王鶴坤*，楊光

（保定長安客車制造有限公司，河北 定州 073000）

進(jìn)入冬季后氣溫逐漸降低，密封膠中溶劑的揮發(fā)隨之逐漸減慢，導(dǎo)致某司涂裝B區(qū)生產(chǎn)的輕客車型上的頂蓋與側(cè)圍搭接處出現(xiàn)了密集小氣泡的問題，如圖1所示。此處的生產(chǎn)工藝為在焊縫位置涂密封膠后“濕碰濕”進(jìn)行中涂噴涂，然后烘干，因此要求焊縫密封膠與中涂漆必須具備良好的配套性。

圖1 焊縫密封膠表面中涂的起泡現(xiàn)象Figure 1 Blistering defect of midcoat on weld sealant

焊縫密封膠是以聚氯乙烯(PVC)懸浮乳液為主要材料，輔加填料、顏料、鄰苯二甲酸酯類增塑劑、穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑及其他添加劑混合而成，加熱固化后有一定的粘接強(qiáng)度，密封性、粘接性、耐蝕性、耐磨性和柔韌性均良好，與電泳漆的結(jié)合力良好，外觀平整光滑[1]。中涂漆主要由樹脂、助劑、溶劑等組成，處于陰極電泳層和面漆之間。要求其與電泳底漆和面漆的附著力良好，具有耐崩裂性能與耐候性能，能提高面漆的遮蓋力以及涂層的外觀質(zhì)量[2]。

側(cè)圍膠條起泡主要是因為焊縫密封膠中的溶劑遷移到中涂中，二者產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)。對焊縫密封膠而言，主要通過調(diào)整其中溶劑與增塑劑比例來調(diào)高抗氣泡產(chǎn)生能力，即增加密封膠中增塑劑含量。對中涂漆而言，針對此問題可以從兩方面進(jìn)行改進(jìn)：一、 降低稀釋劑的極性，從而減少油漆對密封膠的滲咬；二、在油漆中加入適量的高Tg(玻璃化溫度)的大分子樹脂，以提高油漆抗密封膠增塑劑的能力(因密封膠調(diào)整后增塑劑含量會增加，為適應(yīng)改制后密封膠的性能，故需提高油漆的抗增塑劑能力)。為解決出現(xiàn)的膠泡問題，本文在某司實驗室中針對以上因素進(jìn)行了一系列實驗，為同行提供參考。

1 實驗

1. 1 儀器

華美HM-A2自動噴涂往復(fù)機(jī)，精宏DHG-9030A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，英國FISHER MP0膜厚儀。

1. 2 材料

馬口鐵板；重慶安迪AD-PVC966密封膠，在其中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%、4%和6%的增塑劑而制成改進(jìn)密封膠；重慶智亨FS340中涂(以聚酯樹脂為主)，分別在其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%和10%的SZ-422樹脂(一種低活性、慢交聯(lián)的氨基樹脂)、AF-0.5樹脂(一種玻璃化溫度高于50 °C、相對分子質(zhì)量大的CA樹脂)而得到4種改進(jìn)后的中涂；2800開稀劑(生產(chǎn)現(xiàn)場使用)，100號溶劑油，150號溶劑油。

1. 3 實驗條件

(1) 涂覆密封膠的工藝：室溫下手動擠膠，膠槍口徑為2 mm × 10 mm，在實驗中保持不變。

(2) 烘烤工藝：由于起泡問題與升溫速率有較大的關(guān)系，為了更好地體現(xiàn)樣品間的差異，采用了更嚴(yán)格的升溫方式，鑒于現(xiàn)場爐溫曲線為8 min升溫到140 °C，實驗室烘烤采用烘箱模擬，5 min升溫到140 °C，保溫 20 min。

(3) 中涂的涂裝：旋杯噴涂一次成膜，中涂膜厚規(guī)定為50 ～ 55 μm。

2 結(jié)果與討論

2. 1 開稀劑極性的影響

用不同極性的開稀劑稀釋FS340中涂，然后考察其與密封膠的配套性，結(jié)果見表1。100號溶劑油和150號溶劑油能保證對油漆的溶解力，是油漆正常使用中能用到的極性最低的溶劑，其中150號溶劑油的溶解力較100號溶劑油更低。

表1 不同極性的開稀劑與AD-PVC966密封膠的配套實驗結(jié)果Table 1 Test result of the compatibility of AD-PVC966 weld sealant with some diluents of different polarities

把稀釋劑從現(xiàn)場使用的2800更換為極性更弱、溶解力更低的100號溶劑油和150號溶劑油后，均產(chǎn)生密集氣泡，氣泡現(xiàn)象沒有明顯變化。這可能是因為100號溶劑油和150號溶劑油雖然在油漆配方中是很弱的溶劑，但是它們對密封膠中使用的溶劑來說還是強(qiáng)。

2. 2 中涂中加入不同樹脂后與密封膠的配套性

使用2800開稀劑對以不同樹脂改進(jìn)后的中涂進(jìn)行稀釋，然后考察其與密封膠的配套性，結(jié)果見表2。從實驗結(jié)果看：(1)在拼入相對分子質(zhì)量比主體樹脂稍高的SZ-422時，在拼入量為5%和10%，漆膜厚度為50 ～ 55 μm的情況下均存在起泡問題，與原產(chǎn)品無明顯差異；(2)當(dāng)拼入相對分子質(zhì)量極高的AF0.5時，在50 μm膜厚的情況下與原密封膠配套后無起泡現(xiàn)象，拼入量為5%就已經(jīng)沒有起泡問題。這可能是由于增塑劑的相對分子質(zhì)量相對于樹脂而言小得多，樹脂的相對分子質(zhì)量只發(fā)生較小幅度改變的話，不足以抵抗增塑劑的作用。

表2 不同改進(jìn)后的中涂與AD-PVC966密封膠的配套實驗結(jié)果Table 2 Test result of the compatibility of AD-PVC966 weld sealant with different improved midcoats

2. 3 改進(jìn)中涂與改進(jìn)密封膠的交叉配套性

由表3可知：隨著密封膠中增塑劑的增加，起泡現(xiàn)象得到抑制，增塑劑添加量為6%時基本看不到起泡現(xiàn)象；在中涂中拼入相對分子質(zhì)量高的AF-0.5樹脂后，不管與原密封膠還是改進(jìn)后的密封膠配套，都沒有發(fā)現(xiàn)起泡問題，但隨著拼入量的增加，由于相對分子質(zhì)量的增大，開稀比率將升高，相同的流量下的噴涂厚度原本應(yīng)基本一致，但實際膜厚由54 μm最低降至40 μm，說明其施工固含量會降低，成膜厚度隨之降低，10%的拼入量已使得膜厚降低了14 μm之多。

表3 以不同用量的大分子樹脂改進(jìn)后的中涂與用不同用量增塑劑改進(jìn)后的密封膠的交叉配套性實驗結(jié)果Table 3 Test result of the compatibility between the midcoat added with different amounts of macromolecular resin and the weld sealant modified with various dosages of plasticizer

3 總結(jié)

(1) 在中涂漆中改用極性更低的稀釋劑，對起泡問題無明顯改善。

(2) 只有拼入相對分子質(zhì)量比主體樹脂大得多的樹脂才能明顯改善抗起泡性，但拼入量不能超過5%，過多的大分子樹脂拼入會帶來施工固含量降低等其他負(fù)面影響。

(3) 隨著密封膠中增塑劑的增多、溶劑的減少，中涂與密封膠配套的抗起泡能力越來越好，當(dāng)增塑劑為6%時，中涂膜厚為50 ～ 55 μm的情況下基本看不到起泡現(xiàn)象。

4 實物驗證

沿用目前現(xiàn)場使用的重慶智亨FS340中涂，在原密封膠中加入6%的增塑劑，進(jìn)行了5臺實車噴涂，噴涂厚度為50 ～ 55 μm未發(fā)現(xiàn)氣泡現(xiàn)象，效果見圖2。

圖2 改進(jìn)后焊縫密封膠中涂后的效果Figure 2 Appearance of midcoat on weld sealant after improvement

5 預(yù)防措施

對于膠條與油漆因配套性差異產(chǎn)生的膠泡問題，可以采用對密封膠進(jìn)行預(yù)烘烤后再噴涂的方法臨時應(yīng)對。建議根據(jù)氣溫變化，每季度定期對密封膠與油漆進(jìn)行配套性試驗，以防微杜漸。