胶衣的应用和问题检查

李总，
这是我翻译的美国游艇制作手册中关于胶衣的一部分。

你看看是否比较有价值。

关于胶衣该书还有“胶衣喷涂设备”，“胶衣的耐候性”，和“纤维印痕处理”等内容，如果你觉得合适，以后再译。

小赵
在以下讨论中将广泛使用英制单位，1 mil = 1/100 英寸=0.0254毫米
1. 胶衣-- 胶衣是一层聚脂的涂层。

它应用于模具的表面并成为产品成品不可分割的一部分。

它的主要功能是将玻璃钢外部环境中保护起来。

在达到这一点的同时，它使产品产生了美观和有吸引力的外表。

这种外表可以长时期保持，还可以有多种颜色。

胶衣还免除了使用其它表面处理工艺的必要。

胶衣中有许多成分对其质量和工作特性产生了影响。

这些成分包括：
A. 树脂–它是胶衣的基础成分。

树脂的组成决定了固化胶衣的基本性能。

好的胶衣兼顾了可喷洒性，灵活性，可修补性，耐化学腐蚀性，耐水性，耐候性和价格。

1）正邻苯二甲酸/酐（OA）--- OA是生产树脂的数种原料之一。

OA主要广泛地用于不耐候和不耐水的各种树脂中。

近年来已被等邻苯二甲酸和ISO/NPG类
型的酐所代替。

2）等邻苯二甲酸（ISO）--- 用等邻苯二甲酸代替OA会使胶衣更具有耐化学腐蚀性和弹性。

这样的胶衣更适合游艇等暴露于大气的用途中。

3）戊基乙二醇（NPG）--- 这是另一种树脂的原材料。

如果比例合适，它可使胶衣产生更好的耐化学和耐候性。

它在对质量和性能要求很高的场合应用。

这些
场合包括游泳池，矿泉浴和高级游艇等。

通常NPG和等邻苯二甲酸会混合使
用形成ISO/NPG类型的胶衣。

B. 染料—它们使胶衣产生颜色。

颜色产生的时间不仅限于今天，而是在各种环境状况下的明天或10年后的今天。

C. 填充剂—它的用途是使胶衣产生可喷洒性。

它还能影响胶衣的固化性能和对水和颜色的耐久性。

D. 触变胶—胶衣的大部分粘度来自它。

它的作用是使胶衣能附着于垂直的表面，同时具有良好的可雾化和可喷洒性。

E. 促进剂—它与过氧化物的固化剂反应后固化胶衣。

它主要用于调节胶衣的固化特性。

胶衣可以被配方成多种不同的方式。

正确的原料选用和用量将使胶衣产生很好的喷洒特性，并且在潮湿时和18(+/-2)mil的厚度时不下陷。

在合适的条件下，这样的胶衣可以在合理的短时间里固化，并具有良好的颜色保持性和耐水，耐气候或其它环境的特性。

当胶衣被合适地配方后，它还应该给予生产误差一定的余量。

无论胶衣的配方多么良好，如果生产过程中出现滥用或不良好的喷洒方法，或设备设置不当，都不会全部展现出胶衣全部可接受的品质。

标准的胶衣质量控制实验有：
1）胶化时间—除少数例外，所有的胶化时间实验必须在25度下进行，并使用1.8%的标准9.0%的活跃氧气MEKP固化剂。

2）巴氏粘度—通常在RVF 4号旋转棒，4转/分的条件下得出，除非顾客另有指定。

3）触变胶指数—
粘度(4号旋转棒，2 转/分)
粘度(4号旋转棒，20转/分)
4）喷洒后检查：
a) 抗下陷的程度
b) 颜色配合度
c) 孔集率/针孔
d) 染色颗粒与树脂的分离情况
5）密度/比重
6）颜色掩盖—这通常在胶衣12mil厚度的湿的情况下检查。

（注意：在红，黄或深蓝颜色的情况下，染料可能不能完全地遮盖住内部。

使用最小16 mil（潮湿），最大
20 mil的厚度检查）。

因为每个用户对自身的要求最清楚，因此强烈推荐顾客对所有供应商的产品建立合适的质量控制。

2. 设备和校调—下面的数据假设用户已经使用了合适的设备。

（具体设备参见“胶衣喷涂设备”一节）。

无论用户使用何种设备，下列两点都是十分重要的：物料喷射率和固化剂的供给量。

这两点以外，设备使用的个别环境对设备有特别的意义。

A. 喷射物的混合（“热点”方式）
1）物料喷射率或流体供应—为了达到最佳喷洒效果，胶衣从喷枪中出来的速度应为1.5~2.5磅/分钟。

为了决定这个量，将流量针的旋钮调到底，扣住扳机时
使喷枪的流量达到最大。

将胶衣向一个已知重量的容器喷洒30秒钟，称出总
重量，减去容器的重量再乘以2，就得到每分钟的喷洒重量。

使用压力调节泵
或调节喷口的直径来调节喷洒量。

喷洒量必须用重量来决定而不是容积，因为
胶衣的密度变化较大。

2）雾化空气—正确的空气压力对合适的材料雾化是十分必要的。

在扣住扳机的情况下，读出喷枪上压力表的读数来测量空气压力（动压）。

调节喷枪使压力
达到至少60 psi（磅/平方英尺）。

这会帮助形成无孔的薄膜。

（注意：长的空气
管路，或管路内的多个连接会减小供应喷枪的空气量，并可能生成错误的读数。

请作出适当的调整，使动气压至少达到60 psi）。

3）固化剂—正确的固化剂水平由精确的重量测量和体积测量来决定，这使校准能精确并持久。

固化量的水平必须保持在重量的1.2~3%之间，其最佳状况是
在1.8%（25度时）。

在使用前，固化剂必须完全和胶衣混合均匀。

任何1.2%
以下或3%以上的固化剂用量将会永久性地损坏产品的固化。

请总是将固化剂
保持在这个范围内。

（注意：树脂固化剂的化学性质十分活泼，可能会对某些
物质产生分解或起火。

请妥善保管。

）
B. 固化剂的注入—对大多数的注入设备来讲，过氧化固化剂总在设备外与胶衣混合的。

请清洁工作环境，避免能与固化剂反应的物质暴露在现场。

1）物料喷射率或流体供应—象上面一样进行校准。

a) 空气雾化法—1.5 ~ 2.5磅/分钟
b) 非空气法—1.5 ~ 3磅/分钟（小型，复杂模具）；1.5 ~ 4磅/分钟（大型，
敞开式模具）
2）空气雾化（空气体积）—校准方式同前，但有一个例外：固化剂喷枪有一个安全空气阀门，只允许80~100psi的静态空气压力。

具体的数值各个单独的设
备都有不同。

当最大压力到达时，改变内部软管的直径，或采用短的软管来减
小对最大压力的限制，以提供更多的空气。

非空气的系统不需要对物料进行空气雾化，所以没有必要来调节空气压力。

气助型的非空气系统需要额外的雾化空气。

将气助气体的压力保持得越小越好
是很重要的。

3）固化剂—请遵循生产厂商的推荐程序。

校准方法如下：
a) 目的是收集一些刚刚离开喷枪的已固化胶衣，然后看胶衣胶化所需要的时
间。

将这个时间和前面精确度量的样品时间进行比较，这可以得出一个调整固
化条件的基础。

这样的实验应该在两种不同的固化条件下进行。

程序是先取样100克的已固化胶衣放进一个小杯里，同时记录液体的压
力，固化球的位置和时间。

类似地，收集100克未固化的胶衣，加入规定
重量的固化剂，记录胶化的时间。

调节固化枪直到两个时间完全相等。

请
注意固化球只是相对的指标而其读数并不是%固化剂。

b) 当胶衣调整到合适的喷射率后，关掉胶衣喷枪。

再调整固化剂喷射率，并
与胶衣喷射率对比，最后决定固化剂与胶衣的相对百分比在合适的范围
内。

4）不要假设固化剂的slave 泵工作完全正常。

它们也必须校准并被至于连续检测之下。

所有有关设备的细节参见“胶衣喷涂设备”一章。

3. 喷涂操作员—喷枪是一件精密的工具。

它需要有技能的操作员有效地操作它。

许多产品缺陷都可追溯到胶衣的应用。

一个糟糕的胶衣喷洒可能会非常费钱，所以要选用合适的人员来进行操作，并使其遵循操作规程是符合厂家的最大利益的。

一个好的喷涂工应该具有下列的素质：
∙认真谨慎
∙良好的协调能力
∙有做好工作的欲望
∙有一定的机械技能
∙有耐心
∙视力良好，没有色盲
良好的训练是重要的，因为这些技术需要从头开始就正确地把握，而要避免使用坏的技术和造成极大损失的捷径。

新的喷涂工必须从开始就在合格人员的指导下工作。

他们应该从喷涂容易的，非关键的部件开始。

到复杂部件的进步过程要与人员的经验和能力相配。

免费的资料可以从原料的供应商得到。

大多数供应商都提供培训课程。

4. 喷涂方法—概论
A. 检查喷枪和管线有否被其它溶解液，水或油污染，在喷涂前清洁或纠正好。

每天都
要将水从压力调节器或凝汽阀中放掉。

如果水是个长期问题，一个临时的解决方法是将阀门打开放于吸水器上。

在气路中的水分会导致昂贵的设备维修和影响胶衣的性能。

解决问题的最好方法（在长期是最省钱的方法）是投资于一个好的干燥系统。

B. 检查空气压力。

在喷涂前调节气体的流动。

喷射的液滴不能超过1/16英寸。

C. 总是从排气风扇最近处开始喷涂，这样可以避免对模具的过量喷涂。

D. 如果使用固化剂注入，要确保固化剂的顺畅流动。

决不要将原固化剂掉到模具或胶
衣上。

E. 检查温度，根据需要调节固化剂（1.2%~3%）。

在极其温暖的条件下，工作许可时
间可能会很短，可能需要加入延缓剂来延长可工作时间。

具体的添加量必须咨询相关厂家人员。

但是固化剂不要低于1.2%或高于3%。

F. 每次的喷射动作时，喷枪必须和模具垂直。

G. 使用空气雾化喷枪时，将喷枪掌握在离模具18~24英寸的距离；如果是无空气型
的喷枪设备，24~36英寸为最佳距离。

I. 不要让喷枪做弧型的运动。

J. 首次的喷涂为厚度为5~8 mil的连续薄膜（厚度视温度，胶衣粘度，和模具蜡等情况而定）。

这对防止成孔，防止树脂撕裂，防止出现杂斑很重要。

三次喷涂后，总厚度应该达到18 (+/-2) mil。

喷涂是一个双手的运动。

一手拿喷枪，一手拿mil量规。

K. 每次喷涂的重叠度为50%。

L. 一次喷涂的距离视操作员的舒适度而定。

通常的距离为18~36英寸。

M. 从模具的边缘向另一边缘开始连续性的喷涂。

每次喷涂都要与前次平行，使整个喷涂的厚度均匀。

第二层的喷涂方向要与上一层的方向垂直或成对角线方向以确保合理的覆盖。

N. 在实践中，请从工件的一头开始，分块地连续喷涂到另一端。

请不要喷涂到部件的
其它非加工部位。

从喷涂的一块地域转移到另一块或从一层转移到另一层的时间不要过多的延误。

“保持一条湿的线”，意思是说，尽快地喷涂覆盖掉喷涂的边缘。

O. 不要在喷涂时让风扇在旁边。

P. 使用mil量规测量，并在喷涂后修整测量处。

Q. 喷涂完后，立即清理喷枪。

清理还包括所有可能接受到过度喷涂的设备，如软管和仪表等。

R. 定期检查喷枪并更换磨损的部件。

S. 使用轻质机油润滑喷枪及包装件。

不要使机油污染了胶衣。

T. 与胶衣或固化剂的不经意接触可能是有害的。

如果身体和衣服与其有接触，立即清洗接触的地方。

查看合适的数据表和标牌，遵循上面的预防步骤。

U. 了解有关树脂，固化剂，和特别清洁液的易燃性和毒性。

V. 建立定期的预防性维修制度。

W. 在喷涂间中，一次只放一个模具，避免喷涂溅到其它模具。

X. 对于所有的模具最终性能来讲，一层18(+/-2) mil厚的湿薄膜是最理想的。

小于12mil的胶衣可能不会很好地固化，可能很难修补，或有更多的印痕，和可能更容易产生水疱。

24 mil以上的胶衣可能过早脱模，增多内孔或裂纹，并更容易产生因气候变化的颜色丢失。

如水泡对模具来说很重要，那20~24 mil的胶衣就好过薄一点的类型。

但也可能增加下陷，内孔，和裂缝的机会。

如果抗气候性对模具重要，12~16 mil的胶衣性能较好。

但其可修补性，抗印痕和抗起泡性会受到损害。

Y. 决不要使用天然漆的溶剂来减小胶衣的厚度。

Z. 固化剂必须完全地分散到各处。

糟糕地分布固化剂会引起不均匀的固化，颜色的不均匀，潜在的起泡，和过早脱模。

AA. 不要过度或不充分地固化。

过量的固化剂会将胶衣塑料化，降低其抗水性能，加速其出现“粉笔灰”的现象。

不充分固化会导致糟糕的固化。

糟糕固化的胶衣会很弱，气候变化会降低它的强度。

推荐的固化剂水平为：1.2 ~ 3% （25度时1.8%最佳）MEKP （9%有效氧化剂）
BB. 如要有效地覆盖纤维的印纹，至少需要16 mil的胶衣。

决不要使用12mil以下的胶衣，这可能导致不充分的固化。

对外界因素的保护程度直接与胶衣的厚度相关。

CC. 喷涂时充分雾化胶衣。

低的喷射压力可导致不充分的雾化并将空气留在胶衣里。

胶衣里的空气会产生起泡和容易吸收水分。

检查雾化程度用下面的方法。

将16~21 mil的胶衣喷涂到玻璃上，将玻璃对着强光。

陷入胶衣的空气可以被看到。

DD. 不要将胶衣喷涂到潮湿的PV A薄膜上。

薄膜中的水分将延迟胶衣的固化，并产生鳄鱼纹。

EE. 在固化后的胶衣的工作寿命内使用。

并保留出清洗设备的时间。

5. 对特别部件的喷涂方法—每个模具的形状和轮廓将决定如何应用胶衣。

喷涂计划中就要考虑起始处，终点处，和中间的所有程序步骤。

非常见的部件在喷涂以前，将要留出时间进行特别的考虑。

经验将指导如何才能更好、更有效地喷涂。

对不同形状的喷涂建议：
A. 先喷涂最难的地方，再从那里连续往外工作。

B. 将重叠喷涂的区域减少到最小。

C. 使用相互垂直或成对角线的工作循环，使厚度更加均匀。

D. 保持一次涂层的湿润。

这又叫“保持一条潮湿线”。

不要让一次的喷涂在模具
上放置5分钟以上，而不在上面再涂一层新的胶衣。

如果如此，鳄鱼纹，树脂
撕裂，或污点在磨光的过程中就会出现。

E. 平面地带—这是最容易喷涂的地带。

从一边的边缘开始向另一边进行一次连
续的喷涂。

每次喷涂必须和前一次平行来保证达到均匀的厚度。

下次喷涂循环
的方向要和前次垂直或成对角线。

F. 角部—一个工作循环中从一面喷涂过角部，然后在12英寸的范围内喷涂。

只喷射短的距离，然后在向其它部位工作。

G. 温和的曲线部—喷涂时将枪顺应表面的弧度，保持和表面的垂直性。

H. 槽道—先喷涂两边。

大多数情况下，底部会被边上的喷涂余量所覆盖。

I. 深和窄的槽部位—减低喷枪的喷射速度和空气压力，但这可能会要求多喷一
些次数。

先喷涂侧面。

将喷枪尽量与槽垂直。

注意：如使用固化剂注入法的喷枪（大多数喷枪都是此类型），调低压力将减
少喷到胶衣上的固化剂的量，这时候要调整固化剂的水平。

J. 对于圆形和小部件，使用可旋转的平台。

6. 问题检查
即使在最好的条件下，问题还是可能出现。

这是由于事故，错误和未预见的变化，下面列出出现的各种问题和如何解决它们。

还应记住胶衣会被铺层的工序影响。

良好的胶衣不能补偿糟糕的铺层。

为了孤立出问题和解决问题，请考虑下面的情况：
A. 缺陷是什么样子的？
B. 在什么地方出现的？到处都有？随机的？还是孤立的面或部位？
C. 在所有部件上，一些部件上，还是只有一个部件上？
D. 什么时候第一次出现？或什么时候第一次被发现？
E. 缺陷是否与模具上的缺陷一致？
F. 有缺陷的部件是什么时候喷涂的？
1）出现在特定的工班吗？出现于特定的操作员吗？
2）出现在一天中特定的时间吗？这时间是热，冷，潮湿，或别的什么情况？
G. 问题是出现在某一喷涂间或所有喷涂间？
H. 问题出现的位置？在胶衣薄膜内？模具面？外面？
I. 出现问题的胶衣批号，生产日期？同批产品有无生产出质量良好的产品？
J. 是否改变了什么东西？固化剂水平？操作员？应用方法？气候？
K. 其他人是如何识别和描述这个问题的？
L. 检查在胶衣上的覆布或其它涂层。