高光底面合一阴极电泳涂料在车架上的应用

高光底面合一阴极电泳涂料在车架上的应用

张殿平1，王子健1，李玉宁1，于安军1，万涛2

1.中国重汽集团技术发展中心，250002

2.武汉双虎汽车涂料有限公司，430035

摘要：主要介绍了高光底面合一阴极电泳涂料产品在车架上的应用。该产品提高了漆膜外观质量，降低了施工电压，同时提高槽液稳定性，真正达到既具有优良的装饰性能，又具有优良的耐候性能。

关键词：高光底面合一阴极电泳涂料施工电压槽液稳定性

0 引言

阴极电泳涂料是七十年代中期发展起来并得到工业化应用的一种新型防腐水性涂料。由于其具有以水为溶剂、无火灾危险、环境友好性强、涂装可实现自动化程度高、涂层致密、防腐性能优异等特点，使其在世界范围内，特别是在汽车工业发达国家作为底涂层而得到广泛应用。随着时代进步，电泳涂料在汽车领域正发挥着越来越大的作用，电泳涂料不断完善和提高，电泳涂料不断在汽车底漆方面，而且还发展到底漆面漆合一的程度，汽车的涂装将进入一个节能与环保全新时代。

现在的汽车主机厂在车架、车轮、底盘等汽车零部件制造工艺过程中大多采用传统环氧型阴极电泳漆作为保护底涂层[1]，但是传统的阴极电泳底漆都是环氧树脂为主骨的体系，虽然具有良好的防腐性能，但耐候性能差，在户外存放容易失光、变色、粉化，必须再喷涂一道面漆才能存放[2]。在能源及资源日趋紧张的今天，主机厂为了节约成本，同时增强其市场竞争力，迫切需要只泳涂一道电泳漆，既有传统的防腐性能又具有良好的耐候性能，所以底面合一电泳涂料的成功应用正是为了满足汽车工业不断发展的需求。

中国重汽集团卡车公司车架厂130吨电泳线2006年2月率先在国内使用FT25-7650底面合一阴极电泳涂料，彻底解决了公司长期困绕的因车架电泳漆变色、粉化而导致用户抱怨不断的问题。该线使用FT25-7650底面合一阴极电泳涂料以来，现场施工应用效果好，车架户外放置一年以上无变色、失光等现象，耐候性能及耐腐蚀性具佳。为了进一步提高车架外观装饰性能，我们与武汉双虎汽车涂料公司一起开发了外观、光泽更优的高光底面合一阴极电泳涂料，并于2007年12月份成功在中国重汽商用车有限公司车架电泳线顺利投槽成功。

1 高光底面合一阴极电泳涂料的特点

高光底面合一阴极电泳涂料是在原来的底面合一阴极电泳涂料[3]的基础上改进过来的，主要从主体树脂的分子架构，分子量分布及生产工艺方面进行了优化，使其漆膜流平性、光泽得到大幅提高，并且其它槽液性能及漆膜性能也得到相应提高。高光底面合一阴极电泳涂料的性能指标见表1、表2、表3。

表1：原漆性能

从上述可看出，高光底面合一阴极电泳涂料不但具有优良的耐腐蚀性能，同时具有优良的耐候性能和较好的装饰性能。

2 高光底面合一阴极电泳涂料在车架上的涂装工艺

2.1 工艺流程：

预脱脂（喷）→ 脱脂（浸）→ 水洗1（喷）→ 水洗2（浸）→ 表调（浸）→ 磷化（浸）→ 水洗3（喷）→ 水洗4（浸）→ DI 水洗（浸+出槽喷）→ 电泳（槽上UF1喷淋）→ UF1（喷）→ UF2（浸+新鲜UF 喷）→ DI 水（浸+出槽新鲜DI 水喷）→ 烘干→ 强冷

图1 与传统的车架涂装工艺对比图

从上图1我们可以很直观地看到由于高光底面合一阴极电泳涂料涂装工艺去掉面漆喷涂与烘烤，不仅减掉了大量废水及废漆的处理，同时减少有机溶剂排放污染，真正达到环保节能。

3 高光底面合一阴极电泳涂料工艺参数

生产工艺管理项目及控制参数见表

表4

体系参数

控制指标 电泳漆槽液固体份 18±2% 电泳漆槽液PH 值 5.4-6.0 电泳漆槽液电导率 700-1400µs/cm 电泳漆槽液颜基比 0.1-0.3 阳极液PH 3.1±1.0 阳极液电导率 800±400µs/cm

超滤1喷淋固体份 ≤2% 超滤2喷淋固体份 ≤1% 超滤液PH 值 5.0±0.5 超滤液电导率 400-1000µs/cm 循环去离子水电导率 ≤50µs/cm 新鲜去离子水电导率 ≤10µs/cm 新鲜去离子水PH 值 6.3±0.5

漆膜颜色（与标准比对） 符合标准板，在允许色差范围内

4 高光底面合一阴极电泳涂料应用性能

底面合一电泳涂装工艺

烘烤

电泳

前处理

传统车架涂装工艺

烘烤

电泳 烘烤

面漆

前处理

理

4.1提高了涂层光泽

与原底面合一阴极电泳涂料产品相比，高光底面合一阴极电泳涂料在树脂的分子量分布及架构、生产工艺等方面进行了优化改进，使得高光底面合一阴极电泳涂料产品的漆膜外观得到了根本的改善。下图就是两种电泳漆产品的漆膜光泽（60º）的对比图。

图2 两种电泳漆产品的漆膜光泽的对比图（有改动）

从上图2可以看出，高光底面合一阴极电泳涂料产品的漆膜光泽比原底面合一阴极电泳涂料产品提高了50%以上。

4.2 提高了产品稳定性

由于高光底面合一阴极电泳涂料产品在分子量分布及生产工艺方面进行优化，使得底面合一阴极电泳涂料的稳定性得到了很大的提高。表5为与原底面合一阴极电泳涂料的敞口搅拌稳定性的对比实验结果。

表5 敞口搅拌稳定性的对比结果

从上表可看出，高光底面合一阴极电泳涂料产品的槽液稳定性优于原底面合一阴极电泳涂料产品。

4.3 降低施工电压

为了获得优良的漆膜外观及较高的泳透力，在电泳过程中一般起始电压低一些，以减轻

电泳反应，然后电压高一些，以提高内腔的泳涂质量

[3]。但是在车架电泳线设计过程中，通常设计为一段电压，如果施工电压较高，不但使电泳反应剧烈，减少阳极使用寿命，同时影响漆膜外观。降低施工电压，不仅能减少阳极损耗，同时也使漆膜外观得到提高。下图3为高光底面合一阴极电泳涂料与原底面合一阴极电泳涂料的电压膜厚关系对比。

图3 两种电泳漆产品的电压膜厚关系对比

从图3可以明显看出获得同样的漆膜厚度，高光底面合一阴极电泳涂料产品的施工电压要比原底面合一阴极电泳涂料产品的施工电压低30-40V。

4.4 降低了漆膜的粗糙度。

下图4就是高光底面合一阴极电泳涂料与原底面合一阴极电泳涂料的漆膜粗糙度对比。

图4 两种电泳漆产品的漆膜粗糙度对比

从图4可看出，高光底面合一阴极电泳涂料产品漆膜流平性得到了根本的改善，真正达到较高的装饰性能。

5 结语

高光底面合一阴极电泳涂料的应用有效地提升了漆膜的外观装饰性，降低了施工电压，提高了槽液稳定性。另外它优化了车架涂装工艺，省掉面漆材料、施工设备、场地、烘烤能源及施工管理人员，同时减少有机溶剂排放污染，达到环保节能目的。