硅烷技术在汽车减震器低温电泳涂装上的应用

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1、硅烷技术在汽车减震器低温电泳涂装上的应用黄乐，钟金环，贾伟，杨岩（杭州五源公司表面工程研究所，杭州310030）[摘要]将低温电泳涂装应用在汽车减震器上，固化温度降低到120℃，密封件保持良好，获得的涂层具有良好的耐蚀性能；环保节能的无磷硅烷前处理工艺可替代传统的磷化应用于汽车减震器涂装的前处理中。[关键词]减震器硅烷技术涂装低温电泳漆前言硅烷偶联剂在防腐涂层金属预处理中的作用逐渐被人们所认识，国外学者自上世纪90年代在这方面已做了大量研究工[1,2]。硅烷技术是近年来发展起来的一种新型金属防护处理工艺，以其工艺过程简单，无毒、无污染，适用范围广泛，成本低，以及防腐效果好等特点越来越

2、受到人们青睐[1,2]。汽车减震器上密封件，其材质为橡胶，温度受限120℃，所以选用低温电泳漆，将固化温度降低到120℃，可以有效的降低能耗。随着汽车制造业进入节能、环保阶段，采用节能、环保的工艺来实现汽车减震器涂装符合这一发展的需求。1实验1.1试验材料减震器工件为浙江某单位生产的减震器（分别编号为1，2，3，4，5），其材质为冷轧钢，工件外观如图1所示。图1.减震器样品前处理材料为杭州五源公司的脱脂剂，表调剂，三元体系磷化剂，及美国依科公司无磷硅烷，电泳材料为上德国浩力森涂料的HLS低温电泳漆。1.2涂装工艺汽车减震器采用两种前处理工艺，图1中1号减震器的前处理采用三元体系磷化(

3、PZn-5)，图中2、3、4、5号减震器均采用美国依科公司的无磷硅烷处理技术(ECO-101)。金属表面硅烷化处理的工艺流程较为简单。表1列出了减震器涂装前处理工艺的试验参数。表1：减震器磷化/硅烷前处理试验参数序号工序名称前处理工艺磷化处理硅烷处理工艺指标参数浓度pH温度/℃时间/min1脱脂POH-21无磷脱脂剂3%11~1350~605~102水洗自来水λ<200μS/cm——RT~23水洗自来水洗纯水洗——RT~2表调PTi-2表调剂—0.3%8~9RT0.5~14磷化PZn-5三元磷化剂—5%2.5~340~10(浸)硅烷—ECO-101硅烷5%4.5~5.0RT~5(浸)

4、水洗自来水洗纯水洗——RT~2脱水干燥80~1205~101.3电泳阴极电泳选用黑色低温阴极电泳漆系无铅环保系列，为双组份体系。阴极电泳的工艺试验参数如表2所示。表2：减震器低温阴极电泳试验参数序号工序名称工艺工艺指标参数电导率固体份温度电压（μS）（%）pH（℃）（V）时间2水洗自来水<200——RT~23纯水洗纯水洗10——RT~2阴极电泳HLS低温电泳漆1200156.42812045s4烘干———120—40min2试验结果及讨论2.1涂层基本性能检测烘干后将减震器在通风干燥处存放48小时后对涂层和进行检测，检测结果列于表3。表3涂层性能检测结果序号检测项目硅烷磷化备注试验方

5、法1漆膜厚度25-2927-30GB1764-892漆膜外观光滑、均匀光滑、均匀GB1729-893铅笔硬度>2H>2HGB/T6739-964附着力0级1mm划格GB1720-895耐溶剂试验合格擦试30次GB1763-89检测结果认为：磷化、硅烷前处理后的减震器工件采用低温电泳涂装工艺均可在工件表面获得均匀、良好的涂层。低温电泳槽液稳定性好，能适应较长的更新周期，120℃烘烤温度，适合于不能高温烘烤金属与橡胶组合件，且减震器热容较大，降低温度可以有效降低能耗。2.2划痕扩展实验用锐利的刀片按60°夹角划两条12cm交叉透底的切割线。划痕面朝上，并以垂直30°放置在盐雾试验箱中，以

6、PH值6.5-7.2的5%NaCl溶液连续喷雾。每隔24小时观察一次，用清水冲洗干净后利用电吹风催干，观察沿切割线漆膜下锈蚀漫延情况，试验发现连续喷雾480小时均未发现任何不良现象，沿单侧扩蚀≤2mm。从试验结果可以看出，经过硅烷和磷化前处理后的减震器工件，采用低温电泳获得的涂层具有良好的抵抗划痕扩展能力。由于硅烷在水解后能形成三烃基的硅醇，醇羟基之间可以互相反应生成一层交联的致密网状疏水膜，由于这种膜表面有能够和树脂起反应的有机官能基团，因此对漆膜的附着力会大大提高，抗腐蚀，抗摩擦，抗冲击的能力也随之提高『3』。同时，由于硅烷膜本身是疏水的，具有一定的防腐效果。与磷化工艺相比工艺简

7、单，且环境良好。低温电泳漆在120℃下烘烤40min所得涂层具有良好的防护性能，满足减震器密封件温度要求，可以应用于汽车减震器涂装。硅烷技术可以替代磷化应用于减震器涂装前处理，所得涂层有良好的防护性能。金属表面硅烷技术以其节能、环保的特点，在汽车减震器涂装有广泛的应用前景。3.结论（1）低温电泳漆在120℃下烘烤40min所得涂层具有良好的防护性能，且密封件状态良好，可以应用于汽车减震器涂装。（2）硅烷处理技术和低温电泳漆有良好的匹配性能，硅烷技术可以代替