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[防腐蚀动态] 高固体分汽车防腐蜡应用介绍

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发表于 2020-1-8 11:27:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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高固体分汽车防腐蜡应用介绍
曹晓根,杨贵永,黄 昊(浙江吉利控股集团有限公司,浙江宁波 315336)
摘 要:对目前应用的溶剂型和水溶型汽车防腐蜡进行分析,指出高固体分汽车防腐蜡更加符合环保及施工工艺对防腐蜡产品的要求。
关键词:防腐蜡;高固体分;节能;环保
0 引言

当前,减少各种污染、减少能源消耗不再仅仅是满足相关法律法规的基本要求,进而已成为技术竞争力中最令人瞩目的部分。涂装向来是汽车制造中的能耗大户,随着免中涂工艺的推广、双组分清漆的普遍应用、水性液态可喷涂阻尼材料(liquid applied sound damper,LASD)的兴起,涂装过程中的挥发性有机化合物(VOC)排放和能耗已大幅缩减。涂覆防腐蜡是汽车车身防腐的重要方式,也是车身及零部件电泳防腐的重要补充,且施工后的防腐蜡长期成为车身的一部分。因此,其环保水平显得尤为关键。

1 防腐蜡的发展方向和高固体分防腐蜡介绍1.1 防腐蜡发展方向和高固体分防腐蜡的技术条件

蜡是一种高分子链状烷烃,具有性能稳定、触变性高、耐热性好、抗腐蚀能力强、成膜附着力良好、自然干燥速度较快等特点。防腐蜡涂装完成后附着于被涂物表面,可隔绝湿气;防腐蜡浸透到接合部位、间隙部位,可隔离腐蚀成分,起到隔离防锈作用。在低温或高温下,防腐蜡与被涂物附着性良好,受撞击不产生破裂,从而能长时间地保持优异的防腐能力。

防腐蜡一般包括内腔防腐蜡、底盘防腐蜡、发动机防腐蜡、铰链和合页蜡、车体表面防腐蜡(应用于涂装后的漆膜表面)等。无论是何种类型的防腐蜡或采用何种施工方式,对其都有相同的要求:容易施工、良好且稳定的防腐性能、高的安全性、尽可能低的VOC和气味、无需额外的温度和湿度要求、可迅速进入下一工序、不影响后期维修(主要是涂层修补所需的烘烤)、运输安全快捷,易于存储。

传统的溶剂型防腐蜡虽有较好的施工性和良好的防腐性能,但其易燃、高VOC排放亦限制了其应用范围。水溶型防腐蜡以水为溶剂,施工过程中不再释放VOC,产品的闪点也大大提高,不再易燃、易爆,在部分主机厂已经得到了应用。然而,其同水性涂料一样,理论上无需加热,但因受到环境中湿度的影响,一般需要2~4 h或更长的干燥时间来实现不流淌。为了提高效率,一般都会通过加热(烘烤或红外)来促进其凝固,这样在降低了VOC排放的同时又增加了能耗(相当于增加了温室气体CO2的排放)。因此,水溶型防腐蜡仍不是一种“理想”的产品。在此情况下,高固体分防腐蜡应运而生。

1.2 高固体分防腐蜡的介绍

高固体分防腐蜡的主要成分是石蜡、添加剂、矿物油和填料,其固化方式与溶剂型防腐蜡和水溶型防腐蜡的原理不同。溶剂型防腐蜡和水溶型防腐蜡主要是靠溶剂或水挥发后黏度升高成膜,成膜后当温度升高时其黏度下降,严重时会发生流淌;而高固体分防腐蜡靠空气中的氧气氧化后成膜(氧化聚合型),固化过程不可逆,因此防腐蜡在固化后耐高温。在施工时,有的产品依然需要通过加热来加快其成膜过程。防腐蜡在施工时有的位于内腔(如内腔防腐蜡),人不易直接观察或对其厚度进行测量,进行车身拆解不仅费用高还很耗时,针对这一问题,有的高固体分防腐蜡的添加剂中含有荧光指示剂,能够在施工完成后借助紫外灯进行蜡膜涂布效果的检查,从而提高了人工作业情况下后续检验的便利性和可靠性(传统的蜡膜检查一般借助内窥镜来观察,效率低,辨识效果不理想)。典型的高固体分防腐蜡的技术指标见表1。溶剂型、水溶型、高固体分防腐蜡产品的性能对比见表2。

[size=0.8em]表1 典型的高固体分防腐蜡的技术指标
Table 1 Technical index of the typical anti-corrosion wax with high solids
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[size=0.8em]注:镀锌板,除油后常温喷涂防腐蜡40 μm,自然放置24 h。

[size=0.8em]表2 溶剂型、水溶型、高固体分防腐蜡性能对比
Table 2 The performances comparison among anti-corrosion waxs(solvent-based,water-based,high solids)
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溶剂型、水溶型防腐蜡在市场上比较常见。高固体分防腐蜡产品主要有福斯公司的CPX防锈蜡、苏州海迈汽车防护材料有限公司的HP93系列汽车空腔防腐蜡、HP92系列汽车底盘防腐蜡、HP90系列铰链合页蜡等。

1.3 施工工艺 a0d62e324cdec9974adca4248ee1f11b.jpg
[size=0.8em]图1 防腐蜡施工工艺
Figure 1 Construction technology of anti-corrosion wax

汽车防腐蜡施工工艺见图1。由图1可见,部分高固体分防腐蜡产品(如福斯公司的CPX空腔防锈蜡等)已经实现了与溶剂型防腐蜡相同的施工工艺而无需额外增加场地或前期投入。由于高固体分防腐蜡的成膜时间较溶剂型防腐蜡更短,内腔防腐蜡、铰链合页蜡已实现喷涂完成后即可对溢流出的蜡进行擦拭(在涂装车间施工,且保证车间最低温度在10℃左右),而无需到下一工位。可采用人工、自动或半自动喷涂。人工喷涂是供蜡系统给料单元直接连接空气喷枪,通过人工调节喷枪的喷幅和吐出量,将防腐蜡喷到被涂物表面。其特点是设备简单、投入少、操作灵活,但喷涂量和喷涂均一性无法保证;自动喷涂系统是采用机器人或自动机进行喷涂,跟自动喷漆一样,在喷涂前进行示教,根据识别的车型按照固定的轨迹进行定量喷涂,其投资高昂,每款车型均需在喷涂前进行示教,优点是一致性好,质量有保证;目前的趋势是采用半自动喷涂,尤其是空腔防腐蜡。半自动空腔喷蜡系统的给料单元为PLC(可编程控制器)控制的定量系统,通过PLC程序和电磁阀实现防腐蜡喷幅和吐出量的精准控制,从而确保喷涂防腐蜡膜厚均一、稳定一致,其缺点是需要根据不同车身结构单独仿形定制喷涂枪嘴,设备投入较高。

2 应用前景

高固体分汽车防腐蜡毕竟是一种新产品,其施工性和技术指标并不完美,自身费用也比较高。相信随着高固体分汽车防腐蜡的进一步成熟和完善,其应用空间将更加广阔。

[size=1.8em]The Application Introduction of Automotive Anti-Corrosion Wax with High Solids
Cao Xiaogen,Yang Guiyong,Huang Hao
(Zhejiang Geely Holding Group Co.,Ltd.,Ningbo Zhejiang,315336,China)
Abstract:The solvent-based and water-based automotive anti-corrosion wax currently used were analyzed. It was pointed out that high solids automotive anti-corrosion wax would be more suitable to meet the requirements of environmental protection and construction technology.
Key Words:anti-corrosion wax;high solids;energy saving;environmental protection


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