高光底面合一陰極電泳涂料在車(chē)架上的應(yīng)用

1、張殿平1，王子健1，李玉寧1，于安軍1，萬(wàn)濤21.中國(guó)重汽集團(tuán)技術(shù)發(fā)展中心，250002 2.武漢雙虎汽車(chē)涂料有限公司，430035摘 要：主要介紹了高光底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品在車(chē)架上的應(yīng)用。該產(chǎn)品提高了漆膜外觀(guān)質(zhì)量，降低了施工電壓，同時(shí)提高槽液穩(wěn)定性，真正達(dá)到既具有優(yōu)良的裝飾性能，又具有優(yōu)良的耐候性能。關(guān)鍵詞：高光底面合一陰極電泳涂料 施工電壓槽液穩(wěn)定性0引言陰極電泳涂料是七十年代中期發(fā)展起來(lái)并得到工業(yè)化應(yīng)用的一種新型防腐水性涂料。由于其具有以水為溶劑、無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)、環(huán)境友好性強(qiáng)、涂裝可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度高、涂層致密、防腐性能優(yōu)異等特點(diǎn)，使其在世界范圍內(nèi)，特別是在汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家作為底涂層而得到

2、廣泛應(yīng)用。隨著時(shí)代進(jìn)步，電泳涂料在汽車(chē)領(lǐng)域正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，電泳涂料不斷完善和提高，電泳涂料不斷在汽車(chē)底漆方面，而且還發(fā)展到底漆面漆合一的程度，汽車(chē)的涂裝將進(jìn)入一個(gè)節(jié)能與環(huán)保全新時(shí)代?，F(xiàn)在的汽車(chē)主機(jī)廠(chǎng)在車(chē)架、車(chē)輪、底盤(pán)等汽車(chē)零部件制造工藝過(guò)程中大多采用傳統(tǒng)環(huán)氧型陰極電泳漆作為保護(hù)底涂層1，但是傳統(tǒng)的陰極電泳底漆都是環(huán)氧樹(shù)脂為主骨的體系，雖然具有良好的防腐性能，但耐候性能差，在戶(hù)外存放容易失光、變色、粉化，必須再?lài)娡恳坏烂嫫岵拍艽娣?。在能源及資源日趨緊張的今天，主機(jī)廠(chǎng)為了節(jié)約成本，同時(shí)增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，迫切需要只泳涂一道電泳漆，既有傳統(tǒng)的防腐性能又具有良好的耐候性能，所以底面合一電泳涂料

3、的成功應(yīng)用正是為了滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)不斷發(fā)展的需求。中國(guó)重汽集團(tuán)卡車(chē)公司車(chē)架廠(chǎng)130噸電泳線(xiàn)2006年2月率先在國(guó)內(nèi)使用FT25-7650底面合一陰極電泳涂料，徹底解決了公司長(zhǎng)期困繞的因車(chē)架電泳漆變色、粉化而導(dǎo)致用戶(hù)抱怨不斷的問(wèn)題。該線(xiàn)使用FT25-7650底面合一陰極電泳涂料以來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)用效果好，車(chē)架戶(hù)外放置一年以上無(wú)變色、失光等現(xiàn)象，耐候性能及耐腐蝕性具佳。為了進(jìn)一步提高車(chē)架外觀(guān)裝飾性能，我們與武漢雙虎汽車(chē)涂料公司一起開(kāi)發(fā)了外觀(guān)、光澤更優(yōu)的高光底面合一陰極電泳涂料，并于2007年12月份成功在中國(guó)重汽商用車(chē)有限公司車(chē)架電泳線(xiàn)順利投槽成功。1高光底面合一陰極電泳涂料的特點(diǎn)高光底面合一陰極電泳涂

4、料是在原來(lái)的底面合一陰極電泳涂料3的基礎(chǔ)上改進(jìn)過(guò)來(lái)的，主要從主體樹(shù)脂的分子架構(gòu)，分子量分布及生產(chǎn)工藝方面進(jìn)行了優(yōu)化，使其漆膜流平性、光澤得到大幅提高，并且其它槽液性能及漆膜性能也得到相應(yīng)提高。高光底面合一陰極電泳涂料的性能指標(biāo)見(jiàn)表1、表2、表3。表1：原漆性能項(xiàng)目指標(biāo)色漿乳液原漆外觀(guān)無(wú)明顯分層，稠狀液體，攪拌無(wú)障礙白色乳狀液細(xì)度，m 15/不揮發(fā)物含量，%(165±2),30min (105±2),30min±/±PH值 /表2：槽液性能項(xiàng)目指標(biāo)不揮發(fā)物含量(105±2/2h)，%±2PH值顏基比電導(dǎo)率(20)，ms/cm擊穿電壓，V

5、 320L板效果水平面與垂直面涂膜外觀(guān)及厚度無(wú)明顯差別泳透力(Ford盒)，cm 18加熱減量，% 10表3：漆膜性能項(xiàng)目指標(biāo)漆膜外觀(guān)平整光滑光澤（60º） 80鉛筆硬度 2H劃格試驗(yàn)，級(jí) 1杯突試驗(yàn)，mm 6彎曲試驗(yàn)(錐形軸)，mm0耐沖擊，cm 50耐酸性（24h）無(wú)起泡、脫落、生銹現(xiàn)象，漆膜性能無(wú)變化耐堿性（4h）無(wú)起泡、脫落、生銹現(xiàn)象，漆膜性能無(wú)變化耐水性（240h）無(wú)起泡、脫落、生銹現(xiàn)象，漆膜性能無(wú)變化耐鹽霧（500h）不起泡、不脫落，單邊擴(kuò)蝕2mm耐候性（氙燈人工老化）500h， 無(wú)龜裂、起泡現(xiàn)象，色差E 3，失光率30%從上述可看出，高光底面合一陰極電泳涂料不但具有優(yōu)良

6、的耐腐蝕性能，同時(shí)具有優(yōu)良的耐候性能和較好的裝飾性能。2高光底面合一陰極電泳涂料在車(chē)架上的涂裝工藝2.1 工藝流程：預(yù)脫脂（噴） 脫脂（浸） 水洗1（噴） 水洗2（浸） 表調(diào)（浸） 磷化（浸） 水洗3（噴） 水洗4（浸） DI水洗（浸+出槽噴） 電泳（槽上UF1噴淋） UF1（噴） UF2（浸+新鮮UF噴） DI水（浸+出槽新鮮DI水噴） 烘干 強(qiáng)冷2.2 與傳統(tǒng)的車(chē)架涂裝線(xiàn)對(duì)比前處理理底面合一電泳涂裝工藝烘烤電泳前處理傳統(tǒng)車(chē)架涂裝工藝烘烤電泳烘烤面漆圖1 與傳統(tǒng)的車(chē)架涂裝工藝對(duì)比圖從上圖1我們可以很直觀(guān)地看到由于高光底面合一陰極電泳涂料涂裝工藝去掉面漆噴涂與烘烤，不僅減掉了大量廢水及廢漆的處

7、理，同時(shí)減少有機(jī)溶劑排放污染，真正達(dá)到環(huán)保節(jié)能。3高光底面合一陰極電泳涂料工藝參數(shù)生產(chǎn)工藝管理項(xiàng)目及控制參數(shù)見(jiàn)表表4體系參數(shù)控制指標(biāo)電泳漆槽液固體份18±2%電泳漆槽液PH值電泳漆槽液電導(dǎo)率700-1400µs/cm電泳漆槽液顏基比陽(yáng)極液PH±陽(yáng)極液電導(dǎo)率800±400µs/cm超濾1噴淋固體份2%超濾2噴淋固體份1%超濾液PH值±超濾液電導(dǎo)率400-1000µs/cm循環(huán)去離子水電導(dǎo)率50µs/cm新鮮去離子水電導(dǎo)率10µs/cm新鮮去離子水PH值±漆膜顏色（與標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)）符合標(biāo)準(zhǔn)板，在允許色差

8、范圍內(nèi)4高光底面合一陰極電泳涂料應(yīng)用性能與原底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品相比，高光底面合一陰極電泳涂料在樹(shù)脂的分子量分布及架構(gòu)、生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，使得高光底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品的漆膜外觀(guān)得到了根本的改善。下圖就是兩種電泳漆產(chǎn)品的漆膜光澤（60º）的對(duì)比圖。 0102030405060708090100光澤（60°）原底面合一高光底面合一圖2 兩種電泳漆產(chǎn)品的漆膜光澤的對(duì)比圖（有改動(dòng)）從上圖2可以看出，高光底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品的漆膜光澤比原底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品提高了50%以上。4.2 提高了產(chǎn)品穩(wěn)定性由于高光底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品在分子量分布及生產(chǎn)工藝方面

9、進(jìn)行優(yōu)化，使得底面合一陰極電泳涂料的穩(wěn)定性得到了很大的提高。表5為與原底面合一陰極電泳涂料的敞口攪拌穩(wěn)定性的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表5 敞口攪拌穩(wěn)定性的對(duì)比結(jié)果檢驗(yàn)項(xiàng)目高光底面合一陰極電泳涂料原底面合一陰極電泳涂料固含，%PH值電導(dǎo)率，s/cm1100710電壓-膜厚（V-m）180V 18-20m210V 16-18m210V 20-22m240V 18-19m240V 24-25m270V 21-22m270V 29-30m300V 26-27m300V 32-33m330V 29-30m漆膜外觀(guān)平整光滑平整光滑L板平面有少量顆粒平面有較多顆粒從上表可看出，高光底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品的槽液穩(wěn)定性

10、優(yōu)于原底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品。4.3 降低施工電壓為了獲得優(yōu)良的漆膜外觀(guān)及較高的泳透力，在電泳過(guò)程中一般起始電壓低一些，以減輕電泳反應(yīng)，然后電壓高一些，以提高內(nèi)腔的泳涂質(zhì)量3。但是在車(chē)架電泳線(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常設(shè)計(jì)為一段電壓，如果施工電壓較高，不但使電泳反應(yīng)劇烈，減少陽(yáng)極使用壽命，同時(shí)影響漆膜外觀(guān)。降低施工電壓，不僅能減少陽(yáng)極損耗，同時(shí)也使漆膜外觀(guān)得到提高。下圖3為高光底面合一陰極電泳涂料與原底面合一陰極電泳涂料的電壓膜厚關(guān)系對(duì)比。圖3 兩種電泳漆產(chǎn)品的電壓膜厚關(guān)系對(duì)比從圖3可以明顯看出獲得同樣的漆膜厚度，高光底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品的施工電壓要比原底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品的施工電壓低30-40V。 4.4 降低了漆膜的粗糙度。下圖4就是高光底面合一陰極電泳涂料與原底面合一陰極電泳涂料的漆膜粗糙度對(duì)比。原底面合一高光底面合一圖4 兩種電泳漆產(chǎn)品的漆膜粗糙度對(duì)比從圖4可看出，高光底面合一陰極電泳涂料產(chǎn)品漆膜流平性得到了根本的改善，真正達(dá)到較高的裝飾性能。5結(jié) 語(yǔ)高光底面合一陰極電泳涂料的應(yīng)用有效地提升了漆膜的外觀(guān)裝飾性，降低了施工電壓，提高了槽液穩(wěn)定性。另外它優(yōu)化了車(chē)架涂裝工藝，省掉面漆材料、施工設(shè)備、場(chǎng)地、烘烤能源及施工管理人員，同時(shí)減少有機(jī)溶