設計T試驗對比乍數據處理-篩選復

8、配組份新配制T性能 評定 T 施工性能T確定最佳的防銹保護蠟結果與討論31防銹保護機理 汽車系列防銹蠟是一種有機化合物復配的產品,主要由蠟、合成蠟、緩蝕劑、添加劑和瀝 青等,按不同材料性能配比組成的,其主要靠吸附理論來完成其防銹保護作用的。 所選用 的緩蝕劑是由防銹劑與少量表面活性劑組成,溶入防銹保護蠟的體系中,能顯著提高蠟膜 保護金屬抵抗大氣腐蝕性能,而發(fā)揮對金屬的防銹能力、漆膜的保護能力。緩蝕劑的極性基團,依靠范得華爾引力和化學鍵的作用,牢固地吸附在金屬和漆膜的表面 上,非極性基團則和蠟互溶在一起,在蠟和金屬、漆膜界面上形成分子定向致密排列的吸 附膜層,從而進行防銹保護,還具有水膜的置換性

9、能。防銹保護蠟與金屬和漆膜接觸相互作用過程有二個階段,第一是防銹蠟液體借助于布朗運 動向金屬表面擴散,使二者所有的極性基團或鏈節(jié)互相靠近。第二階段是當防銹蠟與金屬 分子間的距離達到10-5A時，兩種分子便產生相互吸引力、取向力、靜電引力作用，隨著 溶劑的揮發(fā),分子間的距離進一步縮短到能夠處于最大穩(wěn)定狀態(tài)的距離。汽車面漆進行保 護后,增加了抗紫外線能力；防止酸雨、大氣污染物的腐蝕；減少了微生物、鳥糞、海洋 鹽霧等對漆膜的浸蝕,也增加防水、防劃傷的性能。汽車底盤形成蠟膜后,增加了對地面 砂石濺擊的抗石擊性能。32配方篩選3.2.1成膜劑的選定成膜物質包括石蠟、微晶蠟、樹脂、橡膠和特殊的高分子化合物

10、。這些成膜材料中，微 晶蠟在防銹性、溶劑相溶性都優(yōu)于石蠟，熔融粘度、滴熔點高于石蠟。故選用高滴點的微 晶蠟作為基礎成膜劑，同時加入少量的石蠟。選用樹脂、橡膠等高分子物質對基礎成膜劑 進行高、低溫改性，提高防銹保護蠟膜的高溫穩(wěn)定性和耐低溫性能。成膜材料高的滴點， 可保證在高溫的氣候條件下，不流淌，防銹保護臘滴點羽30C，超過了國外同類產品的技術指標。耐低溫性能在規(guī)定的-35C的溫度條件下，保持1h后，自然冷卻到室溫，蠟膜 表面不出現裂紋或失去粘附性，恢復原有的致密性能。同時提高抗沖擊強度，增加了汽車 的防劃傷和抗石擊性能。3.2.2防銹保護劑防銹保護性能是汽車防護的一個主要性能，防銹保護性能是添

11、加油溶性防銹添加劑來增 強的。在濕熱和鹽霧等試驗的基礎上，確定石油磺酸鹽具有突出的抗?jié)駸?、抗鹽霧和酸中 和性能。羊毛脂皂、氧化石油脂皂等與石油磺酸鹽復配使用，在防銹保護性能基礎上，增 加蠟膜的韌性，可以滿足不同種類防銹保護蠟的技術要求，對面漆保護蠟，選用的防銹材 料對漆膜、非金屬材料有很好的相容性。3.2.3溶劑溶劑主要的作用是作為成膜劑、防銹劑的載體，又根據蠟的使用要求調整粘度。微晶 蠟、石蠟和高、低溫改性劑在一定的溫度下，可溶于石油醚、甲苯、二甲苯、三氯甲烷、 四氯化碳、1 20號汽油、200號溶劑油、煤油等有機溶劑中，根據汽車防銹保護蠟技術指標 的要求，閃點不低于27C，只有二甲苯、20

12、0號溶劑油、煤油的閃點能滿足要求。通過對 德國、日本蠟樣的剖析，他們所選用的溶劑餾程為140200C。 我們對國內200號溶劑油也作了餾程測定，在140200C范圍內?？紤]到施工中環(huán)保的要求，我們選用了烴含量0.1%的200號溶劑油。33試驗結果3.3.1防銹性能試驗結果 以底盤防銹蠟的濕熱試驗、鹽霧試驗、與快干漆的配套試驗，討論研究結果。表1耐濕熱720h試驗結果序號底盤漆品種蠟膜）未噴蠟漆板漆膜外觀噴底盤防銹蠟的漆板（去除1粉末涂料失光漆膜無變化2瀝青浸漆失光漆膜無變化3氯化橡膠漆144h銹蝕、失光漆膜輕微變化4聚丁二稀電泳漆失光漆膜無變化表2鹽霧試驗結果序號底盤漆品種除蠟膜）未噴蠟漆板漆

13、膜外觀噴底盤防銹蠟的漆板（去粉末涂料288 h漆膜擴蝕1000 h漆膜擴蝕2瀝青浸漆72h漆膜擴蝕3氯化橡膠漆144h漆膜擴蝕4聚丁二稀電泳漆144h漆膜擴蝕從表3中可以看出，氯丁橡膠漆氯、磺化聚乙稀漆表干速度快，可根據噴蠟生產選擇修補漆。3.2.3相容性和配套性試驗結果 以面漆保護蠟與其它材料的相容性試驗，討論研究結果表4240小時老化試驗結果聚丁二稀電泳漆板橡膠件塑料件未噴蠟漆膜外觀 噴蠟去除外觀 未噴蠟外觀 噴蠟去除外觀未噴蠟外觀噴蠟去除外觀嚴重失光 輕微失 不膨漲、不脆化不膨漲、不脆化 不變形、不變色 不 變形、不變色面漆保護蠟產品特點及制備工藝4.1產品種類和特點 表5 ADL系列防

14、銹保護蠟的種類和特點 牌號種類ADL-XX內腔防銹蠟1蠟液穩(wěn)定性好，無結晶析出2 .可根據設備要求選擇適宜粘度序號修補漆品種自然干燥時間蠟膜外觀去除蠟膜后的漆膜外觀1膜溶漲氯丁橡膠漆20min蠟膜均勻完整無漆2膜溶漲氯磺化聚乙稀漆20min蠟膜均勻完整無漆3苯乙稀改性醇酸漆48h蠟膜均勻完整無漆膜溶漲4膜溶漲環(huán)氧脂丙稀酸漆20min蠟膜均勻完整無漆從表1和表2中可以看出， 表3快干漆的配套試驗結果288h漆膜擴蝕648h漆膜擴蝕720h漆膜擴蝕噴蠟保護可大大提高漆膜的防銹性能。特點3.蠟膜附著力強,連續(xù)均勻,有良好的縫隙滲透性能，長期防銹ADL-XX底盤防銹蠟1蠟液穩(wěn)定性好，均勻、無結晶析出2

15、.粘度適宜、觸變性能好，噴涂性好3.蠟膜為有彈性的硬膜，具有良好的附著性、縫細滲透性4.不流淌、不滴落，蠟膜透明，能夠迅速除去ADL-XX面漆保護蠟1蠟液穩(wěn)定性好，室溫下放置15天后沉淀5%,具有觸變性2.對被保護的漆膜等材料無影響3經1年自然暴曬后，能夠迅速除去ADL-X發(fā)動機保護蠟1蠟液穩(wěn)定性好，無結晶析出具有觸變性2具有觸變性，噴涂和滲透性好3蠟膜自然干燥速度快，附著力強ADL-XX合頁蠟1蠟液穩(wěn)定性好，無結晶析出2噴涂、刷涂操作性好3附著力強，防銹保護期長ADL-XX上光蠟1蠟液穩(wěn)定性好，操作方便2分為防紫外線、防高溫；防鹽霧；抗砂塵等多種功能產品，有利于廣泛選擇。ADL系列汽車防銹蠟

16、具有較透明、干燥快、防水、防紫外線、抗高溫、抗石擊、可長期防 銹保護、去除方便等特點。4.2系列防銹保護蠟使用范圍421內腔防銹蠟容易積水的接縫和漆膜較薄的部位。如：前翼子板支承板、立柱空腔、后輪罩內、后翼子 板內、部分板材焊縫和螺釘裝配孔等處。因溫差產生凝露容易積水的部位。如：前、后縱梁空腔、前底板空腔、底板空腔和車門下 部空腔。容易附著贓物和水分的部位。如：前、后箱蓋內筋板空腔處。 流水槽固定柱。422底盤防銹蠟（1）前軸、中后橋、傳動軸總成和懸掛件（2）轉向機滑動叉總成的配合部位及外露的金屬裸露表面、前后鋼板彈簧總成（3）車架大梁部位、車輪輪輞外部和外露螺紋等底盤部位。（4）轎車的底盤部

17、分。423面漆保護蠟用于出國海運的汽車駕駛室和車身漆膜的臨時性保護。4.2.4發(fā)動機保護蠟 用于發(fā)動機、變速箱部分的防銹保護。4.2.5合頁蠟 用于汽車車門、前后蓋活動的鉸鏈處刷涂保護。4.2.6上光蠟 用于汽車整備及日常保養(yǎng)，可除去汽車表面的污漬，形成光亮滑潤、均勻持久的保護膜，不傷漆膜，延緩漆膜老化和防止紫外線、酸雨等大氣造成氧化腐蝕。同時，清除汽車表面 行駛中形成的靜電局。43制備工藝制備工藝流程：圖2工藝流程配制工藝參數的確定：將蠟和高、低溫改性劑加入到反應釜1中，在90100C溫度下攪拌1.0h，達到均勻溶解狀態(tài)，稍冷卻后加入到混煉機中。防銹材料、蠟和部分溶劑加入到反應釜2中，在13

18、0150C溫度下攪拌0.5h后，加入到混煉機中。再加入剩余的溶劑，在100110C溫度下攪拌2.0h?；旌暇鶆蚝?，過濾、裝桶、冷卻。5化學品集中管理供貨服務的新理念 化學品集中管理的概念是單一供貨廠商負責向汽車生產廠提供所有的化學輔助材料,并與汽車生產廠協(xié)商,制定標準化操作文件,全面負責這些化學輔助材料的分析檢測、均衡供貨、工 藝實施、質量保證和信息管理。供貨廠商與汽車生產廠之間是以企業(yè)生產的成品數量為主 要依據來進行結算的。我單位作為專業(yè)化的供貨廠商具有化學品服務的要素，見表6。表6化學品集中管理具有的要素 序號 我廠具有的要素化學品集中管理專業(yè)人員， 負責與生產廠協(xié)調雙方關心的問題 經驗豐

19、富的技術人員， 制定標準文件，負責解決生產中的技術問題并推廣新技術 經培訓后，現場熟練操作工人，保證各種操作規(guī)程都能得到及時正確的執(zhí)行 明確的質量管理目標，及時供貨、全過程的質量檢查，及時向生產廠反饋信息5負責安全管理生產廠與傳統(tǒng)的生產模式相比，化學品集中管理的好處見表7。表7化學品集中管理的好處序號汽車生產廠化學品集中管理的好處1專業(yè)化管理，降低材料消耗2不必對進廠材料進行計量、驗收和管理，節(jié)省大筆的管理資金3減少人員倉庫管理人員、入庫檢驗人員、現場操作人員編制4質量管理目標要有全過程的監(jiān)控人員，及時與供貨廠商協(xié)調，有效地提高生產效 率及時得到供貨廠商技術支持，優(yōu)化工藝，不必支付高額的費用只

20、監(jiān)控安全管理，保證安全生產51標準化作業(yè)生產標準化作業(yè)是雙方通過協(xié)商一致后，制定的一系列作業(yè)指導文件，便于操作和監(jiān)控，保證在生產節(jié)拍內，高效、有序的完成不同的操作。主要文件包括：1、汽車系列防銹蠟技術條件，對蠟的理化指標、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝標志和儲運都做了明確規(guī)定。2、商用車二、三類車底盤部分防銹保護技術條件；出國汽車防銹保護技術條件；噴涂工序卡；系列防銹保護蠟噴涂操作規(guī)程，對作業(yè)方法、操作步驟、質量要求檢測制度都有具體規(guī)定。3、安全崗位責任制度，明確安全管理的規(guī)定。52質量目標的管理 確定質量目標后，建立多重質量保證體系，參與設備調試、原材料檢驗、設備檢查保 養(yǎng)、全過程的質量跟蹤檢查。如：每批次的防銹保護蠟的檢驗報告，指導現生產，按檢測 的運動粘度數據，調整設備工藝參數。每班設