原子灰在汽車車身修補涂裝中的應用及缺陷處理

張明君

摘 要：以聚酯原子灰為例，系統(tǒng)介紹原子灰的組成、調配、刮涂、原子灰施工的涂層缺陷及修整方法。

關鍵詞：原子灰、固化劑、調配、刮涂

原子灰在汽車車身修補涂裝中應用比較廣泛，對于受損車輛來說，僅靠鈑金修理不能達到原有的漆面效果，一些細小缺陷如底材凹痕、針縮孔、裂紋和小焊縫等，都要使用原子灰進行填充打磨平整，然后再經中涂、面漆等工藝，才能使其達到原有的平整度和漆膜品質。

目前汽車涂裝行業(yè)使用的原子灰品種較多，如普通原子灰、鈑金原子灰、聚酯原子灰、環(huán)氧原子灰、硝基原子灰、纖維原子灰等。不同的底材對于原子灰的選擇往往是不同的，在施工時一定要根據涂裝對象及施工條件，選用適宜的原子灰。

一、原子灰的組成

最常用的原子灰是聚酯原子灰，俗稱聚酯膩子，是一種復雜型產品，一般為膏狀物，由主體灰（基灰）與固化劑兩種組分構成，各自單獨包裝。

（一）主體灰

主體灰的主要成分是不飽和聚酯樹脂、苯乙烯、助劑、顏填料、填料。

1.原子灰中的主要原料是不飽和聚酯樹脂，是熱固性樹脂中最常用的一種，它是由飽和二元酸、不飽和二元酸和二元醇縮聚而成的線性聚合物。

2.苯乙烯具有比較強的溶解性，可以調整原子灰的稠度，在原子灰中作交聯劑使用。

3.助劑能提高車身修補涂裝整體性能。包括促進劑、氧阻劑、觸變劑、增韌劑、阻聚劑等幾種。

促進劑又稱鈷鹽促進劑，如環(huán)烷酸鈷、二甲基苯胺。促進劑能使固化劑中的過氧化物在室溫條件下，分解出氧自由基并引發(fā)不飽和聚酯樹脂的雙鍵形成活性基團。

氧阻劑的主要成分是石蠟，石蠟溶于苯乙烯溶液，浮在表面隔離了氧氣，并防止苯乙烯揮發(fā)，可以使表面固化。

觸變劑的作用主要是防止不飽和聚酯原子灰垂直施工過程中出現流掛，導致上薄下厚現象。在車身維修涂裝中經常使用的兩種觸變劑是活性硅藻土和聚氯乙烯粉。

增韌劑的作用主要是使原子灰具有一定的柔韌性，干燥后避免發(fā)脆、易裂的現象。

阻聚劑的作用主要是延長主體灰的保存期。在配制主體灰時，加入促進劑會產生自由基，使不飽和聚酯樹脂和苯乙烯單體發(fā)生聚合反應，這樣主體灰容易失效，加入適量阻聚劑，能阻止其發(fā)生聚合反應。

4.顏填料主要是為了降低彩度，提高面漆的遮蓋力。常見的炭黑、白色鈦白粉都是顏填料，原子灰通常呈灰色，就是由于加入了少量炭黑。

5.填料主要是體質顏料，常用的填料為滑石粉、輕質碳酸鈣、石英粉、瓷土（粘土）、云母粉、硫酸鋇、立德粉等等。填料的主要作用是調整原子灰的硬度、施工性能、打磨性能等，同時降低成本。

（二）固化劑

固化劑種類較多，通常選用常溫固化劑，以保證原子灰常溫固化。固化劑是一種由過氧化物、增塑劑及紅（黃）色顏料組成的紅（黃）色膏狀物。

1.固化劑中的過氧化物包括氧化環(huán)己酮和過氧化甲乙酮，作引發(fā)劑使用，起到引發(fā)聚合的作用。

2.增塑劑，可使固化后的原子灰具有一定的柔軟性。常見如有機過氧化物（過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮）、鄰苯二甲二丁酯（鄰酞酸二丁酯）。

3.紅（黃）色顏料便于判斷原子灰是否混合均勻。

二、原子灰的調配

在原子灰的調配前應對主體灰及固化劑進行質量檢查。

主體灰的檢查方法：打開蓋子，進行攪拌，觀察有無硬塊、上下稠度是否均勻。無硬塊、稠度均勻的主體灰才能正常使用，如有硬塊則表明原子灰已局部聚合，不能再使用。

固化劑的檢查方法為：擰開蓋子時看是否有氣體排出、是否有液體流出，擠出少量的固化劑是否變稀。如果變稀、流液體、有氣體排出，則表明有機過氧化物已分解，固化劑已變質。

（一）調勻主體灰和固化劑

1.在調配主體灰時首先應將罐內的主體灰攪拌均勻，稠度一致，無硬塊。如果在調配前不徹底調配均勻，則罐內表層的主體灰太稀，這樣會導致流淌和塌陷，干燥速度慢，且固化不好，打磨時表面發(fā)黏邊緣不整齊;如罐內底層的主體灰太稠，最終的結果將是粗糙和呈顆粒狀，因而粘附力差，氣孔過多，邊緣不整齊。

2.在固化劑使用之前首先旋轉瓶蓋，使其稍微松動，僅使里面的氣體能排出即可，然后在管外充分揉搓，保證在使用時像擠出牙膏一樣質地均勻; 否則不能有效地固化，而且干燥速度慢、表面發(fā)黏、黏結性差、邊緣不整齊、起泡、修整后易剝落。

（二）調配比例

任何化學反應，反應物之間都按一定的質量比進行反應，才能正好反應完全，否則必有一種反應物過量，原子灰的調和也是如此。主體灰和固化劑的調配質量比100：2-3。

氣溫會影響原子灰的固化速度，可以通過控制固化劑的量來控制。通常在夏季施工時，原子灰與固化劑的調配比為100：1.5;春秋兩季為100：2;冬季為100：2.5-3。

應注意固化劑的比例不可加得過多或過少。如固化劑的比例加得過多，不但不會加快干燥，反而會延長干燥時間，并且過量的固化劑會使底色漆中的顏料被氧化顏色變淺，導致原子灰區(qū)域的面漆與周邊出現色差;用量過少時，干燥時間長，影響施工進行。

三、原子灰的刮涂

刮涂原子灰是涂裝工藝中技術要求較高的一環(huán)。刮涂之前，工件底漆一定要干透，不得有油污、灰塵等污物。若底漆干不透， 涂刮原子灰固化后底漆中的溶劑不能繼續(xù)揮發(fā)，被封閉在原子灰層下面，遇高溫時則易出現氣泡剝離現象;如果有油污、灰塵，將會影響原子灰層與底漆之間的附著力，嚴重的將出現原子灰層脫落等問題。

一般情況下原子灰都要涂刮3-4層。下面以平面板件為例，對每層的操作要求作一下簡單說明。

（一）刮涂第一道原子灰—薄刮

第一次刮涂，將刮刀豎起60°—90°，用力薄薄地刮涂一層原子灰，以保證原子灰滲入最小的劃痕和針孔，以提高原子灰與金屬表面的附著力，同時避免針眼產生。

（二）刮涂第二道原子灰

此次刮涂的目的是為了填平變形部位為主，分多層刮涂。涂刮時應順著汽車造型水平方向，注意最后用刮刀刮去多余的原子灰，形成一個薄的邊緣，并及時清理干凈工件上遺留的原子灰。這樣可以大大地減少在后續(xù)打磨工序中所需要的工作量。

（三）刮涂第三道原子灰

此次刮涂的目的是為了收光原子灰表面，填充針眼及刮痕。

1.先取少量原子灰用力填充進針眼及刮痕縫隙部位。

2.按順序壓實薄刮一層，形成光滑平整的表面。

3.收光邊緣。

（四）涂刮第四道原子灰

如果第三道原子灰還有缺陷，需進行第四道原子灰刮涂。方法與第三道原子灰的作用基本相同，也可稱之為“細刮原子灰”。將整個損傷區(qū)域全面涂刮一遍，使表面形成一層薄薄地、光滑地、均勻地原子灰層。

經上述處理合格后，進行干燥固化及打磨。原子灰的干燥固化過程實際上是有機高分子的反應過程，固化劑中的引發(fā)劑（過氧化物）在促進劑（鈷鹽）作用下，室溫下就能分解出氧自由基并引發(fā)不飽和聚酯樹脂的雙鍵形成活性基團，與苯乙烯雙鍵相互交聯，大分子鏈迅速增大，樹脂從無規(guī)則的線性結構逐漸形成網狀立體結構，并釋放出大量的熱量，使原子灰干燥固化。

四、原子灰施工常見涂層缺陷及修整方法

原子灰施工應按工藝要求進行施工，否則容易出現涂層缺陷，導致重新施工。

（一）原子灰滲色

噴涂面漆之后，在刮涂過原子灰的區(qū)域，表層顏色會發(fā)生變化，通常表現為顏色較周圍淺。

造成的原因主要是：原子灰中固化劑過多，固化劑中的氧化物將顏料氧化導致顏色不均勻;

原子灰質量較差。

修整的方法為：使用質量好的原子灰，并參照原子灰的使用說明正確調配原子灰與固化劑的比例;打磨表面漆層并重新噴涂，情況嚴重時應打磨掉原子灰涂層并重新修補。

（二）原子灰開裂

在漆面修補區(qū)內，填充原子灰的區(qū)域開裂，從而導致面漆層開裂。可以分為原子灰層開裂和原子灰與舊漆層之間的過渡區(qū)開裂兩種。

造成原子灰層開裂的原因主要是：原子灰層過厚，每層之間干燥時間不充分，使得原子灰層表面干燥而底層松軟，導致原子灰層開裂。因此原子灰刮涂應采取多次薄刮的方式，根據環(huán)境溫度給予足夠的干燥時間。

造成原子灰與舊漆層之間的過渡區(qū)開裂的主要原因是：羽狀邊周圍處理不當 ，如使用粗砂紙打磨過渡區(qū)，使溶劑進入粗砂紙痕跡深層導致涂層溶脹。

原子灰開裂的修整方法為：徹底打磨開裂區(qū)，重新刮涂原子灰并噴涂底漆和面漆，注意涂層之間留出足夠的干燥時間。

（三）面漆烘烤后“起痱子”

原子灰采用水磨的方法或者環(huán)境過于潮濕，部分水分被原子灰吸附，噴涂面漆之后，一經受熱，水份體積急劇膨脹，而沖破漆膜形成“痱子”。

修整方法為：將漆面打磨平整，重新噴涂。在操作中，禁止添加稀釋劑來降低涂刮粘度，否則會引起涂層起泡、凹陷、龜裂等現象。應該使用配套的原子原及固化劑進行施工。