1、双组份面漆配套高温中涂的研制黄俊娅 1，张殿平 2，王子健 2，李玉宁 2，姚洪涛 11.武汉双虎汽车有限涂料公司，430035 2.中国重型汽车集团技术中心工艺研究所，250076摘 要： 阴极电 泳底漆、高温中涂与双组份面漆配套施工，往往存在层间附着力欠佳的问题，针对该涂装体系，研制出一种中涂，可很好地解决这一问题，且可适应各种流水线生产涂装。关键词：双组份面漆 烘烤型中涂 配方设计 自动化涂装0 引 言双组份面漆指丙烯酸涂料或聚氨酯树脂涂料，与传统的硝基或热塑性丙烯酸树脂等汽车喷漆相比，其施工固体份高，VOC 排放低，漆膜丰满装饰性好，耐候性、机械物理性能和耐化学品性能优异，与高温烘烤型
2、面漆相比，烘烤温度低且可常温干燥，具有节能优势。近年来，许多汽车主机厂由于节约能源降低成本，将传统的自干中涂配套双组份面漆、高温中涂配套高温面漆的涂装工艺改为高温中涂配套双组份面漆的涂装工艺，但在中涂和面漆之间存在附着力欠佳的问题。要解决这一问题，中涂起着至关重要的作用。本文从双组份面漆配套高温中涂的配方设计入手，对油漆的配方设计及施工应用进行了研究。1 实验部分1.1 主要实验原料主树脂、弹性树脂：工业级，自制；氨基树脂：工业级，进口；钛白粉：工业级，进口；炭黑：工业级，迪高公司；填料：工业级，国产；助剂：工业级，进口；溶剂：工业级，国产；TSE 水晶银金属底色漆、TSF 罩光清漆：工业级，
3、自制。1.2 主要实验仪器及设备4411 光泽计: 德国 BYK；GB11-8GM 鲜映性仪：英国 RHOPOINT；QCT 漆膜冲击器：英国；FX-300 电子天平：美国 AND；101-1 恒温鼓风干燥箱：上海跃进医疗；5318 杯突仪：德国BYK；2611 梯度烘箱：德国 BYK；480 型自动化喷漆机：ERICHSEN Modell；S-WOM 氙灯老化仪：德国 BYK。1.3 双组份面漆配套高温中涂的研制1.3.1 中涂配方中涂漆膜介于阴极电泳涂膜和面漆涂膜之间，要求它具有与电泳底漆和面漆的附着结合力、耐崩裂性能、耐候性、面漆遮盖力和提高外观等功能。一般而言，高温中涂在电泳漆上附着容
4、易实现，但要同时保证与双组份面漆的附着性是一难题。我们推荐配方如表1。表 1 涂料配方名 称 配 比%主树脂（自制） 30弹性树脂（自制） 10氨基树脂 10钛白粉 18Comment u1: 面漆Comment u2: 下排风炭黑 0.1填料 2.0助剂 2.0溶剂 9.91.3.2 主要性能测试根据以上配方设计的中涂主要性能测试结果如下表。表 2中涂漆技术指标项 目 技术指标 检测方法光泽（60 0） （0.2-0.3mm 马口铁板） 65-80GB/T9754-88铅笔硬度(0.5mm 钢板) HB GB/T6739-1996弹性,mm(0.2-0.3mm 马口铁板) 1 GB/T173
5、1-93冲击强度, J(0.5mm 钢板) 4.9 GB1732-79杯突试验, mm 3 GB9753-88附着力（1mm 格） ，级（0.2-0.3mm 马口铁板） 1GB/T9286重涂性 无缩孔,与底漆、中涂漆附着力要 好 -抗流挂性（0.2-0.3mm 马口铁板） 垂直一次喷涂膜厚 25m（干膜） ，不出现流挂及流痕GB9264-88过烘烤性（0.2-0.3mm 马口铁板） 1401h 或 1600.5h 不影响漆膜外观及性能-耐水性 240h,不起泡,不起皱,不脱落,允许轻微变色、变暗 GB/T1733-93耐酸性（0.05MH 2SO4） 24h,不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻
6、微变色、变暗 GB1763-79（89）耐碱性（0.1MNaOH） 4h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗 GB1763-79（89）耐机油性(15W-40 CD级柴油机油),8048h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、失光及软化GB/T1734-93耐柴油性(0#柴油),室温 24h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、失光及软化 GB/T1734-93耐温变性(80 6h, -404h 为一个循环) 三个循环无变化-2 结果与讨论21 中涂涂装工艺中涂涂装环境应达到清洁无尘，在上供清洁的空调风下牌坊，照明 800LX以上。如是手工喷涂，垂直风速在 0.4-0.
7、5m/s，如是自动化涂装，垂直风速在 0.2-0.3m/s的大型喷漆室中进行喷涂。涂装前应检查底涂层表面的质量和清洁度，消除如颗粒 PVC涂料的飞溅等缺陷。中涂打磨应有规律，方向一致，可采用 400#-800#水砂纸进行打磨，切忌将涂层打磨穿，露出底金属面。如已打穿补涂底漆。表 3 中涂施工参数实验室喷涂方式 传统喷涂方式 机器人喷涂方式喷涂设备ERICHSENModell 480DURR ECOBELL265ABB 926TD50喷杯数/机器人数 1 4 2油漆电阻值，M / 60-120 60-120施工粘度/涂 4#，23 18-20 20=22 18-20烘烤时间/温度 14020mi
8、n 14030min 14030min油漆流量，ml/min 140-180 300-400 300-400喷距，mm 200-300 200-300 200-300成型空气 60PSI 42PSI 260-340M/min旋杯转速，Trs/min / 35000-42000 30000-40000高压 KV / 70-80 70-80机器人速度 mm/s 300-400 250-350 300-400模式尺寸 mm 60 100 140重叠率 50% 60% 66%闪干时间 min 5-10膜厚 m 35-40 35-40 35-40喷涂道数 2 1 1喷漆室温度 1810 203 203涂
9、着率 60 85 85漆面质量 好 很好 很好漆膜厚均匀性 好 很好 很好平滑性 很好 好 好该中涂不仅适应手工喷涂，也适应自动化涂装，而且外观良好，完全能够满足大型流水生产线的施工要求。22 中涂配方设计 我们设计了系列中涂配方，进行了相关性能测试，结果如下表。表 5 系列配方中涂测试结果配方 1 配方 2 配方 3 配方 4其它组分% 100 95 90 85弹性树脂% 0 5 10 15硬度（单摆） 0.7 0.6 0.55 0.450.2-0.3mm 马口铁板弹性 mm 4 2 1 1冲击强度 J（0.5mm 钢板） 4.0 4.5 5.0 5.0杯突试验 mm 2 3 4 5层间附着
10、力（2mm 格）级 4 2 0 0耐水性/240h 合格 合格 合格 合格耐酸性（0.05MH 2SO4） 良 优 优 优打磨性/P400-P800 优 良 良 一般注：中涂烘烤条件为 140/30min根据以上实验结果，我们选择配方 3 制作，制得的漆膜性能优异，施工性能好。23 面漆烘烤温度对漆膜的影响双组份面漆的烘烤温度对漆膜的性能影响也是非常重要。我们将双组份面漆的烘烤温度控制在 60-100之间进行了系列实验，结果如下表。表 6 面漆烘烤温度对漆膜的影响烘烤温度/ 60 70 80 90 100 110漆膜外观 良 良 良 优 优 良层间附着力/级 2 1 1 1 0 0注：面漆烘烤
11、时间为 30min从实验结果知，双组份面漆烘烤条件为 10030min 最佳。24 复合涂层漆膜性能高温中涂配套双组份面漆复合涂层漆膜质量性能指标见下表。表 7 复合涂层技术性能指标项 目 实色面漆实色面漆 金属面漆技术指标鲜映性 0.6 0.6光泽% 90（60 0） 90（20 0）铅笔硬度 H(0.5mm 钢板) H(配套底漆)弹性,mm(0.2-0.3mm 马口铁板) 3 3冲击强度, J(0.5mm 钢板) 2.94 2.9杯突试验, mm 3 3（复合涂层）附着力（1mm 格） ，级（0.2-0.3mm 马口铁板） 1 1重涂性 无缩孔,与底漆、中涂漆、 第一道面漆附着力要好 /抗
12、流挂性（0.2-0.3mm 马口铁板）垂直一次喷涂膜厚25m（干膜） ，不出现流挂及流痕垂直一次喷涂膜厚25m（干膜） ，不出现流挂及流痕过烘烤性（0.2-0.3mm 马口铁板）1402h 或 1601h 不影响漆膜外观及性能1402h 或 1601h 不影响漆膜外观及性能耐水性 h（复合涂层）240h,不起泡,不起皱,不脱落,允许轻微变色、变暗240h,不起泡,不起皱,不脱落,允许轻微变色、变暗耐酸性（0.05MH 2SO4）（复合涂层）24h,不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗，失光率5%24h,不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗，失光率5%耐碱性（0.1MNaOH）4
13、h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗，失光率10%4h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗，失光率10%耐机油性(15W-40 CD 级柴油机油),80（复合涂层）48h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗48h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗耐柴油性(0#柴油),室温（复合涂层）24h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗24h, 不起泡,不起皱,不脱落, 允许轻微变色、变暗户外耐候性（海南曝晒）（复合涂层）24 个月应没有龟裂、起泡现象，允许轻微变色，色差E3；水洗后光泽保持率70%，抛光后光泽保持率95%24 个月应没有龟裂
14、、起泡现象，允许轻微变色，色差E3；水洗后光泽保持率70%，抛光后光泽保持率95%人工老化（S-WOM 氙灯老化仪）（复合涂层） 1000h 综合评定优级1200h 应没有龟裂、起泡现象，允许轻微变色，色差E3；水洗后光泽保持率70%，抛光后光泽保持率95%耐温变性(80 6h, -404h 为一个循环) （复合涂层）三个循环无变化 三个循环无变化可修补性 可多次修补 可多次修补从上表可看出，我们研制的高温中涂配套双组份面漆，漆膜性能完全满足汽车厂的需要。3 结束语（1）双组份面漆配套高温中涂漆中加入弹性树脂后，各涂层间附着力优良，适用于各种涂装方式。（2）建议双组份面漆烘烤温度为 100。（3）高温中涂配套双组份面漆的涂装工艺得到的涂膜机械性能好、耐性优、装饰性好。参考文献：1.王锡纯.汽车涂装工艺技术M.北京：化学工业出版社 2004.
