客车漆面起泡问题机理分析与探讨.doc

客车漆面起泡问题机理分析与探讨吉学刚摘要：针对笔者所在公司出现的一起客车漆面起泡问题，笔者通过一系列的相关样板试验，查找出了问题的原因所在，并对漆膜起泡问题的产生机理作了相关探讨。关键词：客车漆面 起泡 试验 机理分析 耐水性 颜填料Bus painting Bubble problem mechanism analysis and researchJi-xuegang（Zhongtong Bus Holding Co.,Ltd,Liaocheng 252000,china）Abstract: Regarding the paint have bubbles problem which occurred in writers company, the writer through a series relative sample plate test and found out the reason, and discuss and analysis the solution. Key Word: bus painting bubble test reason analysis waterproof pigment笔者所在公司近日接一批公交车订单，油漆产品由底至面全部采用公交公司指定用漆，车辆下线后经雨淋曝晒后整车漆面出现不同程度的起泡问题，通过对起泡处的漆面作破坏性的断层剖解，发现起泡的起始位置主要集中于漆膜最底层的基材表面，且镀锌板、拉延板、铝板等不同材质的板材表面均出现不同程度的密集起泡现象，漆泡直径大小一般在1mm-5mm之间，同时用刀片或硬质器具划刮漆膜，漆膜附着力也非常差（注：上车前小样试验漆膜附着力划圈法能够符合1级要求），但发现图案漆及涂刮腻子的部位起泡现象相对较轻，部分腻子涂刮较厚的部位甚至未有漆膜起泡现象。笔者所在公司的漆前处理采用整体浸渍式的脱脂磷化处理，工艺相对比较稳定，除了所用油漆不同，而执行相同工艺且同期生产的其它车辆均未发现起泡问题。本次质量问题的显著特点是它不同于常规的漆膜起泡，发“病”时间短，涂装后一周内即出现，且整车大面积出现，一般此问题都是在车辆使用一段时间后才会出现；起泡的原因一般为底层处理不洁净，有滞留的油污、水气或空腔气体因向外逃逸而出现起泡问题，或底层存有盐渍在使用过程中吸潮膨胀所致，而本次质量事故的出现显然与此原因不相干。施工期间属夏季高温多雨天气，下雨延续时间长，空气湿度大，但当时仅雨淋超过2天的车辆出现起泡现象，而未雨淋的同批其它车辆暂未发现。1 试验论证与分析1.1 可能的原因之一：漆膜干燥速度慢，固化不充分，交联密度小，导致漆膜屏蔽性差。在涂装完工（复合涂层）超过7天的未雨淋车辆上拆卸保险杠附件做整体浸水试验，12小时后从水中取出晒干发现表层有密集起泡现象，因此“固化不充分”原因排除。1.2 可能的原因之二：清漆涂层屏蔽性差。采用相同的指定底漆产品，分别喷涂不同厂家的清漆后，用蜡封边做浸水试验，3天后均发现明显的起泡问题。1.3 可能的原因之三：漆膜在干燥过程中，烘烤温度高，溶剂挥发过快，导致漆膜的“孔道”效应明显，水分沿溶剂挥发时所产生的密集“孔道”趁虚而入，并在底层进行聚集，经进行曝晒水分集中向外挥发而产生漆膜变形、起泡问题。经对样板进行自然干燥且放置1周后再做浸水试验，仍发现有起泡问题。1.4 可能的原因之四：底漆耐水性差。但对底漆做单层样板的浸水试验，7天仍未发现有明显的起泡现象。1.5 交叉复合涂覆试验：采用不同的底漆产品分别喷涂不同的清漆再次做浸水试验，发现公交公司指定用的底漆与其它种类的清漆全部在3天内出现了漆膜起泡问题，而其它底漆罩清漆后均未出现起泡问题。因此问题的矛头直接指向了指定用的底漆。2 漆膜起泡机理探讨2.1 高聚物漆膜属于一种半透膜，在渗透压的作用下，水分可沿自由体积空腔自由出入，当然进出的难易程度与漆膜自身的交联密度、溶剂挥发的“孔道”多少及大小、漆膜厚度相关联。其中涂刮腻子的部位未发现起泡是因为进入漆膜的水分被腻子截留了；漆膜较厚的部位是因为水分的进入通道变长而导致水分渗入基材表面的难度增加。2.2 水分携带部分氧进入基材表层后一方面可形成腐蚀电池，发生析氢反应，另一方面与底漆中亲水性的颜填料结合使其产生溶胀。当析氢及溶胀所产生的内应力大于漆膜附着力的时候，漆膜产生挠变而出现起泡问题。2.3 水分进入漆膜底层后破坏底漆层与基材间的连接“桥”面，导致氢键或某些化学键产生断裂，同时范德华力及静电吸附力因水分的渗入而被明显削弱，使原本独立存在的“空穴”相互连接，液滴凝聚体积愈来愈大，同时再经曝晒水分向外挥发逃逸而产生起泡现象，并且也导致起泡部位的漆膜附着力也变得异常差。2.4 单层的底漆膜因涂层内颜填料含量高，疏松多孔、致密性差，进入内层的水分容易逸出，同时也不会在内层快速聚集，因此单层的底漆样板较罩清漆的底漆样板，其耐水试验中的起泡现象要明显滞后。从这一浸水试验现象中也表明底漆的耐水性可能要比罩清漆的耐水性试验效果优异，这往往可能也会被同行从业者所一直误解，在今后的底漆耐水性试验中也不妨采用加罩清漆的方式来做“加速”试验。3 问题结论与返修方案：通过以上试验分析，本次漆膜起泡问题的原因可以断定为底漆问题。底漆采用的树脂体系较差，其成膜交联密度小或配方内含吸水性的颜填料量过高。漆膜起泡问题如处理不当将会严重影响车辆的外观效果及防腐质量，由于车辆已总装装配完毕下线，制定了如下的修整方案：为防止施工过程中车身附件表面出现虚漆或翘边现象，先将车身外表的所有附件拆掉，再用角磨机配备打磨片将漆膜完全清除干净、彻底，然后执行“整车除油喷底漆刮磨原子灰喷面/色漆”工艺，最后再重新刮涂车身外表的所有玻璃胶缝（掩盖漆边）、安装车身附件（各类标识、灯具、锁具、扣手等）。4 结束语：针对本问题的处理虽然所付出的代价较为沉重，耗费了大量人力、物力，但期望能对汽车涂料制造厂家在以后