新型前處理與底面合一陰極電泳漆配套性研究

向麗琴

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

新型前處理與底面合一陰極電泳漆配套性研究

向麗琴

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

汽車車架及零部件涂裝采用新型前處理配套底面合一陰極電泳漆可最大限度地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)環(huán)保性，對(duì)于新型前處理與底面合一陰極電泳漆的配套性是否滿足使用要求，尤其是耐蝕性、耐候性。文章主要通過采用新型前處理材料與不同配比的底面合一電泳材料進(jìn)行配套性試驗(yàn)，考察泳透率、耐鹽霧性能、耐人工氙燈老化性能的差異，進(jìn)而確認(rèn)新型前處理與底面合一電泳漆的配套性，指導(dǎo)車架及零部件涂裝處理方式的選擇。

新型前處理；底面合一；配套性；耐蝕性

CLC NO.: U465 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)11-58-03

前言

汽車涂裝是汽車制造業(yè)中的污染源和耗能大戶。隨著汽車產(chǎn)量的猛增，汽車涂裝對(duì)環(huán)境污染將越來越嚴(yán)重，因此在汽車涂裝中要開發(fā)采用綠色環(huán)保的工藝和材料來替代傳統(tǒng)的工藝和材料。傳統(tǒng)的汽車車架涂裝工藝如下：磷化前處理→電泳底漆。磷化前處理工藝含鋅、鎳等有害重金屬離子以及大量的磷、亞硝酸，耗能大，廢渣多，受到國家環(huán)保節(jié)能政策方面的巨大壓力。而電泳涂漆后的汽車車架及零配件尤其是二類車架因在生產(chǎn)流轉(zhuǎn)、庫存及使用過程中不可避免地暴露于太陽光下而導(dǎo)致漆膜粉化逐漸失去防護(hù)作用。新型無磷轉(zhuǎn)化前處理為無磷無鎳無重金屬等有害物質(zhì)、可常溫處理的工藝，能耗低、化成渣少，危固廢少。而底面合一電泳漆就是將底漆和面漆合二為一的電泳漆，既具有底漆的防銹、防水性能又具有面漆的耐候性能。采用新型的環(huán)保型前處理匹配底面合一電泳漆是取代傳統(tǒng)的汽車車架及零配件涂裝工藝的綠色工藝，在運(yùn)用前需要對(duì)新型無磷轉(zhuǎn)化前處理與底面合一陰極電泳漆進(jìn)行配套性研究。

1 試驗(yàn)

1.1 板材

本次試驗(yàn)的采用的板材規(guī)格及型號(hào)見表1。

表1 試板類型

1.2 前處理

冷軋鋼板前處理工藝流程為：熱水洗→預(yù)脫脂→脫脂→去離子水洗→無磷轉(zhuǎn)化→去離子水洗。

脫脂劑采用雙組分脫脂劑 STL-813，工藝參數(shù)為：游離堿度12點(diǎn)，溫度45℃，時(shí)間3min。

新型前處理采用無磷轉(zhuǎn)化處理劑 STL-3180，工藝參數(shù)為：活化點(diǎn)：15～20點(diǎn)，PH值：3.8～5.5點(diǎn)，氟離子濃度：0.02～0.04g/L，處理溫度為室溫，時(shí)間：3min。

1.3 電泳

底面合一陰極電泳漆以環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂為主，通過調(diào)整環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂的比例來平衡耐腐蝕性和耐候性，環(huán)氧樹脂比例高耐腐蝕性好而耐候性差，丙烯酸樹脂比例高時(shí)耐腐蝕性差而耐候性好。本次配套性試驗(yàn)驗(yàn)證采用型號(hào)為KNT833的底面合一電泳漆，采用環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂多個(gè)不同配比的電泳槽液分別進(jìn)行泳板，電泳漆配比情況見表2，控制試板漆膜厚度在（25±2）μm范圍內(nèi)。

表2 電泳漆環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂配比

1.4 配套性試驗(yàn)項(xiàng)目

對(duì)電泳后的試板按照表3的技術(shù)指標(biāo)及檢測方法進(jìn)行檢測。

表3 配套性試驗(yàn)項(xiàng)目

2 結(jié)果與討論

2.1 泳透率

兩種不同的前處理板分別與三種不同配比的電泳漆進(jìn)行泳透率檢測，檢測結(jié)果見表4。

表4 泳透率檢測結(jié)果

通過對(duì)比可知，底面合一陰極電泳漆中環(huán)氧樹脂比例越高時(shí)，泳透率越高。同時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)磷化板的泳透率大大高于采用新型無磷轉(zhuǎn)化前處理板的泳透率，即底面合一陰極電泳漆與新型前處理配套時(shí)泳透率會(huì)明顯下降，分析其原因，在泳透率檢測時(shí)，A面膜厚設(shè)置是一定的，新型的無磷轉(zhuǎn)化前處理板施工電壓低于磷化板的施工電壓，這可能是因?yàn)樾滦偷臒o磷轉(zhuǎn)化前處理板的轉(zhuǎn)化膜較磷化膜薄，電阻低，故在較低的施工電壓下就可以達(dá)到A面膜厚，從而導(dǎo)致泳透率下降。

2.2 耐鹽霧性能

采用兩種不同的前處理板配套三種不同配比的電泳漆，電泳試板鹽霧試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 鹽霧試驗(yàn)結(jié)果

通過對(duì)比可知，底面合一陰極電泳漆中環(huán)氧樹脂比例越高時(shí)，鹽霧試驗(yàn)性能越好，底面合一陰極電泳漆與新型無磷轉(zhuǎn)化前處理配套時(shí)鹽霧性能較標(biāo)準(zhǔn)磷化板低，采用新型無磷轉(zhuǎn)化前處理將導(dǎo)致耐蝕性能出現(xiàn)一定程度的下降，需要提高電泳漆中耐蝕性能好的環(huán)氧樹脂的配比以保證耐蝕性。

2.3 耐人工老化性能

采用兩種不同的前處理板配套三種不同配比的電泳漆，電泳試板鹽霧試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表6 耐氙燈老化試驗(yàn)結(jié)果

通過對(duì)比可知，底面合一陰極電泳漆中丙烯酸樹脂比例越高時(shí)，耐人工老化性能越好，底面合一陰極電泳漆與新型無磷轉(zhuǎn)化前處理配套時(shí)耐人工老化性能基本未出現(xiàn)下降，僅在起泡性能上略有下降，這可能與無磷轉(zhuǎn)化前處理施工過程中的質(zhì)量控制一致性存在一定的關(guān)系。

3 總結(jié)

新型無磷轉(zhuǎn)化前處理配套底面合一陰極電泳漆，泳透力出現(xiàn)明顯下降，對(duì)于結(jié)構(gòu)簡單的車架影響不大，但對(duì)于存在較多夾板結(jié)構(gòu)及盒裝結(jié)構(gòu)的零部件將存在內(nèi)表面和內(nèi)腔電泳不良的問題。新型無磷轉(zhuǎn)化前處理配套底面合一陰極電泳漆的耐蝕性能出現(xiàn)一定程度下降，耐候性基本不受影響，需要適當(dāng)提高底面合一陰極電泳漆本身的耐蝕性能來彌補(bǔ)前處理耐蝕性的不足以保證配套后的耐蝕性。

同時(shí)，新型無磷轉(zhuǎn)化前處理與底面合一陰極電泳漆配套后的常規(guī)的機(jī)械性能、耐化學(xué)品性能經(jīng)過對(duì)比檢測，基本不存在差異，可滿足要求，但是對(duì)于零部件板材類型多、表面狀態(tài)差的工件，可能需要更多的考慮無磷轉(zhuǎn)化前處理的處理效果。

[1] 朱斌.底面合一陰極電泳漆在輕卡車架涂裝上的應(yīng)用.汽車工藝與材料[J].2011年第3期.

[2] 姜婷娟,李春平,葉旭林.JF6020/21耐候性電泳漆工藝配套性的研究.汽車工藝與材料[J].2014年第4期.

Study on matching of new pretreatment and bottom penetration cathodic electrophoretic paint

Xiang Liqin
( Anhui Jianghuai Automobile Group Limited by Share Ltd, Anhui Hefei 230601 )

using a new type of automotive chassis and parts coating pretreatment supporting the underside of one cathode electrophoresis paint can maximize the protection of economy, whether supporting new pretreatment and the bottom one cathodic electrodeposition paint to meet the use requirements, especially the corrosion resistance and weather resistance. I mainly through the use of new materials and pretreatment of different proportions of the underside of one electrophoresis materials compatibility test, to examine the difference in electrophoretic rate, salt fog resistance and artificial accelerating ageing performance, supporting and identify novel pretreatment and electrophoresis paint the underside of one finger, selecting the treatment mode of painting guide frame and parts.

new pretreatment; bottom combination; matching; corrosion resistance

U465

：A

：1671-7988 (2017)11-58-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.11.020

向麗琴，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司。