data-full-width-responsive="true"> 汽车传动轴用底面合一水性防腐涂料的制备许奕祥1,张 红1,谢 唯1,许昭展1,相勇捷2,杨雪洪2(1广州擎天材料科技有限公司,广州 510860;2日立电梯上海有限公司,上海 201700)0 前 言汽车传动轴为圆管型碳钢素材,工件表面一般采用铁系磷化处理。因此涂膜耐腐蚀性相对难达标,同时,工件表面常常带有一定锈蚀点。由于工件重、厚度高,传热及散热相对较慢,涂料的耐腐蚀性、干燥性及下线的干爽性成为水性涂料能否使用的关键技术。汽车传动轴涂装厂大多数采用圆盘性静电涂装工艺,一次性涂装膜厚可达50~60 m,固化温度为80 ℃、30 min。目前国内传动轴涂装主要以溶剂型聚氨酯体系及双组分环氧体系为主,产品施工活化期短、损耗高,存在严重易燃易爆危险,VOC排放高,严重影响喷涂工人的身体健康。因此,汽车传动轴涂装急需向环保化、低碳化方向发展。本论文的创新点在于解决了圆盘式静电涂装一次性厚涂涂料抗流挂与流平的问题,解决了铁系磷化处理素材上水性单组分涂层耐腐蚀问题以及工件下线干燥性问题,有效解决企业安全生产的难题。1 实验部分11 实验原料水性环氧酯树脂:6019、水性醇酸树脂:UradilAZ3530 G3-75、水性丙烯酸改性醇酸树脂:AZ3531,帝斯曼;水性丙烯酸改性环氧酯:640,阳光汇德;水性自交联丙酸乳液:FR-71,陶氏化学;水性环氧树脂:6140,上海新华树脂厂。催干剂:Octa-Soligen 123 aqua、Octa-Soligen 421aqua,广州松尾贸易;6206,广州慧宇化工贸易;5001-3、5016-5同德化工;CG01,阳光汇德。防闪锈助剂:FA-179,广州晨辉贸易。增稠触变剂:气相二氧化硅N20,瓦克;聚氨酯299,广州晨辉贸易;聚氨酯0620,广州松尾贸易;碱溶胀3800,广州联固化工贸易;凹凸棒土LEP,北京金汇利。防锈颜料:SW111磷酸锌,上海鹏畔化工贸易;AD02、LD-4,上海盈水化工科技;磷酸锌、APW-2,山东鑫盛化工科技;ZPLEX11、ZP30,凯佰化工。颜料与填料:炭黑、硫酸钡、硅微粉,佛山市欣美化工。中和剂:DMEA,广州德谦化工科技。分散剂:DEGO760W,佛山美汉化贸易。消泡剂:DEGO-810,深圳庚申化工贸易。润湿剂:DEGO-4100,深圳庚申化工贸易。12 实验仪器和设备篮式砂磨机:LSM-750L,上海全简机电有限公司;高速分散机:YSDF-400,上海月盛电子科技有限公司;高压混汽喷枪:SPQ-2,上海特兰森涂装机械有限公司;烘箱:DRP-JJ-2,苏州德瑞普烘箱制造有限公司;盐雾箱:SH系列,东莞市升鸿检测仪器有限公司;膜厚测试仪:ELCOMETER456,昆山市顺诺仪器有限公司;附着力测试仪:QFD型,昆山国晶电子有限公司;干燥测试仪:GZY型干燥时间记录仪,上海洪富仪器仪表有限公司。13 汽车传动轴用水性涂料的制备工艺131 水性色浆的制备将水性丙烯酸改性醇酸树脂加入到搅拌桶中,搅拌下按顺序加入DMEA、催干剂,搅拌均匀,缓慢加入去离子水,搅拌均匀后加入分散剂、消泡剂,充分分散10 min后,按顺序投入防锈颜料、颜料、填料及凹凸棒土,中高速搅拌15 min后,转移至砂磨机研磨细度小于15 m(注:避免色浆接触空气造成氧化结皮)。132 水性自干涂料的制备在搅拌槽中加入自交联丙烯酸乳液,然后在搅拌的条件下加入水性色浆,最后按照顺序加入润湿剂、防闪蚀剂、触变剂、去离子水,搅拌均匀,最后用DMEA调整pH值为80以上,静置20~30 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性能的影响传动轴为圆柱型碳钢素材,壁厚、传热及散热较慢,涂装前一般采取铁系磷化表面处理,工件表面常常带有一定点锈,涂层要求低温下快速固化、耐腐蚀性佳,同时涂料需满足圆盘式静电涂装要求。从下线干爽性角度考虑,自交联丙烯酸乳液最为合适,但其耐腐蚀性差;双组分环氧及PU与现有涂料体系相近,但施工复杂、活化期短、市场接受程度低,且价格相对较高。因此,本文选择氧化干燥机理固化的水性醇酸体系或水性环氧酯体系,同时添加适量的自交联丙烯酸树脂,以增加涂膜干燥性,提升涂膜下线干爽性;本论文探讨了几款不同氧化干燥类型树脂,具体性能参数如表2所示。