data-full-width-responsive="true"> 千斤顶用单组分水性涂料的圆盘式静电喷涂工艺李国军，余国强，许奕祥，方 博，郭 敏（中国电器科学研究院有限公司，广州 510860）0 前 言汽车用千斤顶是汽车常用配件之一，我国是汽车千斤顶最大生产国，由于千斤顶内部需要先装入液压油，然后用橡胶件密封，再在表面涂装保护装饰性涂料，因此涂膜只能使用低固化型涂料。同时，千斤顶表面涂料大多是高光泽高亮度颜色，而工件重、厚度高，传热及散热相对较慢，涂料的防流挂性、干燥性与高光泽及下线的干爽性成为水性涂料能否使用的关键技术。汽车千斤顶涂装厂大多数采用圆盘式静电喷涂工艺，常规一遍喷涂，膜厚可达50～60 m，干燥条件为60 ℃、30 min。目前国内千斤顶生产厂家使用的仍是溶剂型PU体系，与水性单组分涂料相比，存在活化期短、VOC排放高、易燃易爆等问题。所以，汽车千斤顶涂装行业急需一套水性化的涂装工艺。本文通过对水性单组分涂料的研究，结合圆盘式静电喷涂工艺特点，解决了圆盘式静电喷涂水性涂料厚涂易流挂的问题、水性单组分涂料高光泽高流平性问题以及产品下线快干性与耐压痕的问题，推动千斤顶行业实现水性化的喷涂工艺。1 实验部分11 实验原料改性丙烯酸树脂：KINTE290、KINTE390，广州擎天材料科技；水性丙烯酸改性环氧酯树脂：6680，天和树脂；水性醇酸树脂：Uradil AZ3531，帝斯曼化工科技；水性丙烯酸树脂：KR112，广州仁腾化工；水性丙烯酸乳液：HG100，DOW化学；水性丙烯酸乳液：FK-71，DSM化学。防闪锈助剂：BABYO60，广州晨辉贸易。聚氨酯：PS166，广州慧宇化工。颜料与填料：炭黑或有机红、硫酸钡、硅微粉，广州雅联化工贸易。中和剂：DMEA，广州德谦化工科技。分散剂：BYK190，广州欧旗贸易。消泡剂：DEGO-810，佛山美汉贸易。润湿剂：340，天津赛菲化工科技。12 实验仪器和设备OEM兰氏欧米茄静电喷涂设备：GA-20485，联德机械有限公司；分散砂磨机：D10/LC55-E，广州市浩美设备有限公司；高速分散机：DS300，秦皇岛精本机械有限公司；烘箱：DHG-9075A，广州标格达(上海一恒科学仪器有限公司)；盐雾箱：KR-90，重庆克锐机电设备有限公司；膜厚测试仪：QNIX4500，德国尼克斯涂层测厚仪；附着力测试仪：BGD501/1，广州标格达(上海一恒科学仪器有限公司)；便携式pH值计：SG2-ELK，广州托利称重设备有限公司；多角度光泽仪：J407-1，天津市力顺贸易公司；电动铅笔硬度计：BGD507/2，广州标格达(上海一恒科学仪器有限公司)。13 千斤顶用单组分水性涂料的制备131 水性色浆的制备将树脂和去离子水加入搅拌桶中，然后在搅拌条件下加入分散剂、消泡剂、丙二醇，中速分散均匀后，在搅拌条件下，加入着色颜料、填料，中速分散均匀，然后转移至砂磨机研磨细度小于20 m。流程如图1。研磨速度5 000 r/min，研磨时间30～40 min；浆料细度m，色浆pH值调节在85～95。132 单组分水性低温涂料的制备在搅拌条件下把树脂加入到搅拌桶中，然后按照顺序加入助溶剂、防闪蚀剂、增稠剂、润湿剂、去离子水搅拌均匀，最后用三乙胺调整pH值为85以上。然后投入上述色浆，搅拌20 min后，用300目筛网过滤包装。参考配方见表1所示。
2 结果与讨论21 主体树脂的选择对涂层干燥性、光泽及耐码垛的影响千斤顶因含有热压油，高温情况下，密封圈易渗油，因此，固化温度不能高于70 ℃。同时，前处理经水洗、烘干后，涂装前工件表面温度约30～45 ℃，要求水性涂料经过圆盘式静电喷涂涂装后，涂料能在工件表面润湿流平，低温烘烤后，下线能够装箱码垛。目前，溶剂型通常采用双组分聚氨酯体系，其施工复杂、活化期短，如果以水性聚氨酯体系来替换，其配方成本难以被市场所接受。因此，本文针对上述问题，探讨了几种不同类型树脂对施工性、外观光泽、下线干燥性的影响，具体性能参数如表2所示。
由表2可见，氧化干燥类型的水性丙烯酸改性环氧酯和水性丙烯酸改性醇酸树脂，涂层鲜映性好，光泽高，但干燥速度慢，低温固化后，下线码垛黏纸，涂层硬度低，因此不适用于本项目产品的应用；水性丙烯酸树脂KR112，树脂黏度高，需要添加大量助溶剂，VOC含量高，因黏度过高，需要添加大量去离子水稀释，因此，涂层遮盖率差，光泽低，树脂低温过化后，摆杆硬度较高，此类型树脂适用于制备浸涂类型产品，不适用喷涂工艺；HG100和FK-71，两者属于纯丙烯酸乳液，涂层干燥速度快耐码垛性基本能够满足工艺需求，但树脂自身Tg高，成膜温度高，树脂自身光泽哑，不适合制备高光泽产品，同时，涂层表干速度快，经圆盘静电带温喷涂，涂料到达工件表面呈粉状，完全不能润湿底材；因此，本文选择以自制KINTE390为主体成膜树脂，同时考虑到乳液型树脂自身光泽偏低，且不能研磨色浆，因此，通过相容性测试及树脂配方优化，制备可研磨树脂KINTE290作为研磨介质，提升涂层鲜映性。
