潘 良， 高 健， 吴伏生， 王 升， 周宪民， 吴士学， 李滢璐
（沈阳帕卡濑精有限总公司，沈阳110042）
摘要：首先阐述出口商用车车架腐蚀成因，并解析出口商用车车架易腐蚀位置，最后分析当前常见的商用车车架防腐蚀技术，以期为加强出口商用车车架防腐蚀质量提供一定参考。
关键词：出口商用车；腐蚀；聚脲涂料；水性防锈蜡；底面合一水性漆
0 引言
近些年，我国商用车出口数量大幅度增加，2019年商用车累计出口29.9万辆，同比增长5.7%，其中非洲及拉丁美洲国家出口占比达到40%，因此商用车出口常采用海洋运输方式，但海洋环境较为复杂恶劣，这对于出口商用车防锈性能提出更高要求，确保车辆的外观装饰及使用寿命，尤其表现在商用车车架方面。当前出口商用车车架防腐蚀措施主要包括提升电泳漆耐腐蚀性能，以及额外喷涂保护性涂层，避免电泳漆遭受侵蚀。基于这些防护理念，当前很多商用汽车厂使用各种出口商用车车架防腐蚀技术，尤其基于我国环保政策日趋严格，部分汽车厂采用聚脲涂料、水性防锈蜡及底面合一水性漆等，这些防护技术喷涂工艺条件及设备要求也不相同，因此开展出口商用车车架防腐蚀技术研究意义重大。
1 出口商用车车架腐蚀情况
1.1 出口商用车车架腐蚀成因
当前很多商用车出厂时，底盘为二类底盘（无上装货箱或车箱），这些车辆进入改装厂前储运周转时间最少为数周，最多可达数月，在此时间段内，车辆难以避免遭受风吹、日晒及雨淋等环境条件影响，特别是处于高温、高湿环境下，较短时间内便出现车架腐蚀情况。同时出口商用车海洋运输过程中，大气湿度大，湿度增加会显著提升铁基金属电化学腐蚀速率，尤其是大气相对湿度在60% ~ 70%范围内时，车架腐蚀程度明显加速。海洋大气环境中SO2、Cl-含量高，易产生腐蚀性酸雾或酸雨，白天紫外线强且昼夜温差大，这些情况都会在一定程度上加速腐蚀。由于未上装车箱，车架等底盘件长期暴露在日光下，单层环氧系列阴极电泳漆耐候性差，导致漆膜老化速度加快，粉化脱落、失光，尤其是漆膜已破损的位置，容易腐蚀，严重时导致车架损伤。车架损伤还会影响其他零部件的正常使用，出现转向受损、漏油、底盘变形及整体构架松动等情况，影响商用车的使用安全性。
1.2 出口商用车车架易腐蚀位置
商用车出口运输过程中车架易腐蚀位置较多，具体如下所示：
1）车架电泳漆涂装缺陷，尤其是车架棱边、锐边位置漆膜过薄，或焊缝及缝隙内部，由于泳透力不足，导致电泳漆膜厚不均匀。
2）在车架装配及零部件转运过程中，尤其是各种紧固件，诸如螺栓、螺丝及管接头等，由于人员操作不当、工装防护不完全以及与其他物件磕碰，导致涂层破坏。
3）焊缝及焊点位置腐蚀概率较高，由于焊缝中未喷涂涂料或密封性不足，这些位置易积存含盐水分，而焊点表面喷涂的涂料附着力差，长期处于海洋大气环境而产生腐蚀。
4）部分车架铸件腐蚀，其原因在于铸铝件和铁连接位置易出现原电池腐蚀，并且铸件及厚板件涂装大多使用自干或快干型涂料，这些涂料的防腐性能差，或使用的橡胶材料耐高温性不足，引发腐蚀。
5）车辆行驶过程中，车架底部漆面遭受飞石冲击或其他物品撞击，导致漆膜开裂破损，进而产生腐蚀。
2 当前常见的商用车车架防腐蚀工艺
针对上述商用车车架易腐蚀位置，当前商用汽车厂可采用的防腐蚀技术较多，尤其基于当前我国涂料“油转水”大趋势影响，聚脲涂料、水性防锈蜡及底面合一水性漆逐步获得大力推广，这些商用车车架防腐蚀工艺具体如下。
2.1 溶剂型底盘防锈蜡
当前溶剂型底盘防锈蜡在商用车车架应用较多，产品品牌如沈阳帕卡SP-WAX-160L、AC 1028B、汉高CAOURUST FRS 466 N 80等，这类产品主要以蜡或合成蜡为主，添加填料、防锈剂以及脂肪烃类溶剂，某品牌溶剂型底盘防锈蜡的主要性能指标见表1，这类产品对现场设备要求低，喷涂工艺简单。与一般的防腐油脂不同，这类产品耐热性、耐低温性、黏度稳定性及附着性较为突出，耐盐雾性能一般。同时产品中有机溶剂含量高，易发生火灾，贮存及运输要求高，并且溶剂大量挥发，污染周边环境，并影响现场操作人员身体健康。另外，溶剂型汽车底盘防锈蜡干燥后形成软质膜，易吸附灰尘，影响车架外观。
2.2 聚脲涂料
聚脲涂料是由氨基化合物与异氰酸酯反应生成的弹性体，起初应用于防水涂层、弹性涂层等领域，近些年开始在汽车领域获得应用，如科瑞达聚天门冬长效防护快干涂料[1]。该涂料原材料包括聚脲树脂、硬化剂、助剂、颜填料和溶剂等，表2为某品牌底面合一型聚脲涂料的主要性能指标，产品特点为高固含量、低温干燥、干燥速度快以及耐老化性能突出等[2]。
聚脲涂料使用时，需将主剂及硬化剂分别注入至输漆系统中，然后添加一定比例的稀释剂，确保黏度满足喷涂要求，输送到喷涂设备端口。聚脲涂料液经过喷涂设备的静态混合器充分混合均匀后，再压送至喷枪。
目前青岛解放车架使用聚脲涂料，该涂料使用时，需对现有场地进行改造，以满足其使用要求，并需采用专用设备，例如GRACO 2KE双组分喷涂设备，设备投入成本高。聚脲涂料喷涂时，由于厚膜原因，需对各类线束、标识、备胎、油箱及发动机等位置进行遮蔽，然后喷涂作业，拆除遮蔽物后，车辆进入烘干线，整体作业耗时较长。另外，聚脲涂料使用时需要添加一定量的稀释剂，致使整体VOC值偏高。
2.3 水性防锈蜡
目前使用水性防锈蜡也是商用车车架腐蚀问题的有效解决手段之一，例如沈阳帕卡SP-WAX-180水性防锈蜡，以水性丙烯酸乳液及聚乙烯蜡乳液作为防腐蚀体系的基础物质。该款防锈蜡耐盐雾及耐老化性能均优异，常温不需烘烤，蜡膜室温条件下表干时间为30 ~ 45 min[3]。涂膜实际防腐蚀效果尤为突出，长期处于雨水、冰雪等复杂环境下，仍可表现出良好的耐水性及耐介质性。同时VOC值较低，为67 g/L，喷蜡后车架蜡膜为无色透明硬质膜，不易吸附灰尘，成膜附着力好，硬度适中，并带有一定的柔韧性，可有效降低砂石高速撞击对于底盘漆膜表面的破坏，具体性能指标数据见表3[4]。该防锈蜡应用时，无需对现有设备进行改造，节约成本。但由于其为水性产品，施工温度高于5 ℃，冬季及雨雾天施工要求开启烘道，这会产生一定的能源消耗，冬季存储及运输需保温。
2.4 底面合一水性漆
对于车架防腐蚀领域来说，国内很多商用汽车厂采用底面合一的水性漆，并以国内供应商为主，包括关西、金力泰、双虎等。底面合一水性漆包括双组分水性漆以及单组分水性漆两类，其中双组分水性漆并非单纯两种组分，其A组分包括颜填料、助剂以及含羟基树脂，B组分为异氰酸酯固化剂，A、B组分混合后活化使用，发生快速交联反应，形成高硬度、高光泽涂层，涂层抗石击性、耐化学品性及附着力均较为优异。
双组分水性漆包括水性聚氨酯体系、水性环氧体系，其中双组分聚氨酯涂膜硬度高，附着力强，耐候性以及低温成膜性能优异[5]。水性聚氨酯漆膜质量与聚异氰酸酯-多元醇乳液品质相关，如乳液品质差，活化期短，CO2残留在干燥涂膜中易形成气泡，并且聚氨酯局部固化结块，出现漆膜表面缺陷及失光。
对于水性环氧体系来说，自乳化型水性液体环氧树脂体系漆膜交联密度及硬度高，附着力强，但干燥速度慢，硬度提升耗时长，而水性丙烯酸改性环氧体系漆膜干燥速度及硬度提升快，耐候性好，但拉拔附着力低，耐盐雾性能及硬度略差。单组分底面合一水性漆能够满足防锈、防水等底漆性能要求，并具备高光泽、耐候性、丰满度等面漆性能，常见的单组分水性漆成膜树脂为环氧酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂掺杂改性、环氧改性丙烯酸树脂以及丙烯酸酯改性环氧树脂等，表4为某品牌研制的水性丙烯酸底面合一涂料的主要性能指标。
单组分底面合一水性漆干燥过程中，干燥速度决定于水分自然挥发速度，因此在具体喷涂过程中，对于喷涂车间环境温度及湿度均具有严格要求。单组分底面合一水性漆实干时间较长，致使漆膜致密性、硬度及抗化学性稍弱。
3 结语
综上所述，针对出口商用车车架腐蚀的情况，可采用的防腐蚀技术较多，这些技术各具特点，基于当前我国环保政策要求，商用汽车厂应依据自身情况，选用合适的防腐蚀技术，进而确保车架外观及防腐蚀性能。
（详情见《现代涂料与涂装》2021-1）
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