一种降低漆层产生孔隙的制备工艺

技术领域

本发明涉及漆层制造领域，具体地说，涉及一种降低漆层产生孔隙的制备工艺。

背景技术

随着我国工业化进程的飞速发展,漆装行业就双、多组份漆料的应用越来越多。双组份漆料因其环保、耐候以及优异的综合物理和化学性能得到广泛的应用。

热喷漆技术作为表面工程领域的重要技术之一,能够大幅度提高基体表面的耐磨、耐蚀及耐高温氧化等性能。众所周知,喷漆层是由无数扁平化的完全熔化颗粒、部分熔化颗粒、孔隙、氧化物、夹杂等复杂的组分相互堆积形成的层状结构。孔隙是热喷漆层的一种重要结构缺陷,热喷漆层孔隙率是表征漆层致密程度的重要指标，也是评价漆层质量优劣的重要标准。孔隙率的高低直接影响漆层的服役性能,将漆层孔隙率,对提高漆层使用寿命、增强漆层的防护性能具有重要意义。

孔隙的形成有三种机制:变形粒子间不完全重叠、气孔形成和凝固收缩。油漆层是由变形粒子堆叠形成，变形粒子在堆叠过程中往往不能完全重叠，特别是对于温度和速度较低的粒子，由于变形不充分，更容易产生不完全重叠，从而形成孔隙。在漆层形成过程中，粒子从液态变为固态，温度不断下降，而气体熔解度随着温度的升高而增大，随着温度的下降低而减小，变形粒子固化是快速凝固过程，气体不断从液相中析出，当析出气体来不及从粒子内逸出时，便留在变形粒子内形成气孔。喷漆材料的液态密度与固态密度不同，当密度相差较大时，变形粒子凝固时会发生收缩。收缩过程中如果没有多余的液相来补充缩孔，就会形成孔洞。收缩形成的孔洞一般较小，基体不良的表面状态也会导致孔腺产生，当基体表面有深凹坑，凹坑内存在空气或者其他气体时，容易形成孔隙并发生漆层结合不良现象。对于防蚀漆层， 腐蚀性气体、 流体通过孔隙流向基体表面,腐蚀基体,孔隙有害。因此，为了降低防蚀漆层内部的孔隙比率，本发明提供了一种降低漆层产生气孔的制造工艺。油漆A、B组分的体积比以及混合搅拌时间的影响孔隙的重要因素。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低漆层产生孔隙的制备工艺。该方法可大大降低漆层内部的孔隙率，提高了漆层的使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种降低漆层产生孔隙的制备工艺，所述漆层采用A、B双组份溶剂型漆料Interzinc22无机富锌漆作为底漆，（B组份：A组份）体积比范围为30%~33%；采用双组份的水性环氧类Intergard475HS厚浆型环氧漆为中间漆，（B组份：A组份）体积比范围为30%~35%；采用Interthane990聚氨酯漆作为面漆，（B组份：A组份）体积比范围为15%~20%；稀释剂与油漆的体积比范围为2~10%，漆层的制备过程包括以下步骤：

1）待漆工件表面预处理：对待漆工件表面进行洗油和蒸汽脱脂，保持工件表面的清洁度和表面的润滑性。包括：使用蘸有溶剂的抹布或刷子进行擦拭或刷洗表面。使用清洁的溶剂和干净的抹布或刷子进行完工清洗。使用清洁的溶剂进行表面喷洒。使用性能稳定的氯化烃溶剂进行蒸气脱脂。清洗之后应使用清洁的水货水蒸气清洗表面以去除残留的有害物。

2）检查后的工件表面进行喷砂工艺处理，使表面达到 Sa2.5 级标准，即表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆漆层等附着物。采用30#冲砂。喷砂前检查压缩空气的压力，调整压力范围为0.6～0.8MPa。喷嘴与与表面距离80~150mm，喷头倾斜30°~40°喷射待漆工件表面。缓慢地来回移动工件或喷嘴，使工件表面受到均匀喷射，直到工件表面全呈银灰色为止。

3）按所述比例分别将三种漆的A、B组分加入高速搅拌器中，再加入所述比例的稀释剂，混合搅拌20-40分钟至均匀，静置熟化10-20分钟。

4）采用有气喷漆设备对工件表面进行喷漆。喷漆气压为0.3~0.6Mpa，喷嘴范围为0.38-0.53mm。喷枪运行时，保持与工件表面呈直角、平行运行。喷枪的移动速度在30-60cm/s 内调整，保持匀速运动。喷枪与被漆物面的距离在20-30cm 之间。分别形成底、中、面三种漆层。底漆和面漆的干膜厚度范围为100-150μm，中间漆干膜厚度范围为250-300μm。

5）底、中、面三层油漆每次喷漆完成时，待漆膜表干后，进行目视检测。漆膜外观满足：1.油漆表面光滑平整，喷漆色泽均匀；2.无流挂、皱皮、鼓泡、漆层厚度不均、不平整、凹坑等； 3.边沿漆线须整齐，分色处须干净分明，无漏漆。则为油漆外观喷漆合格。

6）膜厚按IS0 19840标准进行干膜厚度测量，随机选取五个相对分散的位置点，每个点测1次，记录所有测量数据，测量的底漆和面漆的干膜厚度范围在100-150μm，中间漆干膜厚度范围在250-300μm则为合格。膜厚小于下限范围则再次喷漆，大于上限范围则为不合格。

7）使用场发射扫描电镜观察工件表面油漆层的形貌，放大不同倍数分析比较孔隙情况。

作为优选，在上述方法中，步骤2)所述进行喷砂工艺处理之前进行冲砂环境条件检查。步骤包括：（1）采用温度计测量进行作业区域周围的空气温度检查，喷砂房温度要在5℃以上,读取测量时间点的温度值。（2）采用湿度计测量进行作业区域相对湿度检查，相对湿度低于85%。（3）采用手持式红外测温仪测量进行工件表面的温度检查，工件表面温度需高于露点温度 3℃以上。

作为优选，所述Interzinc22无机富锌底漆的B、A组份体积比为31%，即B体积：A体积=1:3.2。

作为优选，所述Intergard475HS厚浆型环氧漆中漆的B、A组份体积比为33%，即B体积：A体积=1:3。

作为优选，所述Interthane990聚氨酯面漆的B、A组份体积比为16.7%，即B体积：A体积=1:6。

作为优选，所述底漆采用的稀释剂为IntemationalG TA803，稀释剂与油漆体积比为5%。

作为优选，所述中间漆采用的稀释剂为IntemationalG TA007，稀释剂与油漆的体积比为8%。

作为优选，所述面漆采用的稀释剂为IntemationalG TA733，稀释剂与油漆体积比为5%。

作为优选，所述Interzinc22无机富锌底漆的A、B组分加入高速搅拌器的搅拌时间为20分钟，静置熟化10分钟。

作为优选，所述Intergard475HS厚浆型环氧中间漆的A、B组分加入高速搅拌器的搅拌时间为30分钟，静置熟化15分钟。

作为优选，所述Interthane990聚氨酯面漆的A、B组分加入高速搅拌器的搅拌时间为20分钟，静置熟化10分钟。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：根据表1两种油漆方案，采用本发明的漆层工艺，经场发射扫描电镜发现两种方案的漆层孔隙率具有明显区别，见图1、图2所示。本发明采用的方案1由图1可明显看出孔隙率大大降低。提高了漆层的耐腐蚀性能，也间接提高了漆层的使用寿命。

附图说明

图1为实施例1中试块表面油漆层形貌特征，

图中图1a--图1d放大倍数依次为：╳200、╳500、╳1000、╳2000；

图2为实施例2中试块表面油漆层形貌特征，

图中图2a--图2d放大倍数依次为：╳100、╳200、╳500、╳1000。

具体实施方式

实施例1：

1）选取尺寸为100╳100的正方形基材试块，表面进行洗油、蒸汽去脂，保持锻件表面的清洁度和表面的润滑性。

2）采用目测方法进行检查，发现未完全除尽的部位，则采用粉笔划线法或水珠法测试。粉笔划线法步骤包括：标出怀疑部位，用粉笔均匀划线，如发现怀疑部位线径变细，则仍有油污，如线径均匀，则没有油污。水珠法步骤包括：用水喷在表面，若 25 秒内在表面形成水珠，则有油污，如未形成水珠，则判断为没有油污。

3）工件试块表面进行喷砂工艺处理，采用30#冲砂，压缩空气的压力范围为0.6～0.8MPa，达到 Sa2.5 级标准，即表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆漆层等附着物，所见的是点状或条纹状的轻微色斑。

4）将 Interzinc22无机富锌油漆的液体基料组分(A组分) 加入高速搅拌器中,在机械搅拌下，将粉末组分固化剂(B组分)慢慢加至液体基料(A组分)中。A组份机械动力搅拌均匀；B、A组份按1：3.2的体积比混合搅拌；再将体积比为5%的IntemationalG TA803稀释剂加入高速搅拌器中，进行稀释处理；混合搅拌20分钟至均匀，静置熟化10分钟。

5）将Intergard475HS厚浆型环氧漆的液体基料组分(A组分) 加入高速搅拌器中,在机械搅拌下，将粉末组分固化剂(B组分)慢慢加至液体基料(A组分)中。A组份机械动力搅拌均匀；B、A组份按1：3的体积比混合搅拌；再将体积比为8%的IntemationalG TA007稀释剂加入高速搅拌器中，进行稀释处理；混合搅拌30分钟至均匀，静置熟化15分钟。

6）将Interthane990聚氨酯面漆的液体基料组分(A组分) 加入高速搅拌器中,在机械搅拌下，将粉末组分固化剂(B组分)慢慢加至液体基料(A组分)中。A组份机械动力搅拌均匀；B、A组份按1：6的体积比混合搅拌；再将体积比为5%的IntemationalG TA733稀释剂加入高速搅拌器中，进行稀释处理；混合搅拌20分钟至均匀，静置熟化10分钟。

7）采用有气喷漆设备将上述防腐漆料分别喷漆在锻件基材试块上。

8）将喷漆油漆后的工件试块进行扫描电镜检测，观察漆层的表面形貌及孔隙数量分布，见图1所示。

实施例2：

1）选取尺寸为100╳100的正方形基材试块，表面进行洗油、蒸汽去脂，保持锻件表面的清洁度和表面的润滑性。

2）采用目测方法进行检查，发现未完全除尽的部位，则采用粉笔划线法或水珠法测试。粉笔划线法步骤包括：标出怀疑部位，用粉笔均匀划线，如发现怀疑部位线径变细，则仍有油污，如线径均匀，则没有油污。水珠法步骤包括：用水喷在表面，若 25 秒内在表面形成水珠，则有油污，如未形成水珠，则判断为没有油污。

3）工件试块表面进行喷砂工艺处理，采用30#冲砂，压缩空气的压力范围为0.6～0.8MPa，达到 Sa2.5 级标准，即表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆漆层等附着物，所见的是点状或条纹状的轻微色斑。

4）将 Interzinc22无机富锌油漆的液体基料组分(A组分) 加入高速搅拌器中,在机械搅拌下，将粉末组分固化剂(B组分)慢慢加至液体基料(A组分)中。A组份机械动力搅拌均匀；B、A组份按1：3的体积比混合搅拌；再将体积比为5%的IntemationalG TA803稀释剂加入高速搅拌器中，进行稀释处理；混合搅拌10分钟至均匀，静置熟化10分钟。

5）将Intergard475HS厚浆型环氧漆的液体基料组分(A组分) 加入高速搅拌器中,在机械搅拌下，将粉末组分固化剂(B组分)慢慢加至液体基料(A组分)中。A组份机械动力搅拌均匀；B、A组份按1：3的体积比混合搅拌；再将体积比为8%的IntemationalG TA007稀释剂加入高速搅拌器中，进行稀释处理；混合搅拌20分钟至均匀，静置熟化15分钟。

6）将Interthane990聚氨酯面漆的液体基料组分(A组分) 加入高速搅拌器中,在机械搅拌下，将粉末组分固化剂(B组分)慢慢加至液体基料(A组分)中。A组份机械动力搅拌均匀；B、A组份按1：5的体积比混合搅拌；再将体积比为5%的IntemationalG TA733稀释剂加入高速搅拌器中，进行稀释处理；混合搅拌10分钟至均匀，静置熟化10分钟。

7）采用有气喷漆设备将上述防腐漆料分别喷漆在锻件基材试块上。

8）将喷漆油漆后的工件试块进行扫描电镜检测，观察漆层的表面形貌及孔隙数量分布，见图2所示。

在上述方法中，设定油漆A、B组分不同的体积比和不同的搅拌时间方案进行对比，如下表1所示：

表 1底、中、面油漆方案表

结合附图1和2可见，本发明方法制备的漆层表面孔隙均匀，较传统的漆层孔隙分布率大大降低，本发明工艺具有很好的降低漆层孔隙效果。