工程機械涂層耐沾污性能的影響因素

王新濤(三一汽車起重機械有限公司，湖南 長沙 410600)

工程機械涂層耐沾污性能的影響因素

王新濤(三一汽車起重機械有限公司，湖南 長沙 410600)

對工程機械涂層耐沾污性能進行研究，探討了一種評價工程機械耐沾污性的方法。分析對比了不同固化條件、樹脂羥值的變化對涂層耐沾污功能的影響。結果表明：固化條件合適，可以提高漆膜的耐沾污性；涂料的羥值對涂料的耐沾污性有明顯影響。

工程機械；耐沾污

在工程機械出廠前，會在廠房存放一段時間，在機器涂層表面，會出現一些不易清洗的物質，導致車輛整體外觀下降，只能在出廠前對漆膜進行打磨重噴，這樣浪費了大量的人力物力，提高了成本，而且不一定能取得好的結果，在客戶處也出現涂層表面臟污難清洗，影響車輛整體外觀效果，降低二手機價格。因此，提高涂層的耐沾污性對降低機器制造費用、提升品牌形象和價值具有積極的作用。

1 測試方案及污染源種類分析

各地的天氣均有不同，考慮到此原因，本文采用平行對比的方法來對比分析此問題。涂層選擇雙組份聚氨酯面漆，這是目前最常見的配套。本文考慮烘烤、涂料性能、污染源等因素。將機器上殘留的雨痕用小刀輕輕的刮下，進行紅外分析，以及附近可接觸到的污染源排查，可以得出漆膜表面臟污的主要成分為塵土、發動機油料燃燒后的殘留煙塵等。

圖1 漆膜表面臟污成分分析

2 試驗分析方法

目前并沒有一種加速試驗可以快速甄別出涂層的耐沾污性差別，也不能建立起實驗和實際使用的對應關系。因此，我們采用平行比較的辦法，借鑒GB/T 9780-2013，由于涂層表面的臟污成分主要是塵土等物質，所以采用炭黑進行測試，達到0級，要求表面無污染；或者等入庫6個月，使用濕毛巾擦拭，能擦拭干凈，表面無殘留物。

對于建筑涂料漆膜的沾附污染可以分為兩種類型:附著性污染和吸入性污染。附著性污染是指污染物僅僅物理吸附在漆膜的表面,通常這種污染通過擦洗、風吹等機械作用可以得到清除；吸入性污染是在附著性污染的基礎上,污染物進入到漆膜的內部，這樣造成的漆膜污染不易去除。建議參考《GB/T 9780-2013建筑涂料涂層耐沾污性試驗方法》，通過測試試驗前后反射系數的變化來評定涂層試板的耐沾污性；以國際標桿企業使用的涂料在合適的施工條件下制備的測試板為標準板；同時，制備測試板，傾斜放置在屋頂上，一個月觀察一次，看光澤或者外觀（是否有雨痕）是否有變化。

本次涂料涂層耐沾污性試驗采用國家標準樣品《建筑涂料涂層耐沾污性試驗用灰標準樣品》作為污染源，將其制成懸浮液，用涂刷法或者浸漬法將其附著在涂層試板上，通過測試試驗前后樣品涂層的反射系數的變化來評定涂層的耐沾污性。

稱取適量試驗用灰標準樣品，樣品與水的比例為1:1，充分攪拌均勻制成懸浮液，每次在實驗前現配現用。試板采用噴涂制成，涂層配套為環氧底漆加聚氨酯面漆，聚氨酯面漆膜厚在45微米左右，復合涂層膜厚在90微米左右。每個變量制備3塊試板。每個試板在上中下三個位置測試涂層試板的反射系數，取其平均值，記為A；用軟毛刷子將污染懸浮液先按照橫向，再按照豎向均勻涂刷在涂層試板的表面，污染源懸浮液涂刷量每塊為（0.7±0.1g），將試板在室溫下放置2h，然后放在沖洗裝置下，將已經注滿15L水的沖洗裝置閥門打開，沖洗板面，此為一個循環，約24H；持續五個循環后，測試板面上中下處的反射系數，取平均值記為B。那么就可以計算出涂料的反射系數的下降率X。本平行試驗使用X的值來評價涂層耐沾污性的好壞，X值越小，耐沾污性越強；X值越大，耐沾污性越差。

3 實驗結果分析及結論

3.1 固化程度對漆膜耐沾污性能的影響；

很多廠家在施工時，烘烤由于占用大量的時間，且能耗偏高，都盡可能的降低烘烤時間；很多整機修補車間都是采用自干的方法來進行修補作業。因此本段比較了同一種油漆在自干和按照工藝要求進行烘干后兩個漆膜的耐沾污性差異。本文選取的涂料固化要求為60℃烘烤30分鐘，使用同一種涂料，膜厚控制在40-50μm之間，分別按照符合固化條件，達不到固化條件和自干的三種方式來制板，然后按照上文的提到的方法來測試耐沾污性，得到以下數據。從數據中可以看出，固化充分的涂料反射系數下降少；固化條件不足條件下制成的漆膜耐沾污性變差；自干條件下耐沾污性最差。這是因為溫度會加速涂層固化，如果固化不充分，涂膜的致密性差，交聯反應不夠充分[1]，因此抗污性也就變差。也說明在后期的施工中，固化充分會提高涂層的抗污能力。

3.2 不同樹脂羥基含量對漆膜耐沾污性的影響

本實驗考察不同羥值的樹脂所制成的涂料行程涂層后耐沾污性能的變化，固化劑選用同一種，因此漆膜的交聯密度主要受丙烯酸樹脂的羥值決定，丙烯酸樹脂的羥值越高，漆膜的交聯密度越大，形成的漆膜則越致密，那么漆膜抗外界污染物的滲透能力越強，耐沾污性能也越好[2][3]。

表1 不同固化條件下制備的涂層的反射系數下降率

表2 不同羥值制備的涂層的反射系數下降率

3 4 B B 2.17%6.32%40-50μm 40-50μm 60℃@30min自干

4 結語

目前工程機械對外觀的要求越來越高，涂層是機器給客戶的第一印象，涂層對機器的保護是保證二手機價格的重要條件，也是漂洋過海是機器的保護屏障。本文分析了涂料羥值和固化條件對涂層耐沾污性的影響，同時也提出了一種思路來分析涂層的耐沾污性。

[1]汪長春,包啟宇.丙烯酸酯涂料[M].北京：化學工業出版社，2005；

[2]張振,何國.聚氨酯耐沾污性涂料的研制[C]//2011防腐蝕涂料年會暨第28次全國涂料工業信息年會.2011.

[3]杜茂平,毛君絨,曾睿.丙烯酸酯涂料改性研究現狀及發展趨勢[J].涂裝與電鍍,2006(5):11-14.