阴极电泳涂料的性能对比试验

1、阴极电泳涂料的性能对比试验周 全(东风汽车有限公司工艺研究所,湖北十堰 442001关键词 阴极电泳涂料;漆膜性能;试验中图分类号 T Q 630.7 文献标识码 B 文章编号 1001-1560(200411-0054-04收稿日期 2004-06-220 前 言为配合东风公司商用车车身厂6万辆工程建设,对国内一些具有代表性的新品种阴极电泳涂料进行了较全面的性能对比试验,为公司汽车生产用阴极电泳涂料的选用提供了良好的技术保证。1 试验部分1.1 涂料样品(1H11-99灰色阴极电泳漆 双组分电泳漆,色浆固含量56 2%,乳液固含量43 1.5%,按色浆:乳液:蒸馏水=1.00 2.04 4.

2、15(质量比配制18kg 槽液,样品编号1号;(2T RED-5000灰色阴极电泳漆 双组分电泳漆,色浆固含量55 2%,乳液固含量36 1%,按色浆:乳液:蒸馏水=940 4397 4663(质量比配制18kg 槽液,样品编号2号;(3HB-2000LB 灰色阴极电泳漆 双组分电泳漆,色浆固含量58 2%,乳液固含量36 2%,按色浆:乳液:蒸馏水:中和剂=320 1120 1550 10(质量比配制18kg 槽液,样品编号3号;(4EC3000灰色阴极电泳漆:双组分电泳漆,色浆固含量56.0 1.5%,乳液固含量43.0 1.5%,按色浆:乳液:蒸馏水=1.0 2.0 4.1(质量比配制1

3、8kg 槽液,样品编号4号。1.2 试验方法说明(1试板制备 槽液按要求熟化完全后,在指定电泳温度、电泳时间和电压范围内进行泳板检测。极间距为20cm,极比为阴极:阳极=(45 1(面积比,阳极为不锈钢板。试验用试板为0.81.0mm 厚的08Al 冷轧钢板,试板大小为110mm !70mm(L #效应、面漆配套性试验用试板为195mm !105mm,耐盐雾试验使用GARDOBON D 26S 600C 标准试板。08Al 冷轧钢板前处理工艺为:脱脂水洗表调磷化水洗纯水洗水分烘干,其中磷化采用中温低锌磷化配方产品。(2干膜密度 取25mm !35mm 大小的马口铁板,打磨、清洗、烘干、称重后,

4、再进行电泳、烘干和称重。采用排水浮重法#测量电泳漆的干膜密度,蒸馏水密度取1.00g /cm 3。(3漆膜锐边覆盖性 取市售钢质裁纸刀片,经脱脂、水洗后,分别在指定电压和温度下电泳、水洗、烘干。电泳后的刀片同时进行一定时间的盐雾试验,观察刀片刃口处漆膜锈点个数及起泡状况。(4面漆配套性试验 取电泳漆试板,采用湿碰湿#工艺喷涂面漆,比较面漆的外观装饰性能和底面漆的层间附着力等。面漆为A 70-1钼红氨基烘干面漆,同时喷涂,同时烘干,试板制备采用#平喷平烘#方式,面漆的烘干条件为140%、30min 。(5电泳时间适应性 在指定电泳电压和槽液温度的条件下,调整电泳时间,记录漆膜外观保持良好状态的电

5、泳时间及对应膜厚。(6漆膜干燥性 将脱脂棉用丙酮浸透,在烘干的电泳漆膜上用力(约9.8N 力往复摩擦10次,然后观察漆膜表面状态及脱脂棉上是否粘有漆膜的污染物。漆膜表面不变色,不失光,脱脂棉不粘色为合格。(7漆膜返溶性 完成电泳的试板,经水洗后,将试板1/2部分浸入电泳漆槽液中持续10min,记录浸入部分漆膜厚度的减薄程度,以百分比表示。(8槽外返溶性 电泳后,试板取出放置一定时间后再进行水洗,观察可以保持良好漆膜状态的放置时间。(9加热减量 为统一加热减量的试验条件,便于平行比较,低温烘干条件为120%、60min,高温烘干分别按各自推荐标准条件进行。(10泳透力性能 采用福特盒法进行试验。

6、在指定电泳电压、电泳时间和温度的条件下,对福特盒进行电泳,电泳试板经水洗、烘干后测量内腔泳涂漆膜高度,记录内腔各高度处漆膜厚度,便于平行比较。(11湿膜沥水性及带水珠烘干性试验 试板电泳并水洗后,观察湿漆膜的沥水性,有无成滴水附着。有意在湿漆膜上附着一些水珠进入烘箱,观察烘干后有无明显水迹点。(12槽液耐油污性 准确称取一定量的电泳漆槽液,按照一定比例,向槽液中加入油污,油污分散24h 后,取擦净后的试板,电泳制板。观察对比电泳漆膜的缩孔状况和数量。由于所用油污状态、种类、用量不同,槽液耐油污性会有较大差异,所以试验用油污应明确状态、名称和用量,54Nov.2004 Vol.37No.11 M

7、aterials Protection本次试验选用粉色液态HL液压润滑油,加入比例为0.2g 油/kg槽液。(13槽液静置稳定性 取槽液250mL倒入250mL 的带盖量筒内,在室温下静置24h后,记录底部颜料沉淀高度。(14槽液起泡及消泡性 取180mm长的比色管,其内装入90mm高度的电泳漆槽液,以1次/s的速度翻转比色管20次,记录槽液的起泡高度及分别放置2,4,6,8,10 min及30min后的泡沫高度。(15槽液敞口搅拌稳定性 配制好的电泳漆槽液敞口连续搅拌1个月,在此期间只对槽内定期补充因蒸发损失的蒸馏水。到期后,检测槽液参数并电泳制板,对比槽液参数、漆膜厚度及漆膜外观的变化。1

8、.3 性能检验结果及讨论1.3.1 检验结果原漆基本参数试验结果见表1。槽液基本参数及漆膜性能试验结果见表2。施工性能试验结果见表3。槽液敞口搅拌稳定性试验结果见表4。表1 原漆基本参数试验结果检验项目1号2号3号4号备注色浆状 态无明显分层和结块色浆细度/m101512.515GB6753.1-86固含量/%57.454.557.455.2120%、60minpH值 5.848.688.08 5.50电导率/( S.cm-1240011102120226025%乳液状 态均匀、白色乳状物固含量/%43.536.136.643.1120%、60minpH值 6.48 6.727.00 6.57

9、电导率/( S.cm-1273033701610298025%表2 槽液基本参数及漆膜性能试验结果检验项目1号2号3号4号备注槽液基本参数固含量/%19.520.919.719.6120%、60min pH值 6.14 6.46 6.54 6.20电导率/( S.cm-1178019501520184025%灰分/%33.418.025.233.2P/B0.520.240.350.53电泳漆膜性能漆膜外观灰色,平整、光滑灰色,平整、光滑灰色,平整、光滑灰色,平整、光滑GB1729-79划格附着力/级0000GB9286-98光泽(60&68645079GB9754-88铅笔硬度/H22

10、22GB6739-96冲击强度/(kgcm50(B50(A50(A50(BGB1732-93杯突/mm 6.4GB9753-88粗糙度R a/ m0.230.300.330.25干膜密度/(gcm-3 1.58 1.40 1.44 1.59耐酸性(0.05mol/L H2SO4,8h合格合格合格合格GB9274-88耐碱性(0.1mol/L NaO H,8h合格合格合格合格GB9274-88耐盐雾性能 960h,沿叉单侧扩蚀1mm960h,沿叉单侧扩蚀1mm960h,沿叉单侧扩蚀1mm960h,沿叉单侧扩蚀1mmEQY-238-94锐边覆盖性锈点数1015锈点数3035锈点

11、数5060锈点数<1048h S.S.T.面漆配套性(底漆厚度/ m2324222324262223GB1764-79漆膜总厚度/ m7880728078847482GB1764-79光泽(20&90.390.690.089.2GB9754-88划格附着力/级1111GB9286-98鲜映性值0.7Gd值桔皮值 3.3/23.311.7/46.18.9/47.6 4.2/32.5长波/短波值雾影值<10<10<10<10注:A#为正冲、反冲均合格;B#为正冲合格,反冲有开裂,不合格。55 材料保护 2004年11月第37卷第11期表3 电

12、泳漆施工性能试验结果检验项目1号2号3号4号备注电泳温度/%30322830电泳时间/min3333电压系列210V,1516 m240V,1819 m270V,2021 m300V,2223 m330V,2324 m180V,1819 m210V,21 m240V,2325 m270V,2728 m300V,3132 m150V,1920 m180V,2122 m210V,2324 m240V,2729 m270V,3133 m240V,20 m270V,2021 m300V,2425 m330V,2627 m360V,2728 m电泳时间适应性电泳电压/V1min3min5min7min3

13、001617 m2122 m2829 m3334 m2401415 m2425 m3334 m39 m21017 m2324 m2930 m3435 m3001617 m2526 m3133 m3536 m 烘干条件170%,20m i n180%,20min165%,20min160%,20min 干燥性能合格合格合格合格L#效应平面少量颗粒平面较多颗粒良好平面大量颗粒返溶性/%0060槽外返溶性2min有干漆迹2min漆膜正常2min漆膜正常2min有干漆迹加热减量/%8.913.812.2 5.7库仑效率/(mg.C-136.933.836.736.1H G2-1049-77泳透力300

14、V,3m i n24.0cm1214 m/22cm1314 m/20cm270V,3min24.0cm1011 m/22cm1011 m/20cm250V,3min21.7cm57 m/18cm89 m,16cm330V,3min24.0cm1415 m/22cm1516 m/20cm内腔的直观漆膜高度及膜厚分布击穿电压/V400360330380带水珠烘干性水迹点水迹点水迹点水迹点湿漆膜沥水性良好良好良好良好槽液耐油污性能少量未露底缩孔大量露底缩孔少量未露底缩孔少量未露底缩孔槽液静置稳定性/mm23103槽液起泡消泡性(初始高度/mm2min4min6min8min10m i n30m i

15、n20966554237655441.01.0<1221287664表4 槽液敞口搅拌稳定性试验结果检验项目1号2号3号4号固含量/%18.319.419.218.7 pH值 6.07 6.30 6.30 6.13电导率/( S.cm-11770189015101860电压系列210V,1516 m240V,1718 m270V,1819 m300V,2021 m330V,23 m180V,1718 m210V,1819 m240V,2223 m270V,2425 m300V,2728 m150V,1819 m80V,21 m210V,2122 m240V,2223

16、 m270V,2526 m240V,1718 m270V,1819 m300V,2224 m330V,2526 m360V,2829 m漆膜外观灰色,平整、光滑灰色,平整、光滑灰色,平整、光滑灰色,平整、光滑粗糙度R a/ m0.250.290.310.25L#效应平面有较多颗粒平面有较多颗粒平面有少量颗粒平面有大量颗粒56Nov.2004 Vol.37No.11 Materials Protection1.3.2 讨 论(1从漆膜的外观、力学性能、耐腐蚀性能和面漆配套性来看,4种阴极电泳涂料均表现良好,在锐边覆盖性能上,1号和4号明显好于2号和3号,而漆膜密度1号和4号却较高。(2施工性能中

17、,某些品种165%、160%烘烤温度下即可充分固化,这也是电泳涂料发展的一个方向,即低温固化#;4种涂料的泳透力均较高,福特盒内腔膜厚分布状况良好,1号和4号的泳透力尤佳,3号的泳透力相对稍差;电泳涂装的加热减量与涂装成本有着十分重要的关系,2号、3号的加热减量较高,其在烘烤过程中热分解逸出的低分子化合物较多,使涂膜失重偏大;槽液耐油污性能,其他品种表现尚可,但2号较差,这与该品种较低的槽液颜基比(P/B=0.24有关;4种涂料的槽液起泡性相当,3号消泡性能较好。(34种阴极电泳涂料的槽液敞口搅拌稳定性良好,槽液连续搅拌1个月后,槽液参数、漆膜外观及厚度基本保持稳定,说明产品可适应较长的槽液更

18、新周期。2 几点体会2.1 认真消化技术资料,进一步规范检验行为阴极电泳涂料制造及应用技术相对复杂,不同体系,不同品种技术上存在差异,试验开展的检测项目较多,应认真研究技术资料,充分考虑到不同体系、品种间的差异,参照技术资料进行检验。例如,有的品种M EQ值#定义为100 g电泳涂料固体中所含中和剂的毫摩尔数#,有的品种M EQ值#定义却为100g电泳涂料基料中所含中和剂的毫摩尔数#,后者就须考虑颜基比的因素,技术指标在数值上会不同。不同品种的灰分的烧灼条件也有不同规定。同时,检验行为应按照规范进行,例如,pH值、电导率等参数的测量,应按要求对仪器校准后,在规定的温度下,重复测定3次,取平均值

19、。2.2 漆膜性能与施工应用性能并重阴极电泳涂料作为底漆,漆膜性能自然重要,但因其施工应用自动化程度较高,对工艺、设备及管理要求较高,所以施工应用性能同样至关重要。我们应结合涂装线实际,充分考虑到生产线上可能出现的各种状况,进行施工应用性能试验,使试验工作更具有指导意义,例如L#效应、泳透力、槽液耐油污性以及槽液的起泡、消泡性能等均是重要的施工应用性能试验项目。2.3 注重验证检出结果的重现性电泳涂料性能检测,往往由于检测条件不同,造成检出结果存在一定差异,例如,由于槽液熟化程度、电泳温度、极间距及检测用试板等的不同,其击穿电压检出结果不尽相同。加热减量的检测,由于采用不同的烘干条件,同一品种

20、涂料所得出的检测结果也会不同,笔者依照不同条件检出的加热减量数据见表5。表5 不同条件下测得的加热减量结果烘干条件120%,60min标准烘干110%,60min标准烘干150%,30min170%,20min 2号13.8%16.2%3号12.2% 3.7%可见,在进行检测时应说明相关检测条件,就比对试验而言,更应明确相对统一的检测条件,以免检出结果差异较大,造成混淆。某些检测项目在进行试验时,由于试验设备及试验环境等的不同,容易造成检出结果差异,重现性差,这就要分析相关因素并进行说明。例如,进行电泳漆膜的槽外返溶性试验时,应对试验环境的温度、湿度有记录;进行电泳漆膜带水珠烘干性试验时,应记

21、录初始时的烘箱温度、升温速率及升温时间等。参考文献1 王锡春,杨必暖,林鸣玉,等.最新汽车涂装技术M.北京:机械工业出版社,1998.2 宋 华.电泳涂料及其性能测试方法J.涂料工业,1996,26(2:3638.编辑:张建设特种铸造及有色合金+征订启事本刊主要报道各种特种铸造方法(包括黑色和有色合金,如:熔模铸造,压铸,低压铸造,挤压铸造,差压铸造,半固态铸造、金属型铸造,离心铸造,连续铸造,壳型铸造,消失模铸造(实型铸造及电磁铸造等方面的理论、工艺、设备、造型材料、测试与控制、计算机应用技术等;各种有色合金及复合材料的熔炼和铸造工艺(包括砂型铸造及特种铸造、凝固理论、测试与控制、计算机应用

22、等方面的科研成果及生产经验,并介绍上述内容的国内外发展动向和学术活动消息等。本刊面向广大工厂企业、科研院所、大中专院校和其他有关单位,为本专业的科研、生产和教学服务,以传播先进技术、开展学术交流、指导生产发展、带动行业进步为己任。本刊传播面广泛,全国各省市自治区包括台湾和香港都有本刊的读者,本刊还发行到美国、日本、德国、意大利、瑞士、丹麦、荷兰、西班牙、俄罗斯、罗马尼亚、斯洛伐克、澳大利亚等10多个国家。本刊为双月刊,64页码,标准(大16开,邮发代号38-109。邮发订价每期8元,全年48元。全国各地邮局均可订阅。也可直接向本刊编辑部邮购,邮购加收邮寄挂号费2元(每本。我刊编辑出版了4集压铸

23、专刊。近几年的过刊编有合订本。压铸专刊和过刊合订本须向本刊编辑部邮购。联系地址:武汉市汉口前进一路民主街49号邮 编:430022电 话:027-* 85424406传 真:027-*E-mail:tzzz57材料保护 2004年11月第37卷第11期t he indispensable capital equipment to increase crude oil stor age and improve t he eco nomic benefits of refinery and chemical enter prises,but corr osion problem is the ma

24、in restrict reason. T hrough analyzing the corrosio n posit ion,r eason and mecha nism of oil tank inner,different measur es were presented ac cording to different corrosion medium,corrosion gr ade and corrosion occasion.Combining t he actual condi tions of oil de po t,the application scope and cons

25、tructing method w ere pro posed for adopted coating,sacrificed anode and t heir joint pro tect ion measures,as well some sugg est ions were prov ided for sev eral problems that should r eg ar d to solve in common man agement.A lso the methods and procedures for w elding,anti corrosive pretreatment,c

26、oating selecting and spraying were in troduced through instances.T he service life of oil tank in creasesgreatly from orig inal23y ears to5years.K ey wo rds:anticorrosive;cr ude oil sto rage tank;cor rosion mechanismFeasibility Study of HVOF Metal-C eram ic Gradient Coating on Blast Furnace TuyereL

27、IU Jie1,HOU Dong-hual,LU AN Cai-x ia2,ZHA O Guo -jie2(1.T aiyuan Heavy M achinery Institute,T aiyuan 030024; 2.T echnolog y Center,Jinan Iron&Steel Group Corpo ration,Jinan250101,China.Cailiao Baohu2004,37 (11,5153(Ch.Spray ing metal-cer amic g radient ther mal barrier coating on the wor k surfa

28、ce is a valid method to prolong the life of blast fur nace(BFtuyere.In order to vali date the feasibility of the method,the heat insulation effect of Zr O2coating sprayed on the thick copperplat e sur face was ana lyzed by the finite element soft ware A N SYS,and the proper ty of HV OF coating was d

29、iscussed.As the result,only0.4 mm ZrO2coat ing can reduce the temperatur e of copper sub str ate200%approximately,and the ox idation resistance and t hermal shock resistance of coating with tie coating spayed by HV OF are ex cellent than other ther mal spraying method.T he feasibility of metal-ceram

30、ic gr adient coating on t he w ork sur face of BF tuyere w as proved,and the superiority of HV OF tie coating on t he wor k surface of BF tuyere w as confirmed.K ey wor ds:metal-ceramic gradient thermal barr ier coating; HOV F;blast fur nace tuyerePerformance C ontrast Test of Cathodic Electrophores

31、is C oat ingsZHOU Quan(M anufacturing T echnolog y I nstitute of DF L, Shiyan442001,China.Cailiao Baohu2004,37(11,54 57(Ch.Performance ex periments o f four cathodic eleetrophoresis coatings were carr ied out,w hich included basic parameter measurement of coating,performance ex aminatio n of coating

32、,workability proof,as well as stirring st ability in spectio n of open bath.Some testing methods were also intro duced.Several ex periences on the inspection of cathodic elec tr ophoresis coating were mentioned in t he end.Key w ords:cathodic eleetrophoresis paint;performance; testSplit Troublesome

33、Analysis and Prevention of Zinc Electro plating C oat of ELastic PartsWEN Si-x iong(1028M ailbox of Guiyang City,G uiyang 550205,China.Cailiao Baohu2004,37(11,5859 (Ch.Rapid Determination of NaNO2in Phosphating SolutionDIN G Zhi-Qiang(Baosteel T echnology Center,Shang hai 201900,China.Cailiao Baohu2

34、004,37(11,6062 (Ch.Glass syr ing e method was advanced for rapid determi nation of N aNO2in phosphating solutio n.T he new method was studied by using NaN O2solution as simulative phosphating solution,and successfully applied to determine the concentra t ion of NaNO2in practical sample.T he method i

35、s very sim ple,r apid,and suitable for determination of N aNO2,especial ly for online control of nitrite,w ith w ide determination range and r elat ive standard deviation less than2%.Key words:phosphating solution;N aNO2;glass syringe method;rapid determinationSpectrophotometric Determination of C r(,in Electroplat ing Solution by Kinetic Catalytic MethodGU O Zben-liang,Y ANG Ying-x ia(Institute o f Chem istry and M ater ial Science,Y antai Nor mal U niversity,Y antai 264025,China.Cailiao Baohu2004,37(11,6364 (Ch.K inetic spectrophot