油品與電泳漆兼容性實(shí)驗(yàn)研究

吳滿健

摘 要：文章通過(guò)模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)車身折邊縫隙處的油品飛濺的方法，采用現(xiàn)場(chǎng)烘房烘烤曲線和實(shí)驗(yàn)室20min@180℃烘烤條件的兩種烘烤方式，將常用的5種車身鋼板防銹油、沖壓油與4種電泳漆進(jìn)行交叉對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)5種油品中MU320C-2和PL 3802/39 S與電泳漆的兼容性較好，MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S與電泳漆的兼容性相對(duì)較差。4種電泳漆中B電泳漆與五種油品的兼容性最好，抗油品污染能力強(qiáng)，A電泳漆次之，K電泳漆和N電泳漆相對(duì)較差一些。實(shí)驗(yàn)室20min@180℃的烘烤條件比模擬現(xiàn)場(chǎng)烘房烘烤條件更為苛刻，電泳烘烤方式也是油品與電泳兼容性的影響因素之一。

關(guān)鍵詞：油品;電泳漆;兼容性

中圖分類號(hào)：U467? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）13-138-04

The Study Of Compatibility Of Carbody Oils And Cathodic

Electrodeposition Coatings

Wu Manjian

（ SAIC Volkswagen Automotive Co.， Ltd， Shanghai 201805 ）

Abstract： In this paper the compatibility of 5 anti-rust oils， stamping oils and 4 E-coating materials were studied. It has been made crossing contrast test by using two baking methods， field baking curve and 20min@180℃ condition， to simulate actual situation when the anti-rust oils and lubricating oils used in carbody manufacturing process were splashed so that it may lead craters on e-coating film. The results showed that MU320C-2 and PL 3802/39 S were compatible with 4 e-coating materials. The others were not good. The oil pollution resistance of B e-coating was best. A e-coating was a bit poor. K e-coating and N e-coating were not good. The baking method with 20min@180℃ was more easily caused craters than field baking curve， so it is the factor which can also influence the compatibility of oils and E-coating materials.

Keywords： Stamping oil; Cathodic electrodeposition coatings; Compatibility

CLC NO.： U467? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）13-138-04

1 前言

電泳涂裝中最易出現(xiàn)的缺陷是縮孔，引起縮孔缺陷的主要原因是電泳漆受到污染，由于表面張力存在差異，在漆膜表面形成凹陷的小坑。這些污染物有白車身上的鋼板防銹油、沖壓潤(rùn)滑油、預(yù)處理和電泳輸送鏈的鏈條潤(rùn)滑油等等[1，2]。通常情況下，在車身通過(guò)預(yù)處理線脫脂階段時(shí)，白車身上的絕大部分油品會(huì)被清洗干凈。進(jìn)入電泳槽時(shí)，會(huì)有少量的油脂進(jìn)入電泳槽液內(nèi)，這就要求電泳漆本身有一定的抗油品污染的性能。但是往往在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，白車身門板內(nèi)、前蓋、后蓋等折邊縫里會(huì)有一些板材防銹油或沖壓潤(rùn)滑油殘留在縫隙里，這些油在脫脂階段很難被清洗干凈。當(dāng)車身進(jìn)入烘房時(shí)，折邊夾縫油會(huì)與里面的水混合并飛濺出來(lái)，進(jìn)而滴落到電泳濕膜車身上，引發(fā)縮孔。因此，車身鋼板應(yīng)用的防銹油以及沖壓潤(rùn)滑油與電泳漆的兼容性也非常重要。

本文采用模擬現(xiàn)場(chǎng)油品污染的飛濺方法，用現(xiàn)場(chǎng)烘房烘烤曲線和實(shí)驗(yàn)室電泳正常烘烤條件兩種烘烤方式，將常用的5種車身鋼板防銹油或沖壓潤(rùn)滑油與4種電泳漆進(jìn)行交叉對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)五種油品中MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S與電泳漆的兼容性相對(duì)較差，MU320C-2和PL 3802/39 S與電泳漆較易兼容。四家電泳漆中B電泳漆與五種油品的兼容性最好，抗油品污染能力強(qiáng)。A電泳漆次之，K電泳漆和N電泳漆相對(duì)較差一些。實(shí)驗(yàn)室180℃20min烘烤條件下比現(xiàn)場(chǎng)曲線條件更為苛刻，電泳烘烤方式也是油品與電泳的兼容性的影響因素之一。

2 試驗(yàn)

2.1 原材料

（1）油品材料：P公司的MU-320A，MU-320冬，MU-320C-2;F公司的AC RP 4107 S和PL 3802/39 S。

（2）前處理材料：C公司，脫脂劑H7123，表面活性劑H7358，液體表面調(diào)整劑V6559，磷化24T，無(wú)鉻鈍化D6800;

（3）電泳材料：A公司、B公司、N公司和K公司四家公司的電泳材料，本文中分別以A、B、N和K作為該材料的代號(hào)。

（4）實(shí)驗(yàn)板材：涂油熱鍍鋅車身板。

2.2 儀器

（1）電泳儀，品牌：KIKUSUI，型號(hào)：S-PAT350-22.8T;

（2）烘箱，品牌：賀利氏，型號(hào)：OMH100;

（3）油膜涂布器。

2.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

2.3.1 電泳制板參數(shù)

采用A、B、N和K四種電泳材料，在實(shí)驗(yàn)室配置槽液，并進(jìn)行電泳。電泳的相關(guān)參數(shù)詳見表1，實(shí)驗(yàn)板的電泳膜厚在20μm左右。

2.3.2 油品信息

采用以下五種油品，沖壓用的防銹油、清洗油和鋼板板材上使用的防銹油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如表2。

2.4 實(shí)驗(yàn)方法

2.4.1 飛濺法制板

將磷化板中線以下的一半板材（B面）涂覆30μm厚度的油膜，將一塊1cm*1cm的無(wú)紡布放在離板下邊緣約2cm的正中位置，在無(wú)紡布上滴大約0.05ml去離子水，將另外半塊板（C面）和第一塊板（B面）沿下邊對(duì)齊重疊，用耐熱膠帶將重疊部分的三條邊密封，再用回形針夾緊并進(jìn)行電泳，如圖1。電泳后清洗，烘烤。比較評(píng)價(jià)A面上的縮孔數(shù)量，A面面積約100cm2。

2.4.2 烘烤條件

將制備的濕膜電泳板在以下兩種烘烤條件下進(jìn)行烘烤。烘烤條件1是模擬現(xiàn)場(chǎng)烘房的烘烤曲線，烘烤條件2是實(shí)驗(yàn)室常用的電泳漆烘烤溫度和時(shí)間，見表3。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 同一烘烤條件，同一油品與不同電泳漆的兼容性

通常情況下，在白車身的生產(chǎn)制作過(guò)程中，需用到各種各樣的油品。沖壓前，鋼板供應(yīng)商為運(yùn)輸以及倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程防止板材生銹，在鋼板出廠時(shí)涂覆防銹油如AC RP 4107 S和PL 3802/39 S。而在沖壓過(guò)程中，為了沖壓磨具的潤(rùn)滑性，先將板材上的防銹油應(yīng)用沖壓清洗油（如MU-320C-2）清洗一遍，再噴涂沖壓潤(rùn)滑防銹油（MU-320A）。因季節(jié)的變化，夏季氣溫高，冬季氣溫低，天氣冷，油品的粘度需求不一樣，油品粘度大的話，不容易瀝油，所以在原有MU320A的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，改為粘度小的MU320冬。然而，這些油品均會(huì)在白車身上殘留，雖然通過(guò)前處理工藝的脫脂，但是在白車身的折邊，夾縫等處很難完全清洗干凈，當(dāng)車身經(jīng)過(guò)電泳進(jìn)入烘房時(shí)，折邊夾縫內(nèi)的油與沖洗的水混合在一起，隨著烘房溫度的上升，油水沸騰后從折邊處飛濺出來(lái)，由于油品的表面張力比電泳漆的表面張力小，交聯(lián)固化后，兩者不相容，容易在電泳車身外表形成縮孔。所以本文選用鋼板以及沖壓過(guò)程中常用的五種油品，采用模擬現(xiàn)場(chǎng)折邊夾縫的飛濺方式，進(jìn)行油品與電泳漆的兼容性實(shí)驗(yàn)。

采用模擬現(xiàn)場(chǎng)電泳烘房烘烤曲線的方式對(duì)電泳濕膜板材進(jìn)行烘烤。從圖2可以看出，MU-320C-2與PL 3802兩種油品與4種電泳漆產(chǎn)生的縮孔數(shù)量極少甚至0個(gè)縮孔，而且縮孔形狀小而淺，形態(tài)輕微，兼容性非常優(yōu)良。MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S在與K電泳漆、N電泳漆和A電泳漆三家匹配中產(chǎn)生的縮孔數(shù)量較多，易導(dǎo)致該三種電泳漆產(chǎn)生縮孔。

采用實(shí)驗(yàn)室烘烤方式20min@180℃對(duì)電泳濕膜板材進(jìn)行烘烤。從圖3可以看出，MU-320C-2與B電泳漆和A電泳漆，PL 3802與K電泳漆、B電泳漆和N電泳漆匹配中產(chǎn)生的縮孔數(shù)量很少，兼容性較好。 MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S在與K電泳漆、N電泳漆和A電泳漆三家匹配中產(chǎn)生的縮孔數(shù)量較多，易導(dǎo)致該三種電泳漆產(chǎn)生縮孔。

綜合圖2和圖3可知，五種油品中MU320C-2和PL 3802/39 S與電泳漆產(chǎn)生的縮孔少，較易與電泳漆匹配兼容; MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S與電泳漆的兼容性相對(duì)較差。

3.2 同一烘烤曲線，同一電泳漆與不同油品的兼容性

從圖4可以看出，在現(xiàn)場(chǎng)烘烤曲線條件下，K電泳漆，N電泳漆和A電泳漆與MU320-C-2和PL 3802的兼容性較好，B公司與五種油品在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的縮孔都很少，兼容性很好。

在實(shí)驗(yàn)室烘烤方式20min@180℃條件下，B公司與五種油品在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的縮孔都很少，兼容性很好。K電泳漆，N電泳漆和PL 3802的兼容性較好，A電泳漆與MU-320C-2的的兼容性較好。

綜合圖4，圖5可以看出，B電泳漆與5種油品的兼容性最好，抗油品污染能力強(qiáng)。A電泳漆次之，K電泳漆和N電泳漆相對(duì)較差一些。

3.3 不同烘烤條件對(duì)油品與電泳兼容性的影響

從圖6可以看出， 20min@180℃烘烤條件比現(xiàn)場(chǎng)烘烤曲線條件，四家電泳漆總體分析來(lái)看，同一油品，180℃的烘烤更易使油品飛濺出來(lái)，使電泳漆產(chǎn)生縮孔。因?yàn)橛退旌虾?，水?00℃已達(dá)到其沸點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)曲線在第一階段通過(guò)5min的升溫，才會(huì)達(dá)到100℃，水溫逐步上升。而在實(shí)驗(yàn)室180℃條件下直接烘烤，水溫急劇上升，所以水也極其快速的達(dá)到沸點(diǎn)，油水隨之飛濺出來(lái)，滴落到剛要成膜的低粘度狀態(tài)下的電泳板上的油水混合物也較多，形成的縮孔也比較多。因此，20min@180℃烘烤條件下比現(xiàn)場(chǎng)曲線條件更為苛刻，電泳烘烤方式也是油品與電泳的兼容性的影響因素之一。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼板防銹油和沖壓潤(rùn)滑油均有可能在電泳烘烤過(guò)程中使電泳漆膜產(chǎn)生縮孔，除了電泳漆本身的抗油品污染能力以外，還與油品本身和電泳漆的匹配和兼容有關(guān)，烘房的烘烤條件也是該縮孔的引發(fā)因素之一。因此，在控制烘烤過(guò)程中飛濺產(chǎn)生的縮孔時(shí)，除了考慮油品和電泳材料的兼容性以外，烘

房的烘烤曲線升溫方式也可適當(dāng)調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭彪斌，王文文.第10屆環(huán)保車用涂料及第5屆電泳涂料技術(shù)研討會(huì)：電泳漆與油脂相容性檢測(cè)方法的探討. 2011：115-117.

[2] 黃萍，羅秋.電泳油污縮孔缺陷原因分心及其控制方法研究.2017 （20）：34-36.