硅烷技術(shù)在汽車(chē)減震器低溫電泳涂裝上的應(yīng)用

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1、硅烷技術(shù)在汽車(chē)減震器低溫電泳涂裝上的應(yīng)用黃樂(lè)，鐘金環(huán)，賈偉，楊巖（杭州五源公司表面工程研究所，杭州310030）[摘要]將低溫電泳涂裝應(yīng)用在汽車(chē)減震器上，固化溫度降低到120℃，密封件保持良好，獲得的涂層具有良好的耐蝕性能；環(huán)保節(jié)能的無(wú)磷硅烷前處理工藝可替代傳統(tǒng)的磷化應(yīng)用于汽車(chē)減震器涂裝的前處理中。[關(guān)鍵詞]減震器硅烷技術(shù)涂裝低溫電泳漆前言硅烷偶聯(lián)劑在防腐涂層金屬預(yù)處理中的作用逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，國(guó)外學(xué)者自上世紀(jì)90年代在這方面已做了大量研究工[1,2]。硅烷技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型金屬防護(hù)處理工藝，以其工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)毒、無(wú)污染，適用范圍廣泛，成本低，以及防腐效果好等特點(diǎn)越來(lái)越

2、受到人們青睞[1,2]。汽車(chē)減震器上密封件，其材質(zhì)為橡膠，溫度受限120℃，所以選用低溫電泳漆，將固化溫度降低到120℃，可以有效的降低能耗。隨著汽車(chē)制造業(yè)進(jìn)入節(jié)能、環(huán)保階段，采用節(jié)能、環(huán)保的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)減震器涂裝符合這一發(fā)展的需求。1實(shí)驗(yàn)1.1試驗(yàn)材料減震器工件為浙江某單位生產(chǎn)的減震器（分別編號(hào)為1，2，3，4，5），其材質(zhì)為冷軋鋼，工件外觀如圖1所示。圖1.減震器樣品前處理材料為杭州五源公司的脫脂劑，表調(diào)劑，三元體系磷化劑，及美國(guó)依科公司無(wú)磷硅烷，電泳材料為上德國(guó)浩力森涂料的HLS低溫電泳漆。1.2涂裝工藝汽車(chē)減震器采用兩種前處理工藝，圖1中1號(hào)減震器的前處理采用三元體系磷化(

3、PZn-5)，圖中2、3、4、5號(hào)減震器均采用美國(guó)依科公司的無(wú)磷硅烷處理技術(shù)(ECO-101)。金屬表面硅烷化處理的工藝流程較為簡(jiǎn)單。表1列出了減震器涂裝前處理工藝的試驗(yàn)參數(shù)。表1：減震器磷化/硅烷前處理試驗(yàn)參數(shù)序號(hào)工序名稱(chēng)前處理工藝磷化處理硅烷處理工藝指標(biāo)參數(shù)濃度pH溫度/℃時(shí)間/min1脫脂POH-21無(wú)磷脫脂劑3%11~1350~605~102水洗自來(lái)水λ<200μS/cm——RT~23水洗自來(lái)水洗純水洗——RT~2表調(diào)PTi-2表調(diào)劑—0.3%8~9RT0.5~14磷化PZn-5三元磷化劑—5%2.5~340~10(浸)硅烷—ECO-101硅烷5%4.5~5.0RT~5(浸)

4、水洗自來(lái)水洗純水洗——RT~2脫水干燥80~1205~101.3電泳陰極電泳選用黑色低溫陰極電泳漆系無(wú)鉛環(huán)保系列，為雙組份體系。陰極電泳的工藝試驗(yàn)參數(shù)如表2所示。表2：減震器低溫陰極電泳試驗(yàn)參數(shù)序號(hào)工序名稱(chēng)工藝工藝指標(biāo)參數(shù)電導(dǎo)率固體份溫度電壓（μS）（%）pH（℃）（V）時(shí)間2水洗自來(lái)水<200——RT~23純水洗純水洗10——RT~2陰極電泳HLS低溫電泳漆1200156.42812045s4烘干———120—40min2試驗(yàn)結(jié)果及討論2.1涂層基本性能檢測(cè)烘干后將減震器在通風(fēng)干燥處存放48小時(shí)后對(duì)涂層和進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果列于表3。表3涂層性能檢測(cè)結(jié)果序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目硅烷磷化備注試驗(yàn)方

5、法1漆膜厚度25-2927-30GB1764-892漆膜外觀光滑、均勻光滑、均勻GB1729-893鉛筆硬度>2H>2HGB/T6739-964附著力0級(jí)1mm劃格GB1720-895耐溶劑試驗(yàn)合格擦試30次GB1763-89檢測(cè)結(jié)果認(rèn)為：磷化、硅烷前處理后的減震器工件采用低溫電泳涂裝工藝均可在工件表面獲得均勻、良好的涂層。低溫電泳槽液穩(wěn)定性好，能適應(yīng)較長(zhǎng)的更新周期，120℃烘烤溫度，適合于不能高溫烘烤金屬與橡膠組合件，且減震器熱容較大，降低溫度可以有效降低能耗。2.2劃痕擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)用銳利的刀片按60°夾角劃兩條12cm交叉透底的切割線。劃痕面朝上，并以垂直30°放置在鹽霧試驗(yàn)箱中，以

6、PH值6.5-7.2的5%NaCl溶液連續(xù)噴霧。每隔24小時(shí)觀察一次，用清水沖洗干凈后利用電吹風(fēng)催干，觀察沿切割線漆膜下銹蝕漫延情況，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)連續(xù)噴霧480小時(shí)均未發(fā)現(xiàn)任何不良現(xiàn)象，沿單側(cè)擴(kuò)蝕≤2mm。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，經(jīng)過(guò)硅烷和磷化前處理后的減震器工件，采用低溫電泳獲得的涂層具有良好的抵抗劃痕擴(kuò)展能力。由于硅烷在水解后能形成三烴基的硅醇，醇羥基之間可以互相反應(yīng)生成一層交聯(lián)的致密網(wǎng)狀疏水膜，由于這種膜表面有能夠和樹(shù)脂起反應(yīng)的有機(jī)官能基團(tuán)，因此對(duì)漆膜的附著力會(huì)大大提高，抗腐蝕，抗摩擦，抗沖擊的能力也隨之提高『3』。同時(shí)，由于硅烷膜本身是疏水的，具有一定的防腐效果。與磷化工藝相比工藝簡(jiǎn)

7、單，且環(huán)境良好。低溫電泳漆在120℃下烘烤40min所得涂層具有良好的防護(hù)性能，滿足減震器密封件溫度要求，可以應(yīng)用于汽車(chē)減震器涂裝。硅烷技術(shù)可以替代磷化應(yīng)用于減震器涂裝前處理，所得涂層有良好的防護(hù)性能。金屬表面硅烷技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，在汽車(chē)減震器涂裝有廣泛的應(yīng)用前景。3.結(jié)論（1）低溫電泳漆在120℃下烘烤40min所得涂層具有良好的防護(hù)性能，且密封件狀態(tài)良好，可以應(yīng)用于汽車(chē)減震器涂裝。（2）硅烷處理技術(shù)和低溫電泳漆有良好的匹配性能，硅烷技術(shù)可以代替