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汽车涂装生产线中改善快干汽车漆漆膜外观效果

日期: 2019-08-13
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汽车涂装生产线中:快干汽车漆由高固体醇酸树脂作基料、助剂、颜料、有机溶剂等组成的单组分涂料。快干汽车漆硬度高、光泽好、干燥快、附着力好,具有保护功能好、装饰性好、丰满度好,有优良耐候性和施工性。因此快干汽车漆产品在大型自卸卡车上的应用越来越多,目前国内大型自卸卡车底盘涂装一般都采用底面合一的高氯化产品,车厢一般采用底漆加面漆的工艺进行涂装。由于以前大型自卸卡车车厢对涂装效果的要求不是太高,并且部分涂装还是在户外施工,所以导致快干汽车漆在施工过程中会出现干喷、流挂、橘皮、光泽低等一系列漆膜弊病,因此改善快干汽车漆的表面效果十分重要。

我公司快干汽车漆主要通过树脂、颜料、分散剂、防沉剂、二甲苯等组成。树脂是外购的高固体中短油醇酸树脂,其中干性植物油和脂肪酸分子中存在大量的双键,经过空气中的氧气反应交联固化,并且树脂中残留的羟基和羧基使漆膜具有良好的附着力。稀料为我公司专用稀料——快干汽车漆稀料,主要包括二甲苯和醋酸正丁酯。

国内工业用漆中很大一部分主要用于大型自卸卡车车厢的涂装,我公司快干汽车漆的年产量接近千t,近年来由于客户对漆膜外观要求的提高和产品本身适应性存在一定的问题,所以需要提高快干汽车漆漆膜外观效果以适应涂装现场和市场的需求。在原有快干汽车漆的基础上从施工过程、稀料的选择、配方等各方面进行优化调整。使得产品在户外涂装,用PQ-2型喷枪,0.5 ~ 0.6 MPa的压力涂装施工,漆膜厚度达到60 ~ 80 μm,不发生流挂、干喷、橘皮等现象,并且光泽要求在88%以上。

1 原因分析

1.1 人员方面

人员方面现场施工人员为包头分公司员工,主要从事大型自卸卡车的涂装,经过近10 d的现场观察,虽然施工人员技术、施工水平有一定的基础,但是要达到施工成膜厚度60 ~ 80 μm并保证良好效果,还是有一定的欠缺,并且该工程为涂装一体化工程,施工人员在涂装过程中有赶工期的情况,致使面漆厚度有些地方甚至在50 μm以下的情况,没有达到设计的漆膜厚度,所以施工人员会影响到漆膜外观效果,为要因之一。

1.2 检测仪器方面

我公司所使用的检测仪器由第三方检测机构鉴定,均在校准期内,确保了分析仪器正常使用,且每次检测使用人都会按仪器设备操作规程进行操作,并由经验丰富的客服人员进行现场技术服务,目视观测漆膜出现流挂、光泽低、橘皮等漆膜弊病,因此可以排除检测仪器异常,造成外观效果检测数据异常的情况。

1.3 设备方面

涂料生产设备方面,我公司无论是砂磨还是搅拌都有专门的维修人员定期进行保养维护,能够确保设备正常运行,并且这些设备同时在生产其他品种,均正常,可以将其排除。涂装施工使用设备方面,施工现场使用3把不同口径的PQ-2型喷枪喷涂快干汽车漆,都出现了不同程度的漆膜弊病,但是现场涂装其他涂料,漆膜都无异常,所以设备方面没有任何问题。

1.4 树脂、助剂方面

成膜树脂体系作为涂料的重要组成部分,对涂料的各项性能起到了至关重要的作用。快干汽车漆使用的6055树脂为外购高固体分树脂,高固体分树脂涂料虽然对漆膜的丰满度具有优势,但在施工过程中出现橘皮的可能性较大,所以6055树脂可能影响漆膜的表面效果。

分散剂能够降低液/固相之间的界面张力,提高颜料在树脂中的分散效率,良好的分散性可以使得漆膜表面更加平整。快干汽车漆中使用的是传统型低分子量润湿分散剂,对有机红颜料分散不是很稳定,可能会导致分散粒子产生絮凝和沉降,对漆膜外观有较大影响。

快干汽车漆加入硅油液来改善涂料的流变性,我公司使用的是甲基线型聚硅氧烷硅油液,虽然有很好的消泡、流平和化学稳定性,但是该硅油液有一定的吸湿性,可能影响漆膜表面的光泽和显影性。

防沉剂在涂料中引入了疏松网络触变性结构,能使颜、填料颗粒悬浮而不结块,防止颜料沉降,改善涂料性能,保持优良的流平性和流挂性等。但我公司快干汽车漆中加入的氯化石蜡随着温度的变化,有可能造成蜡析出,可能会影响到漆膜外观。

1.5 稀释剂方面

现场使用稀料为我公司快干汽车漆专用稀料主要包括二甲苯和醋酸正丁酯,其中醋酸正丁酯的相对挥发速率为1,二甲苯的相对挥发速率0.77。挥发较快导致漆膜流平时间较短,会出现干喷、橘皮的现象并且光泽降低,现场加入少量挥发速度比二甲苯低的DBE和PMA稀释剂,漆膜表面效果确实有所提高,所以不同的稀释剂确实影响漆膜的外观。

1.6 环境方面

我公司验证产品一般都是在室内、常压(0.4 MPa)、平面施工,板面效果良好。而产品施工现场为户外、高压(0.5 ~ 0.6 MPa)、立面施工,板面效果差。虽然施工环境对外观的影响比较大,但是施工现场的环境是无法改变的,所以只能调整产品适应现场施工工艺。

1.7 主要原因

综上所述,通过分析验证,我们认为快干汽车漆在现场涂装过程中出现流挂、橘皮、干喷、光泽低等漆膜弊病的主要因素有:1)使用的树体系不当2)分散剂、流平剂、防沉剂选择不当3)稀释剂选择不当4)面漆漆膜厚度太低5)施工人员涂料施工技能欠缺

2  解决方案

原因分析确认后,制定了一系列的对策,见表1。

1 原因分析及对策

序号

要因

对策

1

基料的选择

通过多方验证,选择合适的基料

2

所使用的分散剂的选择

通过多方验证,选择合适的分散剂

 

防沉剂)

3

所使用的流平剂的选择

通过多方验证,选择合适的流平剂、

 

4

所使用的防沉剂的选择

通过多方验证,选择合适的防沉剂、

 

5

稀释剂的选择

对溶剂成分和配比做进一步调整

6

加大施工人员的培训

漆膜厚度达到规定的标准

在提出相应的对策后,我们对这些对策逐一进行试验验证,并得出相关结论。


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