双组分丙烯酸聚氨酯金属漆膜缺陷分析与防治

双组分丙烯酸聚氨酯金属漆目前在涂装行业已经得到极为广泛的应用,尤其在高级豪华轿车的应用更是突飞猛进。经过金属闪光漆喷出的轿车外表色彩鲜艳、光洁明亮,用户对其爱不释手。而这些产品的质量也因用户格外挑剔而变得愈加要求严格,表面几乎不允许有任何瑕疵。然而在修车过程中,双组分金属漆的应用却不尽如人意,漆膜表面起泡或针孔等缺陷给维修厂带来很多烦恼,故寻找缺陷原因并加以解决已成为当务之急。

1.漆膜起泡原因及防治
我们在修车中经常会出现这样的问题:车身经喷涂后的漆膜头一天还好,可是第二天其某部位漆膜就冒出密密麻麻的泡,如果不采取除泡措施,泡就会越鼓越大,直至漆膜被顶起。这种泡大部分从中涂层鼓起,小部分在底漆层鼓起,一般都在喷漆后的两三天内,特别是湿度大的天气出现。如果四五天未发现起泡现象,一般就不会出现。若将漆膜剥开,底面可见油迹或水迹以及腐蚀形成的产物。起泡的种类可分为水泡、油泡和气泡。
(1)水泡产生原因及防治
①水源形成机理。水泡是由于漆膜下层被可溶性盐污染,暴露在高温高湿环境下生成。漆膜在不同程度上可以让水蒸气通过。漆膜下存在的水溶性盐类,与高温高湿环境中的水蒸气形成一个渗透压,漆膜即成为一种半透膜。在这种条件下,气态的水可穿过漆膜到达可溶性盐迹上冷凝为液态的水,迫使漆膜容纳,水顶起漆膜形成水泡,如图1 所示。

②水泡产生原因。a.手汗或头汗滴在被喷涂的车身蒙皮表面。b.湿打磨后车身内腔、夹缝内积水仍有残留水未烘干。c.湿打磨残留的水干燥后形成盐环。d.使用含有化学药剂的抹布。e.其他水源。
③水泡防治措施。a.戴手套操作,头汗及时擦去。b.湿打磨必须用去离子水。c.最后一道冲洗去离子水电导应小于25us/cm。d.车身烘干也要经过程检验员检验。e.提倡使用黏性擦布,严禁使用含有化药剂类的擦布。
(2)油泡产生原因及防治
①油泡形成机理。油泡是由于漆膜下层残留有油分子,经高温烘烤或曝晒,油分子活动加剧,从底层逸出,顶起排列较为疏松的银粉层,银粉又带动与之结合较为紧密的罩光层,将漆膜剥离,如图2 所示。②油泡产生原因。a.修理工加注润滑油时不小心将油滴滴落在车身的缝隙中或孔内,最后车身烘干时油滴渗出流至其表面。b.手套或工作衣带有油迹。③油泡防治措施。a.提高涂装前工件表面处理质量。b.将待施工表面用黏性擦布彻底擦净一遍。c.用毛巾醮95% 酒精将表面彻底擦拭一遍后立即喷漆。

(3)气泡产生原因及防治
①气泡形成机理。双组分丙烯酸聚氨酯油漆主要是由多羟基丙烯酸树脂与脂肪族多异氰酸酯聚合而成,其反应如图3所示。在这个反应中,羟基/异氰酸酯(即OH/NCO)的比例非常关键,它们基本上是1:1 的关系。如果OH/NCO<1,NCO含量过高,则NCO可与空气中的水反应。

R-NCO+H2O=R-NH2+CO2↑
R-NH2+R-NCO→RNHCONHR(缩二脲)
由此可见,NCO 含量多或空气湿度大均会造成OH/NCO 比例失调,-HO 被抢夺了-NCO,致使交联点减少,丙烯酸树脂溶出。经扫描电子显微镜观察,低湿度下形成的漆膜致密坚韧,而高湿度下漆膜则粗糙疏松,全体有无数微泡即由CO2 形成的多孔物质。同时生成的缩二脲亦会残留在漆膜中形成暗泡。
②气泡形成原因。a.固化剂含量高。b.空气湿度大。c.溶剂中含有水分。d.溶剂挥发速度太快。
③气泡防治措施。a.调整固化剂含量,使之反应完全。b.将喷完银粉的车身经60℃热风,5min吹干后马上喷罩光漆。c.选择不含水的溶剂。d.将罩光漆溶剂挥发速度调慢。

2.针孔形成的原因与防治
①针孔形成的机理。针孔在漆膜表面的状态可分为快针孔和慢针孔,一般直径小于0.1mm。所谓快针孔是指针孔已突破表层漆膜,经烘干后漆膜表面密布的针状的孔隙。即一般意义上所指的针孔。快针孔以9倍显微镜望上去,漆膜从里到外都贯穿成一条针一样细的通道。一遇到潮湿天气,最容易产生点状腐蚀,对漆膜防腐危害甚大。所谓慢针孔是指漆膜底层已出现针孔,但未突破最表层漆膜,经烘干后漆膜表面有尖状物拱起,未穿破漆膜,类似麻点一样,一经打磨,底部针孔立即显现出来,对漆膜同样存在危害。针孔形成的主要机理是由于在油漆施工过程中,漆膜溶剂体系中的溶剂挥发速度不同,层与层之间残留的溶剂在喷涂及流平过程中未及时逸出,表面漆膜已经成膜,一经烘干就将漆膜顶起或顶破,形成针孔。一般常用的双组分丙烯酸聚氨酯溶剂如表1 所示。

②针孔产生原因。a.喷房温度过高或现场风速过快。b.罩光漆稀释剂挥发过快。c.晾干间温度高。d.下层漆未干透仍残留溶剂。e.底色漆使用挥发过慢溶剂。
③针孔防治措施。a.调节现场风速、温度。b.根据气候,选择合适挥发速度的稀释剂,根据我们的现场经验,对稀释剂的挥发速度可相应作调整,即采用冬夏不同的稀释剂。c.待喷涂车身,须与室温相同或接近。d.用“干碰湿”工艺,每层漆须干透,而用“湿碰湿”工艺则考虑层间挥发梯度。e.尽量避免采用挥发极慢的溶剂。

3.漆膜发软原因及防治
①漆膜发软形成机理。漆膜发软指面漆干燥后,漆膜达不到工艺规定的硬度,在行驶过程中出现压痕、划痕等现象,其耐磨性及其他性能受到影响。由于双组分丙烯酸聚氨酯由两组分交联固化而成,OH/NCO 须接近1,而且须达到一定密度,漆膜才可能达到一定硬度,否则会发软。
②漆膜发软产生原因。a.固化剂添加比例不足或固化剂在潮湿空气中较长期暴露。b.固化剂添加比例过量。c.选用的树脂或固化剂种类不适宜,OH 或NCO 含量过低。d.油漆中添有挥发极慢的溶剂。e.烘干温度过低或未达到规定的烘干时间。
③漆膜发软防治措施。a.按正确比例调配油漆。b.确定适当的烘干温度。c.轿车进行涂装和烘干后,应停厂24h,待检查合格出厂。e.固化剂应密封保存。

4.其他漆膜缺陷产生的原因及防治措施如表2 所示。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注