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单组分低温防腐蚀性水性涂料在汽车零部件上应用研究
来源:现代涂料与涂装   时间:2020.03.24
 
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类别

项目

技术指标

检测方法

 

 

颜色

黑色

目视

细度/μm

≤30

GB/T1724

黏度

商定

GB/T1723

固体分/%

≥50

GB/T1725

红外光谱/

商定

Q/CAM-108

重金属含量

Q/CAM-164 表4

GB 24409-2009 附录D

限用溶剂含量

Q/CAM-164 表4

GB 24409-2009 附录B

原漆杂质/级)

≤2

Q/CAYT-21

贮存稳定性

外观无明显分层,无异物、无硬块、均匀液态流体状。

目视

 

 

施工固体分/%

≥42

GB/T 1725

施工黏度

商定

GB/T 1723

pH

商定

Q/CAM-60.15

流挂性/μm

≥100

Q/CAM-64.21-2010 B法

干燥性能(热风80 ℃×20 min)/级

≥4

Q/CAYJ-49-2010 B法

重涂性

Rc 1

Q/CAM-64.15

修补性

Re 1

Q/CAM-64.17

遮盖力/μm

≤30

Q/CAM-64.2

湿碰湿性

两次喷涂膜厚≥80 μm,无流淌

两次喷涂时间间隔1 min

1.2工艺试验方案

1)制板。依据汽车零部件常见的1C1B涂装工艺流程进行制板,并分为实验室和随生产线2种方式。考虑零部件为铸铁件与冷轧钢板组装或焊接合件,因此,实验室采用冷轧板,随线采用铸铁板。

2)涂层主要检测性能的设定。主要检测汽车零部件涂层特别关注的膜厚、光泽度(60°)、附着力(划格法)、耐盐雾、耐湿热、耐水性6项主要性能。检测方法见表3。

                          3 检测方法

检测内容

检测方法

涂层厚度

GB/T 9754

光泽度

GB/T 13452.2

附着力(划格)

GB/T 9286

中性盐雾

GB/T 1771

耐湿热

GB/T13893

耐水性

Q/CAM-64.10 A法

3)单组分低温水性涂料的选择。本轮研究选取国内6个自主技术的知名涂料供应商的12个产品,分别进行240 h盐雾及504 h盐雾测试。

4)样板状态调节。试验样板在室温(18~28)℃下存放7 d。在每个单项试验完成后,进行至少30 min的状态调节,再进行目视评价,。

5)样板性能检测仪器见表4。

                          4 检测仪器

仪器名称

仪器制造商

型号

盐雾试验箱

德国科勒

HKS3000

湿热试验箱

天津伟思

WS-YSR-2016A

氙灯老化试验箱

美国ATLAS

Ci4000

光泽度计

德国BYK

4446

漆膜测厚仪

德国FISCHER

Dualscope

划格器

德国ERICHSEN

Model 295

1.3 盐雾240 h组实验室样板试验结果

    对盐雾240 h组6个产品的实验室样板分别进行涂层厚度、光泽度、中性盐雾、耐水性、耐湿热性、附着力6项性能测试,结果见表5

表5  240 h组实验室样板主要性能检测结果

涂料

编号

样板

类别

涂层厚度/μm

光泽度 (60°)

中性盐雾

(240 h)

耐水性(240 h)

湿热(240 h)

附着力  

1#-1-1

冷轧板

59

48.0

合格

不合格

合格

合格

2#-1-1

冷轧板

60

3.5

合格

合格

合格

合格

3#-1-1

冷轧板

81

85.0

合格

不合格

合格

合格

4#-1-1

冷轧板

82

41.0

合格

不合格

合格

合格

5#-1-1

冷轧板

72

43.0

合格

不合格

合格

合格

6#-1-1

冷轧板

61

17.8

合格

不合格

合格

合格

1.4盐雾240 h组随线样板试验结果

对盐雾240 h组6个产品的随车桥涂装线样板分别进行涂层厚度、光泽度、中性盐雾、耐水性、耐湿热性、附着力6项性能测试,结果见表6

表6  240 h组随线样板主要性能检测结果

涂料

编号

样板

类别

涂层厚度/μm

光泽度 (60°)

中性盐雾

(240 h)

耐水性(240 h)

湿热(240 h)

附着力 

1#-1-2

铸铁板

58

29.0

不合格

不合格

不合格

合格

2#-1-2

铸铁板

144

10.0

不合格

合格

不合格

合格

3#-1-2

铸铁板

110

45.0

合格

合格

合格

合格

4#-1-2

铸铁板

81

37.0

不合格

合格

不合格

合格

5#-1-2

铸铁板

126

37.0

不合格

合格

不合格

合格

6#-1-2

铸铁板

27

7.0

不合格

不合格

不合格

合格

1.5盐雾504 h组实验室样板试验结果

对盐雾504 h组6个产品的实验室样板分别进行涂层厚度、光泽度、中性盐雾、耐水性、耐湿热性、附着力6项性能测试,结果见表7

表7  504 h组实验室样板主要性能检测结果

涂料

编号

样板

类别

涂层厚度/μm

光泽度 (60°)

中性盐雾

(504 h)

耐水性(240 h)

湿热(240 h)

附着力  

1#-2-1

冷轧板

80

37.5

不合格

合格

合格

合格

2#-2-1

冷轧板

101

23.5

不合格

合格

合格

合格

3#-2-1

冷轧板

114

53.4

不合格

合格

合格

合格

4#-2-1

冷轧板

82

39.5

合格

合格

合格

合格

5#-2-1

冷轧板

114

46.5

合格

合格

合格

合格

6#-2-1

冷轧板

105

48.3

合格

合格

合格

合格

1.6盐雾504 h组随线样板试验结果

对盐雾504 h组6个产品的随车桥涂装线样板分别进行涂层厚度、光泽度、中性盐雾、耐水性、耐湿热性、附着力6项性能测试,结果见表8

表8  504组 随线试喷样板主要性能检测结果汇总

涂料

编号

样板

类别

涂层厚度/μm

光泽度 (60°)

中性盐雾

(504 h)

耐水性(240 h)

湿热

(240 h)

附着力 

1#-2-2

铸铁板

82

25.4

不合格

不合格

不合格

合格

2#-2-2

铸铁板

118

19.2

不合格

不合格

合格

合格

3#-2-2

铸铁板

209

10.9

合格

不合格

合格

合格

4#-2-2

铸铁板

69

3.8

不合格

不合格

合格

合格

5#-2-2

铸铁板

112

31.8

不合格

不合格

不合格

合格

6#-2-2

铸铁板

115

55.2

不合格

不合格

不合格

合格   

2  结语

1)通过上述盐雾240 h组和盐雾504 h组国内6个自主技术的知名涂料供应商12个单组分产品中性盐雾、耐水性、耐湿热性、附着力的测试,结果差强人意。国内单组分低温防腐蚀性水性涂料在汽车底盘零部件上的应用与行业涂层质量标准还存在一定的差距。

2)单组分低温水性涂料在实际生产应用时,涂层易出现裂纹、白斑等质量问题,这与涂料树脂成分有直接的关系。

3)水性涂料在开发中应着重关注涂层耐盐雾性、耐水性及耐湿热性的保证。

4)使用单组分低温防腐蚀性涂料的汽车零部件涂装线常采用脱脂+防锈剂前处理工艺,防锈剂中的成分有时会影响涂层性能,尤其是对附着力的影响很大,在进行涂料选择时要进行配套性试验。

5)汽车零部件生产厂在进行涂装工艺设计时,建议与涂料供应商进行广泛深入交流,选择合适的产品、制定合理的工艺流程,确保涂层质量满足目标要求。


,

单组分低温防腐蚀性水性涂料在汽车零部件上应用研究

李春平  姜婷娟  王腾飞

(一汽解放汽车有限公司,长春 130011)

摘要:介绍了单组分低温防腐性水性涂料在冷轧钢板、铸铁板上应用主要性能研究方案及试验结果。


关键词:防腐蚀;单组分;低温水性涂料  


引言

随着国家清洁生产要求的日益严格,降低挥发性有机化合物(VOC)的排放是汽车涂装的发展趋势,水性涂料替代传统的溶剂型涂料成为汽车涂料应用的主流。汽车零部件涂装工艺规划中,无耐温度要求的零部件趋向选择高温烘烤的电泳工艺或粉末喷涂工艺,而有耐温度要求的如发动机、车桥、变速箱等产品趋向选择高固含低温烘烤的水性漆工艺。防腐性水性涂料与传统溶剂型涂料对比见表1。

1 防腐性水性涂料与传统溶剂型涂料对比

对比内容

水性涂料

传统溶剂型涂料

树脂

水性树脂

溶剂型树脂

颜料

水性颜料

溶剂型颜料

树脂含量/%

40~50

40~50

配方中溶剂含量/%

10~15

40~50

涂料稀释用溶剂/%

0

10~30

配方成本

基材表面清洁度

比溶剂型涂料高,表面无油脂

一般

预热要求

冬天要预热

一次喷涂膜厚

与溶剂型同

--

上漆率

比溶剂型高

--

施工状态VOC/(g·L-1

100~150

500~600

相同VOC排放量下,产量对比/%

400

100

相同产量下,VOC排放对比/%

25

100

喷涂环境

无刺激性气味

有刺激性气味

运输存贮要求

非易燃品,需保温

易燃品,不需保温

双组分低温水性涂料在国内外零部件行业应用较为普遍,但单组分低温防腐蚀性涂料的应用较少,单组分低温防腐蚀性涂料在汽车底盘零件上应用过程中,常出现早期锈蚀、涂层脱落的问题。本文基于现有车桥、变速箱等涂装生产线的设备现状,研究单组分低温防腐性水性涂料在其生产线的应用,我们抽取国内自主知名6个涂料供应商的12类产品,开展相关应用及主要性能研究。


1  单组分低温防腐蚀性涂料主要性能研究

1.1涂料技术要求及试验方法

为达到涂层质量目标的要求及过程质量控制,对涂料成分及施工性能的要求见表2。

2  涂料成分及施工性能要求

本文共分 1
   
 
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