油品与电泳漆兼容性实验研究

吴满健

摘 要：文章通过模拟生产现场车身折边缝隙处的油品飞溅的方法，采用现场烘房烘烤曲线和实验室20min@180℃烘烤条件的两种烘烤方式，将常用的5种车身钢板防锈油、冲压油与4种电泳漆进行交叉对比试验，实验结果发现5种油品中MU320C-2和PL 3802/39 S与电泳漆的兼容性较好，MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S与电泳漆的兼容性相对较差。4种电泳漆中B电泳漆与五种油品的兼容性最好，抗油品污染能力强，A电泳漆次之，K电泳漆和N电泳漆相对较差一些。实验室20min@180℃的烘烤条件比模拟现场烘房烘烤条件更为苛刻，电泳烘烤方式也是油品与电泳兼容性的影响因素之一。

关键词：油品;电泳漆;兼容性

中图分类号：U467  文献标识码：B  文章编号：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

電泳涂装中最易出现的缺陷是缩孔，引起缩孔缺陷的主要原因是电泳漆受到污染，由于表面张力存在差异，在漆膜表面形成凹陷的小坑。这些污染物有白车身上的钢板防锈油、冲压润滑油、预处理和电泳输送链的链条润滑油等等[1，2]。通常情况下，在车身通过预处理线脱脂阶段时，白车身上的绝大部分油品会被清洗干净。进入电泳槽时，会有少量的油脂进入电泳槽液内，这就要求电泳漆本身有一定的抗油品污染的性能。但是往往在实际生产过程中，白车身门板内、前盖、后盖等折边缝里会有一些板材防锈油或冲压润滑油残留在缝隙里，这些油在脱脂阶段很难被清洗干净。当车身进入烘房时，折边夹缝油会与里面的水混合并飞溅出来，进而滴落到电泳湿膜车身上，引发缩孔。因此，车身钢板应用的防锈油以及冲压润滑油与电泳漆的兼容性也非常重要。

本文采用模拟现场油品污染的飞溅方法，用现场烘房烘烤曲线和实验室电泳正常烘烤条件两种烘烤方式，将常用的5种车身钢板防锈油或冲压润滑油与4种电泳漆进行交叉对比试验，实验结果发现五种油品中MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S与电泳漆的兼容性相对较差，MU320C-2和PL 3802/39 S与电泳漆较易兼容。四家电泳漆中B电泳漆与五种油品的兼容性最好，抗油品污染能力强。A电泳漆次之，K电泳漆和N电泳漆相对较差一些。实验室180℃20min烘烤条件下比现场曲线条件更为苛刻，电泳烘烤方式也是油品与电泳的兼容性的影响因素之一。

2 试验

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）前处理材料：C公司，脱脂剂H7123，表面活性剂H7358，液体表面调整剂V6559，磷化24T，无铬钝化D6800;

（3）电泳材料：A公司、B公司、N公司和K公司四家公司的电泳材料，本文中分别以A、B、N和K作为该材料的代号。

（4）实验板材：涂油热镀锌车身板。

2.2 仪器

（1）电泳仪，品牌：KIKUSUI，型号：S-PAT350-22.8T;

（2）烘箱，品牌：贺利氏，型号：OMH100;

（3）油膜涂布器。

2.3 实验参数

2.3.1 电泳制板参数

采用A、B、N和K四种电泳材料，在实验室配置槽液，并进行电泳。电泳的相关参数详见表1，实验板的电泳膜厚在20μm左右。

2.3.2 油品信息

采用以下五种油品，冲压用的防锈油、清洗油和钢板板材上使用的防锈油进行实验，如表2。

2.4 实验方法

2.4.1 飞溅法制板

将磷化板中线以下的一半板材（B面）涂覆30μm厚度的油膜，将一块1cm*1cm的无纺布放在离板下边缘约2cm的正中位置，在无纺布上滴大约0.05ml去离子水，将另外半块板（C面）和第一块板（B面）沿下边对齐重叠，用耐热胶带将重叠部分的三条边密封，再用回形针夹紧并进行电泳，如图1。电泳后清洗，烘烤。比较评价A面上的缩孔数量，A面面积约100cm2。

2.4.2 烘烤条件

将制备的湿膜电泳板在以下两种烘烤条件下进行烘烤。烘烤条件1是模拟现场烘房的烘烤曲线，烘烤条件2是实验室常用的电泳漆烘烤温度和时间，见表3。

3 实验结果与讨论

3.1 同一烘烤条件，同一油品与不同电泳漆的兼容性

通常情况下，在白车身的生产制作过程中，需用到各种各样的油品。冲压前，钢板供应商为运输以及仓储过程防止板材生锈，在钢板出厂时涂覆防锈油如AC RP 4107 S和PL 3802/39 S。而在冲压过程中，为了冲压磨具的润滑性，先将板材上的防锈油应用冲压清洗油（如MU-320C-2）清洗一遍，再喷涂冲压润滑防锈油（MU-320A）。因季节的变化，夏季气温高，冬季气温低，天气冷，油品的粘度需求不一样，油品粘度大的话，不容易沥油，所以在原有MU320A的基础上进行了改进，改为粘度小的MU320冬。然而，这些油品均会在白车身上残留，虽然通过前处理工艺的脱脂，但是在白车身的折边，夹缝等处很难完全清洗干净，当车身经过电泳进入烘房时，折边夹缝内的油与冲洗的水混合在一起，随着烘房温度的上升，油水沸腾后从折边处飞溅出来，由于油品的表面张力比电泳漆的表面张力小，交联固化后，两者不相容，容易在电泳车身外表形成缩孔。所以本文选用钢板以及冲压过程中常用的五种油品，采用模拟现场折边夹缝的飞溅方式，进行油品与电泳漆的兼容性实验。

采用模拟现场电泳烘房烘烤曲线的方式对电泳湿膜板材进行烘烤。从图2可以看出，MU-320C-2与PL 3802两种油品与4种电泳漆产生的缩孔数量极少甚至0个缩孔，而且缩孔形状小而浅，形态轻微，兼容性非常优良。MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S在与K电泳漆、N电泳漆和A电泳漆三家匹配中产生的缩孔数量较多，易导致该三种电泳漆产生缩孔。

采用实验室烘烤方式20min@180℃对电泳湿膜板材进行烘烤。从图3可以看出，MU-320C-2与B电泳漆和A电泳漆，PL 3802与K电泳漆、B电泳漆和N电泳漆匹配中产生的缩孔数量很少，兼容性较好。 MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S在与K电泳漆、N电泳漆和A电泳漆三家匹配中产生的缩孔数量较多，易导致该三种电泳漆产生缩孔。

综合图2和图3可知，五种油品中MU320C-2和PL 3802/39 S与电泳漆产生的缩孔少，较易与电泳漆匹配兼容; MU-320A、MU-320冬和AC RP4107S与电泳漆的兼容性相对较差。

3.2 同一烘烤曲线，同一电泳漆与不同油品的兼容性

从图4可以看出，在现场烘烤曲线条件下，K电泳漆，N电泳漆和A电泳漆与MU320-C-2和PL 3802的兼容性较好，B公司与五种油品在实验过程中产生的缩孔都很少，兼容性很好。

在实验室烘烤方式20min@180℃条件下，B公司与五种油品在实验过程中产生的缩孔都很少，兼容性很好。K电泳漆，N电泳漆和PL 3802的兼容性较好，A电泳漆与MU-320C-2的的兼容性较好。

综合图4，图5可以看出，B电泳漆与5种油品的兼容性最好，抗油品污染能力强。A电泳漆次之，K电泳漆和N电泳漆相对较差一些。

3.3 不同烘烤条件对油品与电泳兼容性的影响

从图6可以看出， 20min@180℃烘烤条件比现场烘烤曲线条件，四家电泳漆总体分析来看，同一油品，180℃的烘烤更易使油品飞溅出来，使电泳漆产生缩孔。因为油水混合后，水在100℃已达到其沸点。现场曲线在第一阶段通过5min的升温，才会达到100℃，水温逐步上升。而在实验室180℃条件下直接烘烤，水温急剧上升，所以水也极其快速的达到沸点，油水随之飞溅出来，滴落到刚要成膜的低粘度状态下的电泳板上的油水混合物也较多，形成的缩孔也比较多。因此，20min@180℃烘烤条件下比现场曲线条件更为苛刻，电泳烘烤方式也是油品与电泳的兼容性的影响因素之一。

4 结语

钢板防锈油和冲压润滑油均有可能在电泳烘烤过程中使电泳漆膜产生缩孔，除了电泳漆本身的抗油品污染能力以外，还与油品本身和电泳漆的匹配和兼容有关，烘房的烘烤条件也是该缩孔的引发因素之一。因此，在控制烘烤过程中飞溅产生的缩孔时，除了考虑油品和电泳材料的兼容性以外，烘

房的烘烤曲线升溫方式也可适当调整。

参考文献

[1] 彭彪斌，王文文.第10届环保车用涂料及第5届电泳涂料技术研讨会：电泳漆与油脂相容性检测方法的探讨. 2011：115-117.

[2] 黄萍，罗秋.电泳油污缩孔缺陷原因分心及其控制方法研究.2017 （20）：34-36.