不饱和聚酯腻子与水性环氧底漆的层间附着力

不饱和聚酯腻子与水性环氧底漆的层间附着力

铁道车辆涂装体系通常包括底漆、腻子、中涂和面漆4个涂层，而涂层*厚的腻子层与底漆之间的附着力往往决定整个涂层体系的质量。下面介绍关于底漆干燥条件，腻子层厚度和配套性等因素对水性环氧底漆与不饱和聚酯腻子层间附着力影响的研究。
1.试验概况
（1）样板喷砂
取尺寸为150cm×100cm×0.3cm的铝合金样板，以手动刮板式喷砂设备对样板进行喷砂处理，喷砂后样板表面无颗粒、灰层、粗糙度满足6-12μm，清洁度达到Sa0.5级。
（2）水性环氧底漆的喷涂
按比例调配水性环氧底漆主剂与固化剂，用配套稀释剂调整至规定粘度，熟化20min后，以高压无气喷涂机喷涂，喷涂压力为0.4到0.7Mpa;采用“湿碰湿”喷涂两道的施工工艺，两道之间闪干15min,保持施工现场风速为0.35-0.5m/s。
（3）不饱和聚酯腻子的刮涂
（4）按比例调和不饱和聚酯腻子组份主剂和固化剂，在20min内完成腻子施工。为验证水性环氧底漆与不饱和聚酯腻子层间附着力的影响因素，选取不同干燥条件下同种水性环氧底漆样板，腻子干膜厚度为390-450μm；选取相同干燥条件下同样水性环氧底漆样板分别刮涂不同厚度的腻子层；选取相同干燥条件下不同的配方体系，腻子干膜厚度为390-450μm。
2.不饱和聚酯腻子与水性环氧底漆层间附着力的影响因素
（1）底漆干燥条件对层间附着力的影响
样板喷涂干膜厚度为55-65μm的水性环氧底漆，在不同条件下干燥24h后，刮涂厚度为390-450μm的腻子层。样板（a）自然干燥24小时，样板（b）60℃烘干2h后自然干燥22h，样板（c）60℃烘干4h后自然干燥20h。
3块样板的总干燥时间都是24h,但由于烘干时间的不同，样板a画格区域全部脱落，样板b脱落60％，样板c附着力达到1级。水性环氧底漆的成膜是在水性蒸发的过程中，固化剂与环氧树脂微粒的表面进行接触，发生固化交联反应，然后固化剂分子向环氧树脂微粒内部扩散，发生进一步的交联固化反应，在毛血管压力作用下，伴随水分的蒸发，致使环氧树脂微粒相互接近形成密切堆积的结构，凝结固化成均一的漆膜。当干燥时间较短时，水分未能充分挥发，残余的水分和固化剂分子则处在环氧树脂分散相腻子的间隙处。
交联密度低，不能形成连续、密致的漆膜。刮涂腻子后，进一步影响水分的挥发，以及腻子中强溶剂苯乙烯的作用，使漆膜溶胀变软，从而影响层间附着力。
（2）腻子层厚度对层间附着力的影响
样板喷涂干膜厚度为55-65μm的水性环氧底漆，60℃烘干2h后自然干燥22h，分别刮涂不同厚度的腻子层。样板（a）腻子层干膜厚度为490-550μm，样板（c）腻子层干膜厚度为290-350μm，腻子层干燥后通过3Mm漆膜划格器检测结果如下：
三块样板的底漆厚度和干燥条件相同，由于腻子层厚不同，样板（a）画格区域全部脱落，样板（b）脱落60.4％，样板（c）附着力达到一级，苯乙烯是不饱和聚酯腻子*主要的交联剂，苯乙烯的含量随着腻子厚度的增加而提高，当底漆未完全干燥时，一定量的苯乙烯导致环氧底漆变软、回粘，从而降低层间附着力。
（3）配套性对层间附着力的影响
样板喷涂干膜厚度为55-65μm，不同品牌的水性环氧底漆，60℃烘干2h后自然干燥22h，腻子层干燥后通过3Mm漆膜划格器检测，结果如下：
三块样板具有相同的底漆厚度、底漆干燥条件和腻子层厚度，但3种不同品牌的底漆和腻子配套体系附着力为0级，样板（b）层间附着力为1级，样板（c）画格区域层间脱落为28％，为保证腻子层与底漆层的附着力，腻子层要对底漆层有一定的溶解力，形成互溶层，但当底漆干燥不良或溶解力过大时就会影响层间附着力。
3.水性环氧底漆与不饱和聚酯腻子层间附着力机理分析
底漆、腻子、中涂和面漆4个涂层中，腻子层是厚度*大的一层，通过拉拔试验证明由于腻子层的厚度大，内聚力差使其在整个涂装体系中附着力*薄弱。
样板（a）涂层体系包括底漆、腻子、中国层、面漆、金属漆和清漆。样板（b）涂层体系包括底漆中间层，面漆、金属层和清漆。样板（a）的涂层破坏20％为腻子层内聚力破坏，80％为腻子层与底漆层间破坏，拉拔力为4.57Mpa。当有腻子层存在时，涂层体系的整体层间附着力下降，所以底漆层与腻子层间的附着力好坏将影响整个涂层体系质量。
在底层漆膜上试图2种或不同种涂料时，在涂层施涂或干燥时底层漆膜发生软化、隆起等现象称为咬底，咬底会导致上层漆膜膨胀、移位、发皱、鼓起，甚至使涂层失去附着力，出现脱离的现象，水性环氧底漆层和不饱和聚酯腻子层