电泳漆梯度膜厚对涂层耐蚀性的影响
周晶 华云 王云飞
（长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心，河北保定 071000）

0 引言
汽车涂装的目的是对汽车零部件起到防腐蚀、保护和装饰的效果。然而腐蚀环境日趋恶劣，除温度、湿度、紫外线、大气污染物质（二氧化硫）等是汽车的腐蚀因子外，还有沿海地域存在的海盐粒子，以及冬季寒冷地带在道路上散布融化冰雪的盐，致使汽车使用环境越来越恶劣。腐蚀环境苛刻的国家或地区为保护消费者的利益，于1981 年颁布了汽车腐蚀导向性法规。日本汽车工业参照1985 年加拿大防护基准提出的汽车防腐目标：外表面防锈（防飞石、泥石划伤涂膜产生的表面锈蚀）5 年；内表面防锈（防止板搭接部位的生锈、耐盐水腐蚀、防穿孔）10 年。涂层的耐候性和耐盐雾性要达到或超过汽车的使用寿命，在恶劣的环境下车身使用期达10 年以上，不产生穿孔腐蚀（耐盐雾1 000 h 以上或复合涂层腐蚀试验60 个循环）。本文从电泳漆膜的不同膜厚入手，对冷轧板不同梯度膜厚的耐腐蚀性进行研究，通过常用的中性盐雾试验（耐盐雾1 000 h 以上，单边扩蚀小于2 mm）来进行评定。

1 试验部分
1.1 试验用材料
前处理材料为某合资公司的脱脂剂、表调剂和磷化剂；电泳涂料为河北廊坊立邦的PN-301 电泳漆。
试板：冷轧板，尺寸为150 mm×70 mm×0.8 mm。
1.2 试板制作要求
（1） 白皮试板要求：无毛边、毛刺，表面清洁，无油、无锈、无任何颗粒杂物。
（2） 按涂装线的现场工艺随线制作电泳试板，对膜厚达不到要求的在实验室制作。在制板过程中考虑平面和立面2 种涂料沉积方式。槽液温度为（30±1）℃，固体分为19.5%~20.5%，电泳时间为2~3 min。
1.3 膜厚测量要求
（1） 要求每块试板膜厚均匀一致，膜厚的确定采用“四舍五入”的原则。
（2） 每块试板的膜厚测量分4 部分，每部分取一点进行测量。
2 盐雾试验过程
（1） 环境条件：室温
（2） 测试条件：
NaCl 溶液的浓度：（50±5）g/L ；
收集液中溶液的pH 值：6.5~7.2 ；
测试箱内温度：（35±2）℃；饱和器的温度：（35±2）℃ ；
中性盐雾测试：样品表面划“X”，夹角60° ；
累计试验时间：1 000 h。
（3） 测试过程：
试板在盐雾箱中的摆放位置见图1。

3 涂层耐腐蚀性对比
对冷轧板不同膜厚梯度试验后的单边扩蚀宽度和气泡数量进行对比。
3.1 相同沉积方式而不同膜厚梯度的单边扩蚀宽度和气泡数量差异
平面沉积和立面沉积耐盐雾试验的结果分别见表1、2。由表1、2 可见：随膜厚增加，涂层的耐盐雾性增强，气泡数量减少。
表1 平面沉积耐盐雾试验结果

表2 立面沉积耐盐雾试验结果

3.2 相同膜厚而不同沉积方式的单边扩蚀宽度和气泡数量差异
不同沉积方式的耐盐雾试验结果见表3。
表3 不同沉积方式的耐盐雾试验结果

由以上试验结果可知：相同膜厚下，平面沉积的耐盐雾性好于立面沉积。21 μm ≥立面膜厚≥ 17 μm时，单边扩蚀宽度≤ 2 mm，合格；19 μm ≥平面膜厚≥ 11 μm 时，单边扩蚀宽度≤ 2 mm，合格；13 μm ≥立面膜厚≥ 7 μm 时，单边扩蚀宽度＞ 2 mm，不合格。
4 结语
汽车车身电泳涂装的大目的是使车身内外表面涂装完全，达到防腐的目的。从试验结果可见：
当外表面立面膜厚达到17 μm，平面膜厚达到11 μm时，就能达到耐盐雾1 000 h 的标准，因此在设计车身电泳漆膜厚时可以参考此数据。但是由于泳透力的作用，内表面和空腔电泳膜厚均低于外表面膜厚，因此需要考虑内腔膜厚，这样往往会造成外表面和底部电泳膜厚≥ 20 μm，存在超值膜厚，成为高成本的因素之一。因此需要选择高泳透力的电泳漆，这样既能达到车身内表面及空腔内表面膜厚为10 μm，外板表面膜厚15 μm 的漆膜质量要求，又降低了涂装成本。