油品與電泳漆兼容性實驗研究

吳滿健

摘 要：文章通過模擬生產現場車身折邊縫隙處的油品飛濺的方法，采用現場烘房烘烤曲線和實驗室20min@180℃烘烤條件的兩種烘烤方式，將常用的5種車身鋼板防銹油、沖壓油與4種電泳漆進行交叉對比試驗，實驗結果發現5種油品中MU320C-2和PL 3802/39 S與電泳漆的兼容性較好，MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S與電泳漆的兼容性相對較差。4種電泳漆中B電泳漆與五種油品的兼容性最好，抗油品污染能力強，A電泳漆次之，K電泳漆和N電泳漆相對較差一些。實驗室20min@180℃的烘烤條件比模擬現場烘房烘烤條件更為苛刻，電泳烘烤方式也是油品與電泳兼容性的影響因素之一。

關鍵詞：油品;電泳漆;兼容性

中圖分類號：U467? 文獻標識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）13-138-04

The Study Of Compatibility Of Carbody Oils And Cathodic

Electrodeposition Coatings

Wu Manjian

（ SAIC Volkswagen Automotive Co.， Ltd， Shanghai 201805 ）

Abstract： In this paper the compatibility of 5 anti-rust oils， stamping oils and 4 E-coating materials were studied. It has been made crossing contrast test by using two baking methods， field baking curve and 20min@180℃ condition， to simulate actual situation when the anti-rust oils and lubricating oils used in carbody manufacturing process were splashed so that it may lead craters on e-coating film. The results showed that MU320C-2 and PL 3802/39 S were compatible with 4 e-coating materials. The others were not good. The oil pollution resistance of B e-coating was best. A e-coating was a bit poor. K e-coating and N e-coating were not good. The baking method with 20min@180℃ was more easily caused craters than field baking curve， so it is the factor which can also influence the compatibility of oils and E-coating materials.

Keywords： Stamping oil; Cathodic electrodeposition coatings; Compatibility

CLC NO.： U467? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）13-138-04

1 前言

電泳涂裝中最易出現的缺陷是縮孔，引起縮孔缺陷的主要原因是電泳漆受到污染，由于表面張力存在差異，在漆膜表面形成凹陷的小坑。這些污染物有白車身上的鋼板防銹油、沖壓潤滑油、預處理和電泳輸送鏈的鏈條潤滑油等等[1，2]。通常情況下，在車身通過預處理線脫脂階段時，白車身上的絕大部分油品會被清洗干凈。進入電泳槽時，會有少量的油脂進入電泳槽液內，這就要求電泳漆本身有一定的抗油品污染的性能。但是往往在實際生產過程中，白車身門板內、前蓋、后蓋等折邊縫里會有一些板材防銹油或沖壓潤滑油殘留在縫隙里，這些油在脫脂階段很難被清洗干凈。當車身進入烘房時，折邊夾縫油會與里面的水混合并飛濺出來，進而滴落到電泳濕膜車身上，引發縮孔。因此，車身鋼板應用的防銹油以及沖壓潤滑油與電泳漆的兼容性也非常重要。

本文采用模擬現場油品污染的飛濺方法，用現場烘房烘烤曲線和實驗室電泳正常烘烤條件兩種烘烤方式，將常用的5種車身鋼板防銹油或沖壓潤滑油與4種電泳漆進行交叉對比試驗，實驗結果發現五種油品中MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S與電泳漆的兼容性相對較差，MU320C-2和PL 3802/39 S與電泳漆較易兼容。四家電泳漆中B電泳漆與五種油品的兼容性最好，抗油品污染能力強。A電泳漆次之，K電泳漆和N電泳漆相對較差一些。實驗室180℃20min烘烤條件下比現場曲線條件更為苛刻，電泳烘烤方式也是油品與電泳的兼容性的影響因素之一。

2 試驗

2.1 原材料

（1）油品材料：P公司的MU-320A，MU-320冬，MU-320C-2;F公司的AC RP 4107 S和PL 3802/39 S。

（2）前處理材料：C公司，脫脂劑H7123，表面活性劑H7358，液體表面調整劑V6559，磷化24T，無鉻鈍化D6800;

（3）電泳材料：A公司、B公司、N公司和K公司四家公司的電泳材料，本文中分別以A、B、N和K作為該材料的代號。

（4）實驗板材：涂油熱鍍鋅車身板。

2.2 儀器

（1）電泳儀，品牌：KIKUSUI，型號：S-PAT350-22.8T;

（2）烘箱，品牌：賀利氏，型號：OMH100;

（3）油膜涂布器。

2.3 實驗參數

2.3.1 電泳制板參數

采用A、B、N和K四種電泳材料，在實驗室配置槽液，并進行電泳。電泳的相關參數詳見表1，實驗板的電泳膜厚在20μm左右。

2.3.2 油品信息

采用以下五種油品，沖壓用的防銹油、清洗油和鋼板板材上使用的防銹油進行實驗，如表2。

2.4 實驗方法

2.4.1 飛濺法制板

將磷化板中線以下的一半板材（B面）涂覆30μm厚度的油膜，將一塊1cm*1cm的無紡布放在離板下邊緣約2cm的正中位置，在無紡布上滴大約0.05ml去離子水，將另外半塊板（C面）和第一塊板（B面）沿下邊對齊重疊，用耐熱膠帶將重疊部分的三條邊密封，再用回形針夾緊并進行電泳，如圖1。電泳后清洗，烘烤。比較評價A面上的縮孔數量，A面面積約100cm2。

2.4.2 烘烤條件

將制備的濕膜電泳板在以下兩種烘烤條件下進行烘烤。烘烤條件1是模擬現場烘房的烘烤曲線，烘烤條件2是實驗室常用的電泳漆烘烤溫度和時間，見表3。

3 實驗結果與討論

3.1 同一烘烤條件，同一油品與不同電泳漆的兼容性

通常情況下，在白車身的生產制作過程中，需用到各種各樣的油品。沖壓前，鋼板供應商為運輸以及倉儲過程防止板材生銹，在鋼板出廠時涂覆防銹油如AC RP 4107 S和PL 3802/39 S。而在沖壓過程中，為了沖壓磨具的潤滑性，先將板材上的防銹油應用沖壓清洗油（如MU-320C-2）清洗一遍，再噴涂沖壓潤滑防銹油（MU-320A）。因季節的變化，夏季氣溫高，冬季氣溫低，天氣冷，油品的粘度需求不一樣，油品粘度大的話，不容易瀝油，所以在原有MU320A的基礎上進行了改進，改為粘度小的MU320冬。然而，這些油品均會在白車身上殘留，雖然通過前處理工藝的脫脂，但是在白車身的折邊，夾縫等處很難完全清洗干凈，當車身經過電泳進入烘房時，折邊夾縫內的油與沖洗的水混合在一起，隨著烘房溫度的上升，油水沸騰后從折邊處飛濺出來，由于油品的表面張力比電泳漆的表面張力小，交聯固化后，兩者不相容，容易在電泳車身外表形成縮孔。所以本文選用鋼板以及沖壓過程中常用的五種油品，采用模擬現場折邊夾縫的飛濺方式，進行油品與電泳漆的兼容性實驗。

采用模擬現場電泳烘房烘烤曲線的方式對電泳濕膜板材進行烘烤。從圖2可以看出，MU-320C-2與PL 3802兩種油品與4種電泳漆產生的縮孔數量極少甚至0個縮孔，而且縮孔形狀小而淺，形態輕微，兼容性非常優良。MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S在與K電泳漆、N電泳漆和A電泳漆三家匹配中產生的縮孔數量較多，易導致該三種電泳漆產生縮孔。

采用實驗室烘烤方式20min@180℃對電泳濕膜板材進行烘烤。從圖3可以看出，MU-320C-2與B電泳漆和A電泳漆，PL 3802與K電泳漆、B電泳漆和N電泳漆匹配中產生的縮孔數量很少，兼容性較好。 MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S在與K電泳漆、N電泳漆和A電泳漆三家匹配中產生的縮孔數量較多，易導致該三種電泳漆產生縮孔。

綜合圖2和圖3可知，五種油品中MU320C-2和PL 3802/39 S與電泳漆產生的縮孔少，較易與電泳漆匹配兼容; MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S與電泳漆的兼容性相對較差。

3.2 同一烘烤曲線，同一電泳漆與不同油品的兼容性

從圖4可以看出，在現場烘烤曲線條件下，K電泳漆，N電泳漆和A電泳漆與MU320-C-2和PL 3802的兼容性較好，B公司與五種油品在實驗過程中產生的縮孔都很少，兼容性很好。

在實驗室烘烤方式20min@180℃條件下，B公司與五種油品在實驗過程中產生的縮孔都很少，兼容性很好。K電泳漆，N電泳漆和PL 3802的兼容性較好，A電泳漆與MU-320C-2的的兼容性較好。

綜合圖4，圖5可以看出，B電泳漆與5種油品的兼容性最好，抗油品污染能力強。A電泳漆次之，K電泳漆和N電泳漆相對較差一些。

3.3 不同烘烤條件對油品與電泳兼容性的影響

從圖6可以看出， 20min@180℃烘烤條件比現場烘烤曲線條件，四家電泳漆總體分析來看，同一油品，180℃的烘烤更易使油品飛濺出來，使電泳漆產生縮孔。因為油水混合后，水在100℃已達到其沸點。現場曲線在第一階段通過5min的升溫，才會達到100℃，水溫逐步上升。而在實驗室180℃條件下直接烘烤，水溫急劇上升，所以水也極其快速的達到沸點，油水隨之飛濺出來，滴落到剛要成膜的低粘度狀態下的電泳板上的油水混合物也較多，形成的縮孔也比較多。因此，20min@180℃烘烤條件下比現場曲線條件更為苛刻，電泳烘烤方式也是油品與電泳的兼容性的影響因素之一。

4 結語

鋼板防銹油和沖壓潤滑油均有可能在電泳烘烤過程中使電泳漆膜產生縮孔，除了電泳漆本身的抗油品污染能力以外，還與油品本身和電泳漆的匹配和兼容有關，烘房的烘烤條件也是該縮孔的引發因素之一。因此，在控制烘烤過程中飛濺產生的縮孔時，除了考慮油品和電泳材料的兼容性以外，烘

房的烘烤曲線升溫方式也可適當調整。

參考文獻

[1] 彭彪斌，王文文.第10屆環保車用涂料及第5屆電泳涂料技術研討會：電泳漆與油脂相容性檢測方法的探討. 2011：115-117.

[2] 黃萍，羅秋.電泳油污縮孔缺陷原因分心及其控制方法研究.2017 （20）：34-36.