保险杠三涂一烘工艺的涂装
1 涂装前的表面处理
由于PP的结晶度和内聚力高，表面无极性基团，临界表面张力低，使涂膜很难通过溶解作用增进附着力。如PP的表面张力为3.1×10-4N，而一般涂料需要的可附着张力为3.7×10-4N以上。为提高涂料对PP产品的涂装性能，需要对聚烯烃基材进行表面处理。主要的处理方法有：表面化学处理、表面火焰处理、表面等离子处理、表面辐射处理、表面涂覆处理等。目前国内保险杠厂家正逐步推广使用机器人(也称机械手)火焰处理。其化学机理在于：火焰中含有大量的离子，具有很强的氧化性，在高温状态下与PP形成一层带电的极性功能团，提高了其表面能，从而增进了对塑料底漆的附着力。同时高温的火焰将能量传递给基材表面的油污和杂质，使其受热蒸发，起到了清洁保险杠表面的作用。
2.2 3C1B的底漆涂装工艺
其中，JC50-9070作为一款导电中涂，对PP/EPDM基材有良好的附着力。该底漆应用于不具有导电性的塑料基材表面时，可以用静电喷涂的方法将面漆涂布在这类塑料基材上，即底漆的干膜具有导电的功能。此外，施工应用窗口宽，可以满足静电喷涂和空气喷涂2种施工工艺条件。
2.2.1 底漆的施工粘度
底漆的施工粘度在不同施工温度条件下的变化见图2。从图2可以看出：在温度较低时，受配方树脂性能的影响，液态原漆在长时间贮存后容易出现短暂的假稠现象，需要在稀释前充分搅拌。但施工过程中，随着环境温度的变化，尤其在低于20℃时，粘度与温度近似于线性的关系。这就要求在施工时尽可能保证喷涂室温在(23±3)℃，以利于底漆的施工粘度控制。
2.2.2 底漆的膜厚
保险杠等外饰零件主要采用的材料是PP+EPDM以及滑石粉的改性产品。基材外观颜以黑和深灰为主。对于涂料供应商，通常将保险杠底漆的颜调整为灰，利于保险杠面漆相的控制，以保障与车身颜匹配。JC50-9070作为一款深灰PP中涂，其遮盖性能较好，一般干膜在5μm左右，就可以完成黑白格的遮盖。对于黑的保险杠基材同样有着优异的遮盖力。但在施工应用中，特
别是在某些手工喷涂的保险杠生产线上，因为施工不当容易造成过喷和底漆膜厚不够的现象。如下例，对于某个有“黑点”缺陷的银保险杠，为了确定缺陷位于哪一层，对缺陷所在位置做了切片，观察其纵剖面。首先观察显微镜的平面图，发现有疑似异物的黑凸出物(图3a)。使用光学显微镜可以观察到黑阴影的位置和大小，特别在纵切面的样片上可以清晰地分析出颗粒来源于底漆表面(图3b)。同时，对样件有缺陷处和无缺陷处进行了膜厚测量(表6)。
表6 不同位置的膜厚
(a)使用OlympusSZX12光学显微镜在同轴光源下，观察样件表面；(b)使用DM-RM光学显微镜从侧切面观察样件的中涂和漆涂层
由表6可知：该样件整体底漆膜厚偏薄，尤其是有缺陷处。该中涂推荐膜厚为10～15μm。保险杠在喷完后，漆的漆雾点落到底漆湿膜表面形成过喷。当清漆喷完后，在过喷处铝粉定位不同造成光线反射不同，所以缺陷更易观察到。在湿碰湿工艺中，适度提高底漆的膜厚，可以保持底漆表面的湿润，有利于消除漆过喷和“暗影”的形成。
2.2.3 底漆的导电性
在汽车外饰件3C1B涂装工艺中，为了提高油漆利用率同时保证漆膜优良的外观和性能，在油漆材料方面需要重点考虑以下两点：(1)使用静电喷涂；(2)由于PP基材本身不导电，需要采用导电中涂。换言之，即导电涂料通过静电旋杯喷涂在导电底漆上，以达到油漆利用率的最优化(表7)。
注：涂装消耗量＝(涂装面积×干膜膜厚×干膜密度)/(固含量×涂装效率)；VOC=涂装消耗量×溶剂量
从表7可以看出：基于导电底漆，面漆使用静电旋杯ESTA喷涂，油漆的有
效利用率可以从30%提高到约70%。
由于导电底漆的导电性属于零部件加工方在涂装施工应用中的过程控制。目前各个汽车制造厂家对于保险杠底漆导电值尚无明确的指标和检测方法。不同的涂料厂商对于底漆导电性能的检测方法有所不同。为了保证检测数据的有效、再现，巴斯夫涂料实验室规定在80℃×30min烘烤后的样件上进行干膜电阻测量。以巴斯夫单组分的导电底漆JC50-9070为例，其干膜电阻值可以控制在350kΩ以下。对于自身不导电的保险杠基材来说，通过增加导电底漆作为中间层，从而提高了面涂油漆的利用率。另外，由于3C1B完全采用湿碰湿的工艺，对于涂装线电阻值的在线测量方法也提出了不同的要求。例如巴斯夫涂料在国内某保险杠生产线中采用了图4所示的测试方法(检测设备：ITWRansburg76634-00)。底漆漆膜电阻值的在线测量，作为一种有效的检测手段，也为保险杠最终涂膜的差和外观控制提供了依据。
汽车底漆3 结语
未来对汽车外饰件涂料的要求是：(1)环境保护好(低VOC排放、无重金属，水性化)；(2)涂膜性能佳(高装饰性、高耐候性)；(3)设备投资节能、高效(低涂料消耗、低能源消耗、工艺过程少)。保险杠3C1B工艺的推广应用，对于贯彻世界性和各地方的环保法规都有着十分积极的意义。其中，塑料导电底漆的不断。