CN113481566A - 含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构及制备方法 - Google Patents

含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构及制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及车身涂装技术领域，特别涉及一种含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构及制备方法。本申请提供的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构，由内至外依次包括：电泳涂层、中涂漆层、色漆层、珠光漆层和清漆层；其中，所述中涂漆层由水性中涂漆喷涂形成，所述色漆层由水性色漆喷涂形成，所述珠光漆层由水性珠光漆喷涂形成，所述清漆层由粉末涂料喷涂形成。本申请解决了相关技术中粉末涂料尚未实现整车涂装工业化应用的问题。

Description

含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构及制备方法
技术领域
本申请涉及车身涂装技术领域，特别涉及一种含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构及制备方法。
背景技术
VOC排放量是衡量汽车涂装环保性的重要指标之一，现有的控制VOC排放量的方式主要为涂装原料选择和改变涂装工艺。按照产品类型分，用于汽车涂装的涂料主要为溶剂型涂料和粉末涂料，粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，其分散介质是空气，具有无溶剂污染、100％成膜、能耗低的特点。因此，将粉末涂料应用到汽车涂装可以解决VOC排放的问题。
由于存在粉末涂层与电泳层的配套问题，目前粉末涂料仅在汽车轮毂、车架、减震器这类产品颜色简单和涂装工艺要求较低的汽车零部件中有所应用，在整车涂装领域尚未实现工业化应用。
基于此，有必要提供一种能够推广使用的含有粉末涂料的汽车车身涂层结构。
发明内容
本申请实施例提供一种含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构，以解决相关技术中粉末涂料尚未实现整车涂装工业化应用的问题。
第一方面，本申请提供了一种含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构，由内至外依次包括：电泳涂层、中涂漆层、色漆层、珠光漆层和清漆层；其中，所述中涂漆层由水性中涂漆喷涂形成，所述色漆层由水性色漆喷涂形成，所述珠光漆层由水性珠光漆喷涂形成，所述清漆层由粉末涂料喷涂形成。
一些实施例中，所述中涂漆层的成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为15～20μm。
一些实施例中，所述色漆层的成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为5～8μm。
一些实施例中，所述珠光漆层的成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为4～6μm。
一些实施例中，所述清漆层的喷涂过程为：
(1)清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
(2)设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.3～0.5m/s，温度设置为20～30℃，湿度设置为50～70％；
(3)喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-70～-60kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为40～60μm，喷涂枪距为15～25cm，喷涂枪速为400～600mm/s。
第二方面，本申请还提供了上述含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，包括以下步骤：对汽车车身依次进行前处理、电泳、电泳烘干、电泳打磨、水洗中涂漆喷涂、水洗色漆喷涂、水洗珠光漆喷涂、闪干、粉末涂料喷涂、面漆烘干和精修下线。
一些实施例中，前处理的方式为磷化前处理或薄膜前处理。
一些实施例中，磷化前处理包括以下过程：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值为12～14；
(3)脱脂：将汽车车身浸入pH值为12～14的脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.23～0.27MPa；
(5)第二次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.23～0.31MPa；
(6)表面调整：将汽车车身浸入pH值为9.5～10.5的表面调整槽液中，浸泡时间为60～120s，表面调整槽液温度为25～35℃；
(7)磷化：将汽车车身浸入总酸与游离酸比值为21～23的磷化槽液中，浸泡时间为180～240s，磷化槽液表面流喷淋压力为0.02～0.06MPa，磷化槽液温度为40～45℃；磷化后汽车车身需保证：磷化结晶尺寸≤10μm，磷化膜中磷酸铁锌含量≥90％，冷轧钢板表面磷化膜重2～3g/m2,镀锌钢板表面磷化膜重2～4g/m2；
(8)第三次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.13～0.21MPa；
(9)第四次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.13～0.17MPa；
(10)循环纯水洗：将汽车车身浸入电导率≤20μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.13～0.31MPa；
(11)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.15～0.25MPa，喷淋流量为70～130L/min，车身滴水电导率≤50μs/cm。
一些实施例中，预脱脂槽液和脱脂槽液均采用碱性表面活性剂。
一些实施例中，表面调整槽液和磷化槽液均采用锌系磷化液。
一些实施例中，薄膜前处理包括以下过程：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值＜12.5；
(3)脱脂：将汽车车身浸入脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，脱脂槽液表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃，脱脂槽液pH值＜12；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入pH值≤11.8、电导率≤3000μs/cm的工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(5)第二次水洗：采用pH值≤9.5、电导率≤1000μs/cm的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(6)第三次水洗：将汽车车身浸入pH值≤8.9、电导率≤300μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa，纯水补加流量为30～70L/min；
(7)硅烷处理：将汽车车身浸入pH值为4.2～5.5、电导率＜4000μs/cm的硅烷槽液中，浸泡时间为120～180s，硅烷槽液温度为27～38℃，硅烷槽液内的搅拌压力为0.1～0.2MPa，硅烷槽液中Zr含量为100～300mg/L、Cu含量为0.5～3mg/L、Si含量为25～55mg/L、游离氟含量为20～52mg/L；硅烷处理后汽车车身需保证：镀锌钢板表面硅烷膜重为70～180mg/m2,冷轧钢板表面硅烷膜重为30～100mg/m2；
(8)第四次水洗：采用pH值为6～9、电导率≤600μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(9)循环纯水洗：将汽车车身浸入pH值为5.5～8、电导率≤60μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(10)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa，喷淋流量为50～80L/min,车身滴水电导率≤50μs/cm。
一些实施例中，预脱脂槽液和脱脂槽液均采用碱性表面活性剂。
一些实施例中，电泳包括以下过程：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为5.8～6.5、电导率为1300～2200μs/cm、泳透力≥60％、溶剂含量≤2％的电泳槽液中，电泳槽液温度为28～32℃，电泳槽液的固体份为19～22％、灰份为15～20％，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为160～250V，二段电压为200～300V，电泳过程的通电时间≥180s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.15MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.12MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa，喷淋流量为70～130L/min。
一些实施例中，电泳烘干的温度条件为160～180℃，时间为20～30min。
一些实施例中，电泳烘干后的电泳涂层硬度≥H，百格法测量电泳涂层附着力≤0级。
一些实施例中，电泳涂层厚度满足：车身外表面的电泳涂层厚度≥15μm，车身内腔的电泳涂层厚度≥10μm。
一些实施例中，水性中涂漆喷涂的过程为：采用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性中涂漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为15～20μm。
一些实施例中，水性色漆喷涂的过程为：采用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性色漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为5～8μm。
一些实施例中，水性珠光漆喷涂的过程为：采用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性珠光漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为4～6μm。
一些实施例中，粉末涂料喷涂的过程为：
(1)清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
(2)设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.3～0.5m/s，温度设置为20～30℃，湿度设置为50～70％；
(3)喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-70～-60kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为40～60μm，喷涂枪距为15～25cm，喷涂枪速为400～600mm/s。
一些实施例中，闪干的温度为120～140℃，时间为8～12min，风速为8～12m/s。
一些实施例中，面漆烘干的温度为160～180℃，时间为20～30min。
第三方面，本申请还提供了一种利用三个粉末喷房配合进行涂装的方法，具体为：利用粉末喷房A喷涂主色(如颜色排产占比≥50％的颜色)，利用粉末喷房B喷涂辅色1，利用粉末喷房C喷涂辅色2；生产过程中需要喷涂主色时则将汽车车身直接送入粉末喷房A进行喷涂；当需要喷涂辅色1和辅色2时，由粉末喷房B和粉末喷房C交替换色喷涂，即当粉末喷房B喷涂辅色1时，粉末喷房C换色准备喷涂辅色2，当粉末喷房C喷涂辅色2时，粉末喷房B换色准备喷涂辅色3，依次类推完成所有颜色的喷涂。通过三个并联粉末喷房配合使用可以解决粉末涂装换色等待导致的涂装流水线生产效率低的问题。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请提供的汽车车身涂层结构配合使用水洗涂料和粉末涂料，将粉末涂料应用到整车涂装，代替现有的溶剂型清漆，与水性3C1B涂装工艺相比，面漆涂装VOC排放量降低约70％，有效实现了VOC排放量的控制；本申请提供的制备方法工艺简单，有利于工业化推广应用。
附图说明
图1为本申请实施例提供的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构，其能解决相关技术中粉末涂料尚未实现整车涂装工业化应用的问题。
图1是本申请实施例提供的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的示意图，参考图1，本申请实施例提供的汽车车身涂层结构由内至外依次包括：电泳涂层101、中涂漆层102、色漆层103、珠光漆层104和清漆层105；其中，中涂漆层102由水性中涂漆喷涂形成，色漆层103由水性色漆喷涂形成，珠光漆层104由水性珠光漆喷涂形成，清漆层105由粉末涂料喷涂形成。
本申请实施例还提供了上述汽车车身涂层结构的制备方法，包括以下步骤：
一、前处理：
前处理的方式为磷化前处理或薄膜前处理，磷化前处理包括以下过程：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值为12～14；预脱脂槽液为碱性表面活性剂；
(3)脱脂：将汽车车身浸入pH值为12～14的脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃；脱脂槽液为碱性表面活性剂；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.23～0.27MPa；
(5)第二次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.23～0.31MPa；
(6)表面调整：将汽车车身浸入pH值为9.5～10.5的表面调整槽液中，浸泡时间为60～120s，表面调整槽液温度为25～35℃；表面调整槽液选用锌系磷化液；
(7)磷化：将汽车车身浸入总酸与游离酸比值为21～23的磷化槽液中，浸泡时间为180～240s，磷化槽液表面流喷淋压力为0.02～0.06MPa，磷化槽液温度为40～45℃；磷化后汽车车身需保证：磷化结晶尺寸≤10μm，磷化膜中磷酸铁锌含量≥90％，冷轧钢板表面磷化膜重2～3g/m2,镀锌钢板表面磷化膜重2～4g/m2；磷化槽液选用锌系磷化液；
(8)第三次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.13～0.21MPa；
(9)第四次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.13～0.17MPa；
(10)循环纯水洗：将汽车车身浸入电导率≤20μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.13～0.31MPa；
(11)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.15～0.25MPa，喷淋流量为70～130L/min，车身滴水电导率≤50μs/cm；
薄膜前处理包括以下过程：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值＜12.5；预脱脂槽液选用碱性表面活性剂；
(3)脱脂：将汽车车身浸入脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，脱脂槽液表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃，脱脂槽液pH值＜12；脱脂槽液选用碱性表面活性剂；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入pH值≤11.8、电导率≤3000μs/cm的工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(5)第二次水洗：采用pH值≤9.5、电导率≤1000μs/cm的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(6)第三次水洗：将汽车车身浸入pH值≤8.9、电导率≤300μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa，纯水补加流量为30～70L/min；
(7)硅烷处理：将汽车车身浸入pH值为4.2～5.5、电导率＜4000μs/cm的硅烷槽液中，浸泡时间为120～180s，硅烷槽液温度为27～38℃，硅烷槽液内的搅拌压力为0.1～0.2MPa，硅烷槽液中Zr含量为100～300mg/L、Cu含量为0.5～3mg/L、Si含量为25～55mg/L、游离氟含量为20～52mg/L；硅烷处理后汽车车身需保证：镀锌钢板表面硅烷膜重为70～180mg/m2,冷轧钢板表面硅烷膜重为30～100mg/m2；
(8)第四次水洗：采用pH值为6～9、电导率≤600μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(9)循环纯水洗：将汽车车身浸入pH值为5.5～8、电导率≤60μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(10)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa，喷淋流量为50～80L/min,车身滴水电导率≤50μs/cm；
二、电泳，具体为：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为5.8～6.5、电导率为1300～2200μs/cm、泳透力≥60％、溶剂含量≤2％的电泳槽液中，电泳槽液温度为28～32℃，电泳槽液的固体份为19～22％、灰份为15～20％，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为160～250V，二段电压为200～300V，电泳过程的通电时间≥180s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.15MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.12MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa，喷淋流量为70～130L/min；
三、电泳烘干：在温度160～180℃的条件下烘烤汽车车身20～30min使电泳涂层脱水后交联反应固化，烘烤后，电泳涂层硬度≥H，百格法测量电泳涂层附着力≤0级；电泳涂层厚度满足：车身外表面的电泳涂层厚度≥15μm，车身内腔的电泳涂层厚度≥10μm；
四、电泳打磨：采用砂纸对电泳缺陷进行打磨；
五、水洗中涂漆喷涂：采用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性中涂漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为15～20μm；
六、水洗色漆喷涂：水性中涂漆喷涂完成后“湿碰湿”，利用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性色漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为5～8μm；
七、水洗珠光漆喷涂：水性素色漆喷涂完成后“湿碰湿”，利用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性珠光漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为4～6μm；
八、闪干：在温度120～140℃的条件下对汽车车身烘烤8～12min进行闪干脱水，闪干风速为8～12m/s；
九、粉末涂料喷涂：
(1)清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
(2)设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.3～0.5m/s，温度设置为20～30℃，湿度设置为50～70％；
(3)喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-70～-60kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为40～60μm，喷涂枪距为15～25cm，喷涂枪速为400～600mm/s；
十、面漆烘干：在温度160～180℃的条件下对汽车车身烘烤20～30min；烘干后漆膜硬度≥HB，百格法测量漆膜附着力≤0级；
十一、精修下线：检查面漆烘干后的车身，标记出缺陷，采用打磨、抛光等方法对缺陷进行修饰，防止漆膜缺陷流出。
下面结合实施例对本申请提供的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构及其制备方法进行详细说明。
实施例1：
本申请的实施例1提供了一种含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，包括以下步骤：
一、磷化前处理：
(1)预水洗：采用温度为45℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.1MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为50s，喷淋压力为0.25MPa，预脱脂槽液温度为45℃,预脱脂槽液pH值为14；预脱脂槽液为碱性表面活性剂；
(3)脱脂：将汽车车身浸入pH值为13的脱脂槽液中，浸泡时间为200s，表面流循环压力为0.1MPa，脱脂槽液温度为45℃；脱脂槽液为碱性表面活性剂；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为130s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.25MPa；
(5)第二次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.28MPa；
(6)表面调整：将汽车车身浸入pH值为10的表面调整槽液中，浸泡时间为100s，表面调整槽液温度为30℃；表面调整槽液选用锌系磷化液；
(7)磷化：将汽车车身浸入总酸与游离酸比值为22的磷化槽液中，浸泡时间为200s，磷化槽液表面流喷淋压力为0.04MPa，磷化槽液温度为42℃；磷化后汽车车身需保证：磷化结晶尺寸≤10μm，磷化膜中磷酸铁锌含量≥90％，冷轧钢板表面磷化膜重2～3g/m2,镀锌钢板表面磷化膜重2～4g/m2；磷化槽液选用锌系磷化液；
(8)第三次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为130s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.15MPa；
(9)第四次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.15MPa；
(10)循环纯水洗：将汽车车身浸入电导率≤20μs/cm的纯水中，浸泡时间为130s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.2MPa；
(11)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.2MPa，喷淋流量为80L/min，车身滴水电导率≤50μs/cm；
二、电泳：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为6、电导率为1800μs/cm、泳透力≥60％、溶剂含量≤2％的电泳槽液中，电泳槽液温度为30℃，电泳槽液的固体份为20％、灰份为18％，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为200V，二段电压为250V，电泳过程的通电时间为200s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.1MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为160s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.1MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.08MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.08MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.1MPa，喷淋流量为80L/min；
三、电泳烘干：在温度170℃的条件下烘烤汽车车身25min使电泳涂层脱水后交联反应固化，烘烤后，电泳涂层硬度≥H，百格法测量电泳涂层附着力≤0级；电泳涂层厚度满足：车身外表面的电泳涂层厚度为20μm，车身内腔的电泳涂层厚度为12μm；
四、电泳打磨：采用砂纸对电泳缺陷进行打磨；
五、水洗中涂漆喷涂：采用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性中涂漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为16μm；
六、水洗色漆喷涂：水性中涂漆喷涂完成后“湿碰湿”，利用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性色漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为6μm；
七、水洗珠光漆喷涂：水性素色漆喷涂完成后“湿碰湿”，利用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性珠光漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为5μm；
八、闪干：在温度130℃的条件下对汽车车身烘烤10min进行闪干脱水，闪干风速为10m/s；
九、粉末涂料喷涂：
(1)清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
(2)设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.4m/s，温度设置为25℃，湿度设置为60％；
(3)喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-65kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为50μm，喷涂枪距为20cm，喷涂枪速为500mm/s；
十、面漆烘干：在温度170℃的条件下对汽车车身烘烤25min；烘干后漆膜硬度≥HB，百格法测量漆膜附着力≤0级；
十一、精修下线：检查面漆烘干后的车身，标记出缺陷，采用打磨、抛光等方法对缺陷进行修饰，防止漆膜缺陷流出。
实施例2：
本申请的实施例2提供了一种含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，包括以下步骤：
一、薄膜前处理：
(1)预水洗：采用温度为35℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.08MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为45s，喷淋压力为0.22MPa，预脱脂槽液温度为45℃,预脱脂槽液pH值＜12.5；预脱脂槽液选用碱性表面活性剂；
(3)脱脂：将汽车车身浸入脱脂槽液中，浸泡时间为220s，脱脂槽液表面流循环压力为0.1MPa，脱脂槽液温度为45℃，脱脂槽液pH值＜12；脱脂槽液选用碱性表面活性剂；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入pH值为9、电导率为1800μs/cm的工业水中，浸泡时间为135s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.15MPa；
(5)第二次水洗：采用pH值为9、电导率为800μs/cm的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.12MPa；
(6)第三次水洗：将汽车车身浸入pH值为8、电导率为200μs/cm的纯水中，浸泡时间为140s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.15MPa，纯水补加流量为50L/min；
(7)硅烷处理：将汽车车身浸入pH值为5、电导率为3000μs/cm的硅烷槽液中，浸泡时间为150s，硅烷槽液温度为35℃，硅烷槽液内的搅拌压力为0.12MPa，硅烷槽液中Zr含量为200mg/L、Cu含量为2mg/L、Si含量为30mg/L、游离氟含量为40mg/L；硅烷处理后汽车车身需保证：镀锌钢板表面硅烷膜重为70～180mg/m2,冷轧钢板表面硅烷膜重为30～100mg/m2；
(8)第四次水洗：采用pH值为8、电导率为500μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25，喷淋压力为0.15MPa；
(9)循环纯水洗：将汽车车身浸入pH值为7、电导率为50μs/cm的纯水中，浸泡时间为130s，车身浸入时和浸出时的喷淋压力均为0.15MPa；
(10)新鲜纯水洗：采用电导率为4μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.15MPa，喷淋流量为60L/min,车身滴水电导率≤50μs/cm；
二、电泳：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为6.0、电导率为1800μs/cm、泳透力≥60％、溶剂含量≤2％的电泳槽液中，电泳槽液温度为30℃，电泳槽液的固体份为21％、灰份为16％，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为210V，二段电压为255V，电泳过程的通电时间为220s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.1MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.1MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.08MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.09MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.08MPa，喷淋流量为80L/min；
三、电泳烘干：在温度165℃的条件下烘烤汽车车身25min使电泳涂层脱水后交联反应固化，烘烤后，电泳涂层硬度≥H，百格法测量电泳涂层附着力≤0级；电泳涂层厚度满足：车身外表面的电泳涂层厚度为18μm，车身内腔的电泳涂层厚度为12μm；
四、电泳打磨：采用砂纸对电泳缺陷进行打磨；
五、水洗中涂漆喷涂：采用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性中涂漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为16μm；
六、水洗色漆喷涂：水性中涂漆喷涂完成后“湿碰湿”，利用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性色漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为7μm；
七、水洗珠光漆喷涂：水性素色漆喷涂完成后“湿碰湿”，利用静电旋杯喷枪向汽车车身的表面喷涂水性珠光漆，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为5μm；
八、闪干：在温度135℃的条件下对汽车车身烘烤10min进行闪干脱水，闪干风速为9m/s；
九、粉末涂料喷涂：
(1)清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
(2)设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.4m/s，温度设置为28℃，湿度设置为65％；
(3)喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-63kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料，成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为55μm，喷涂枪距为18cm，喷涂枪速为450mm/s；
十、面漆烘干：在温度175℃的条件下对汽车车身烘烤25min；烘干后漆膜硬度≥HB，百格法测量漆膜附着力≤0级；
十一、精修下线：检查面漆烘干后的车身，标记出缺陷，采用打磨、抛光等方法对缺陷进行修饰，防止漆膜缺陷流出。
对实施例2制得的面漆漆膜进行性能检测，结果见表1。
表1：实施例2制得的面漆漆膜的性能检测结果
Figure BDA0003133801840000201
Figure BDA0003133801840000211
从表2可以看出，实施例2制得的漆膜的外观性能、机械性能、耐湿热、耐水、耐化学试剂、耐冷热循环、氙灯老化性能均符合乘用车技术要求。
本申请实施例中对使用的水性中涂漆、水性珠光漆、水性色漆和粉末涂料不作具体限制，现有技术中适用于喷涂在汽车车身上的水洗中涂漆材料、水洗珠光漆材料、水性色漆材料、粉末涂料均为本申请对应的水性中涂漆、水性珠光漆、水性色漆和粉末涂料的具体实施方式。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构，其特征在于，由内至外依次包括：电泳涂层(101)、中涂漆层(102)、色漆层(103)、珠光漆层(104)和清漆层(105)；其中，所述中涂漆层(102)由水性中涂漆喷涂形成，所述色漆层(103)由水性色漆喷涂形成，所述珠光漆层(104)由水性珠光漆喷涂形成，所述清漆层(105)由粉末涂料喷涂形成。
2.根据权利要求1所述的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构，其特征在于，所述色漆层(103)的成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为5～8μm。
3.根据权利要求1所述的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构，其特征在于，所述珠光漆层(104)的成膜方式为一站式喷涂成膜，成膜厚度为4～6μm。
4.权利要求1-3任一项所述含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对汽车车身依次进行前处理、电泳、电泳烘干、电泳打磨、水洗中涂漆喷涂、水洗色漆喷涂、水洗珠光漆喷涂、闪干、粉末涂料喷涂、面漆烘干和精修下线。
5.根据权利要求4所述的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，其特征在于，闪干的温度为120～140℃，时间为8～12min，风速为8～12m/s。
6.根据权利要求4所述的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，其特征在于，面漆烘干的温度为160～180℃，时间为20～30min。
7.根据权利要求4所述的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，其特征在于，所述粉末涂料的成膜厚度为40～60μm。
8.根据权利要求4所述的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，其特征在于，前处理的方式为薄膜前处理，薄膜前处理的过程为：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值＜12.5；
(3)脱脂：将汽车车身浸入脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，脱脂槽液表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃，脱脂槽液pH值＜12；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入pH值≤11.8、电导率≤3000μs/cm的工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(5)第二次水洗：采用pH值≤9.5、电导率≤1000μs/cm的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(6)第三次水洗：将汽车车身浸入pH值≤8.9、电导率≤300μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(7)硅烷处理：将汽车车身浸入pH值为4.2～5.5、电导率＜4000μs/cm的硅烷槽液中，浸泡时间为120～180s，硅烷槽液温度为27～38℃；
(8)第四次水洗：采用pH值为6～9、电导率≤600μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(9)循环纯水洗：将汽车车身浸入pH值为5.5～8、电导率≤60μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(10)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa，喷淋流量为50～80L/min,车身滴水电导率≤50μs/cm。
9.根据权利要求8所述的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，其特征在于，所述脱脂槽液和预脱脂槽液均为碱性表面活性剂。
10.根据权利要求8所述的含有水性涂料和粉末涂料的汽车车身涂层结构的制备方法，其特征在于，硅烷槽液中：Zr含量为100～300mg/L，Cu含量为0.5～3mg/L，Si含量为25～55mg/L，游离氟含量为20～52mg/L。
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Citations (12)

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