聚四氟乙烯(以下简称氟塑料)制品喷涂一直是我公司某军品零件采用的表面处理工艺技术,但近几年外场装机零件在试飞过程中出现了不同程度的点状漆层剥落现象,给使用方的正常试飞带来了困扰,同时对我公司的军品市场形象造成了一定程度影响。
氟塑料基材的特点是极性低、结晶化程度高、内聚力大、溶解参数小,具有较高的不粘性,极难与其他涂料结合,所以喷涂的表面前处理是关键。现在采用钠-萘溶液处理法,是将金属钠、精萘、四氢呋喃按一定的比例在规定的湿度、温度及惰性气体保护下搅拌,待溶液变成墨绿色时,将溶液均匀涂在喷涂面,数分钟后,用丙酮彻底清洁脱氟液,将处理过的零件装入黑纸袋中避光保存中国机械网okmao.com。
由于脱氟的过程控制复杂,脱氟液在光的直射或衍射下容易失效,为了避免脱氟不彻底导致的漆层脱落现象,工艺上采取了优选喷漆材料,进行氟涂料的喷涂工艺试验。
1 氟碳漆的特殊性能
氟涂料是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料。经过几十年的快速发展,在建筑、化学工业、电器电子工业等众多领域得到广泛应用。
1)优良的防腐蚀性能。得益于极好的化学惰性、漆膜耐酸、碱、盐等化学物质和多种化学溶剂,为基材提供保护屏障;该漆膜坚韧,表面硬度高、耐冲击、抗屈曲、耐磨性好,显示出极佳的物理机械性能。
2)免维护、自清洁。氟碳涂层有极低的表面能(表面灰尘可通过雨水自洁)、极好的疏水性(最大吸水率<5%)且斥油、极小的摩擦系数(0.15 ~ 0.17 ),不会黏尘结垢,防污性好。
3)强附着性。在铜、不锈钢等金属、聚酯、聚氨酯、氯乙烯等塑料、水泥、复合材料等表面都具有优良的附着力,基本显示出易附于任何材料的特性。
4)高装饰性。
5) 超长耐候性。涂层中含有大量的F—C 键,决定了其超强的稳定性,不粉化、不褪色,使用寿命长达20 a,具有比任何其他类涂料更为优异的使用性能。
6)优异的施工性。双组分、贮存期长、施工方便。
2 几种氟碳漆的应用
近年来,某军用产品喷漆零件对其各方面的性能提出了更高的要求,尤其是三防性能方面,耐霉菌级别要求最少能达到1 级,因此通过各方面涂料资料的搜集,选用氟碳涂料进行工艺研究,以期能达到对产品表面涂装性能的要求,提高产品在军工领域的竞争力。
2.1 博泰氟隆:飞机系列氟碳漆(双组分)
本产品是由氟碳树脂、颜料、助剂、溶剂、固化剂组成A、B 双组分氟碳涂料,具有超耐候性、防腐蚀性、强自洁性,良好的柔韧性、抗划伤性、耐洗刷性,优异的保色性及耐磨损性,极强的耐化学药品性、耐高低温性能。
喷涂工艺流程:工件前处理→保护→调漆→喷漆→烘干→冷却→打磨→清洁→补刮腻子→晾干→打磨→清洁→喷漆→烘干→冷却→清洁→检验→包装。
喷涂的工艺细则:
1)前处理:浮尘用压缩空气吹净或干净毛刷扫净,油脂先用汽油或专用稀释剂清除,再用干净布擦干净。
2)保护:按图纸要求对不喷漆面进行保护。
3)调漆:将油漆充分搅拌,按A 组分∶ B 组分=10 ∶1(质量比)混合,搅拌均匀后加入专用稀释剂,施工黏度为18 ~ 20 s(涂-4# 黏度计),熟化30 min 后使用,混合后的漆6 h 内用完,否则胶凝。
4)喷漆:调节空气压力至3 ~ 5 kPa,喷枪距离工件表面25 cm 左右垂直匀速喷涂,一般喷2 ~ 3 遍。
5)烘干:温度为70 ~ 80 ℃;时间为2 ~ 3 h(也可自干,时间为24 h),室温冷却。
6)打磨:用320# 砂纸进行,不能露材料本体。
7)清洁:用压缩空气吹干净工件表面的灰尘。
8)刮腻子:用原子灰腻子修补工件表面的凹处。
9)晾干:室温。
10)打磨:用320# 砂纸进行,不能露材料本体。
11)清洁:用压缩空气吹干净工件表面的灰尘。
12)喷漆:同4)。
13)烘干:同5),室温冷却。
14)清洁:去除保护物,用酒精擦试不喷漆面的飞漆及胶带印。
15)检验:工件表面漆层的光泽基本均匀一致,同台或同批工件的颜色基本均匀一致,不允许有影响表面装饰性的缺陷,允许有局部的轻度流痕、轻微的橘皮痕、砂纸痕及细小的针孔及斑点。
16)包装:单件用中性纸进行包装。
海灰色飞机系列氟碳漆(双组分)测试指标见表1。
2.2 TS96-71 魔灰色、黑色氟聚氨酯无光磁漆(分装)
本产品由氟树脂、异氰酸酯固化剂、颜料、助剂、有机溶剂等制成的双组分漆,具有优异的耐候性、机械性能和耐介质性。配套底漆:TB06-9 锌黄丙烯酸聚氨酯漆(分装),喷漆工件材质为精制铝材。
喷涂工艺流程:工件前处理→保护→调漆→喷底漆→烘干→冷却→打磨→清洁→补刮腻子→晾干→打磨→清洁→喷底漆→烘干→冷却→打磨→清洁→喷面漆→烘干→冷却→清洁→检验→包装。
1)前处理:铝合金基材经除油、除酸碱等杂质后,经阳极化或化学氧化法处理,并清洗至中性待用。
2)保护:按图纸要求对不喷漆面进行保护。
3)调漆:将2 组分分别充分搅拌均匀后,按规定比例配制。将组分二慢慢倒入组分一容器中,然后搅拌均匀,并用其相应稀释剂稀释至施工黏度18 ~ 20 s(涂-4# 黏度计),熟化30 min 后使用,混合后的漆6 h 内用完,否则胶凝。
4)喷底漆:调节空气压力至3 ~ 5 kPa,喷枪距离工件表面25 cm 左右垂直、匀速喷涂,不能漏基材。
5)烘干:温度为110 ~ 120 ℃;时间为1.0 ~ 1.5 h(也可自干,时间为24 h),室温冷却。
6)打磨:用180# 砂纸进行,不能露金属本体。
7)清洁:用压缩空气吹干净工件表面的灰尘。
8)刮腻子:用原子灰腻子修补工件表面的凹处。
9)晾干:室温。
10)打磨:用180# 砂纸进行,不能露金属本体。
11)清洁:用压缩空气吹干净工件表面的灰尘。
12)喷底漆:同4)。
13)烘干:温度为110 ~ 120 ℃;时间:2~ 3 h(也可自干,时间为24 h),室温冷却。
14)打磨:用3200# 砂纸进行,不能漏金属本体。
15)清洁:用压缩空气吹干净工件表面的灰尘。
16)喷面漆:同4)。
17)烘干:温度为110 ~ 120 ℃;时间为1.5 ~ 2.0 h(也可自干,时间为24 h),室温冷却。。
18)清洁:去除保护物,用酒精擦试不喷漆面的飞漆及胶带印。
19)检验:工件表面漆层的光泽基本均匀一致,同台或同批工件的颜色基本均匀一致,不允许有影响表面装饰性的缺陷,允许有局部的轻度流痕、轻微的橘皮痕、砂纸痕及细小的针孔及斑点。
20)包装:单件用中性纸进行包装。
魔灰色、黑色氟聚氨酯无光磁漆(分装)测试指标见表2。
表2 魔灰色、黑色氟聚氨酯无光磁漆(分装)测试指标
3 结语
通过对大连博泰海灰色飞机系列氟碳漆和天津灯塔TS96-71 魔灰色、黑色氟聚氨酯无光磁漆的对比试验,各项性能指标均达到了设计要求,尤其是在材质为聚四氟乙烯表面经脱氟处理后进行喷涂的零件,已送交使用方装机试验,1 年来,使用方对该产品表面涂装的质量问题没有提出返馈意见,表明我们对该产品的涂覆工艺是可行的。随着氟碳涂料技术的进步和施工应用技术的完善,氟碳涂料优异的性能价格比将使它在各个领域越来越具有竞争力。