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水性汽车原厂漆“湿碰湿工艺”的外观改善机理
2019年06月03日    阅读量:42093    新闻来源:中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站  |  投稿

水性汽车原厂漆“湿碰湿工艺”的外观改善机理 中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站


随着国家对环保要求的不断加强,涂料配方中可挥发性有机物(VOC)的排放限制也日趋严格,近几年水性涂料配方的应用取得了较快的发展。


但由于水性配方以水为介质,其相对于常规有机溶剂而言干燥速度较慢,汽车原厂漆涂装工序中为了提高水性涂料的涂装效率,一般需要加入预烘干(闪干)工序,以满足后续涂装及总体的漆膜外观的需求。


然而近年来,行业对涂装工序节能环保的要求不断提升,目前已逐渐开发出无预烘干工序,即水性BC1与BC2 间无闪干工序——直接湿碰湿工艺涂料在线coatingol.com


但是由于BC1与BC2物理参数的差别(如流变性能、表面张力等),湿碰湿工艺会导致BC1与BC2间的相互作用,造成漆膜最终外观不佳,如流平较差等。尤其当局部漆膜厚度较高时,甚至会造成干燥后漆膜的轻微开裂。如图1所示,BC1 与BC2 湿碰湿涂装并完全干燥后,当干膜厚达到45 µm时,漆膜表面有明显的裂纹,就是由于BC1 与BC2 相互作用而引起。


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图1:BC1与BC2 湿碰湿涂装干燥后漆膜外观 (干膜厚45 µm,局部放大图)



如何消除/减少湿碰湿工序中BC1与BC2的相互作用?


大量实验表明,选择合适的表面活性剂/润湿剂可以有效降低湿碰湿工序中的层间相互作用。水性配方中润湿剂的加入可以有效降低水性配方的表面张力,但是,实验表明,并非降低表面张力到一定的水平就可以消除层间相互作用,还需要考虑表面张力的组成部分。不同表面活性剂的表面张力一般是由极性与非极性部分组成,如图2所示,在0.1% 水溶液中,图中显示出不同表面活性剂降低表面张力的能力(即表面张力的绝对值)各不相同,同时也可以看出不同表面活性剂表面张力的组成(极性与非极性部分)也各不相同。


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图2:水溶液中不同表面活性剂的表面张力值及极性/非极性部分


研究发现,在配制水性BC1与BC2配方时,湿碰湿工艺漆膜外观与BC1、BC2的表面张力密切相关,不仅与表面张力的绝对值相关,同时与BC1、BC2各自表面张力的组成部分(即极性与非极性)密切相关。实验结果表明,通过在水性BC2 配方中添加合适的表面活性剂,使其表面张力的极性与非极性部分与水性BC1配方的极性与非极性部分分别无限接近时,所制得的BC1/BC2经过湿碰湿涂装工序后可以得到相对较完美的外观。


如图3所示,在BC2配方中添加润湿剂Dynol™ 607 (用量0.5%),通过调节BC2 配方表面张力极性与非极性部分与BC1相接近,可以完全消除干膜厚度较厚时的漆膜表面的开裂现象。当干膜厚度适中时,Dynol™ 607 可以明显改善湿碰湿工序漆膜的流平性能,如图4所示。


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图3:润湿剂Dynol™ 607对BC1/BC2湿碰湿涂装工序漆膜外观的改善(干膜厚45 µm,局部放大图)

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图4:润湿剂Dynol™ 607对BC1/BC2湿碰湿涂装工序漆膜外观的改善(干膜厚25 µm)


结论:表面张力对水性配方的应用性能至关重要,对湿碰湿工艺及漆膜外观要求较高的水性汽车原厂漆,不仅表面张力,不同涂层的表面张力的极性与非极性部分相互吻合显得更加重要。


标签:工业涂料企业聚焦技术中心汽车漆
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