五金之家讯：汽车车身漆膜橘皮的成因及其预防措施

漆膜橘皮的定义

涂层表面类似橘子皮形状的波纹称橘皮，它是涂层最常见和难以控制的缺陷之一，已成为国内外各大汽车厂面临的棘手问题。汽车面漆外观质量直接影响到产品的市场竞争力，而面漆橘皮是评价汽车车身面漆涂装质量的一个重要指标。光泽和映象清晰度常用于控制涂层的外观。然而即使光泽度很高的涂膜，其表面的波动度也影响着整个涂膜的外观，同时认为光泽测量也控制不了波动的视觉效果，这种效应被称为“橘皮”。

橘皮或微波动是尺寸在0.1～10mm之间的波纹状结构造成的。在高光泽的涂层表面，人们可看到波状、明暗相间的区域。可以区分2种不同等级的波动：长波动也称为橘皮，这是在2～3m的距离上能观察到的波动;另一种叫短波动或微波动，这是间距约50cm处观察到的波动。要指出的是有时为了遮盖底材的表面缺陷或者获得特殊的涂层外观会有目的地设计一定的波动度或波纹结构。因此“橘皮”可定义为“高光泽表面的波状结构”，其使漆层表面产生斑纹、未流平的视觉外观。粉末涂料涂膜的视觉外观(光泽、雾影度、流平、橘皮)的控制非常重要，特别是在不同场合喷涂的部件组装时。

影响涂膜流动和外观的因素

在工业涂料中，粉末涂料在制备和成膜过程中的相变化是独特的。由于缺乏溶剂来润湿和提高涂膜流动性导致粉末涂料比液体涂料更难去除的表面缺陷。虽然两者的主要组分类似，但相比于液体涂料，热固性粉末涂料的成膜机理不同。粉末涂料是无溶剂的均一体系，在制备过程中颜料和其它组分通过熔融混合被分散和部分包裹于低分子固体树脂中。

粉末涂料的使用是通过空气把粉末传送到底材上(粉末悬浮于空气中)，再通过电荷使之附着于底材上。在预定的温度下加热使粉末颗粒熔化、聚集(聚结)在一起、流动(成膜)，接着流平，这期间通过一个有黏性的液态阶段润湿表面，最后化学交联形成相对分子质量高的涂膜，这就是粉末涂料的成膜过程。成膜过程可分为熔融、聚结形成涂膜、流平3个阶段。在给定温度下控制熔融聚结速度最重要的因素是树脂的熔点、熔融态粉末颗粒的黏度以及粉末颗粒的大小。为了使流动效果最佳，熔融聚结应当尽可能快地完成，以便有较长的时间来完成流平。

固化剂的使用虽然缩短了可供流动和流平所需的时间，但活性较高的粉末形成的涂膜常呈现橘皮。影响涂膜流动和流平的关键因素是树脂的熔融黏度、体系的表面张力和膜厚。熔融黏度取决于固化温度、固化速率和升温速率。粉末喷涂时流动和流平的动力来自体系的表面张力，该作用力与施加到涂膜上的分子间的引力相反，其结果导致熔融黏度高，对抗流动和流平的阻力大。因此表面张力和分子间引力之间的差值大小决定着涂膜流平的程度。对于流动性很好的涂料，显然该体系的表面张力应尽可能高且熔融黏度应尽可能低。

这些可通过加入能提高体系表面张力的助剂和使用相对分子质量低的低熔点的树脂来实现。根据以上条件制备的涂料具有极好的流动性，但是由于其高的表面张力会导致缩孔，同时由于较低的熔融黏度会产生流挂且边角涂覆性差。实际工作中体系的表面张力和熔融黏度都控制在特定范围内，这样可得到合格的涂膜外观。太低的表面张力或太高的熔融黏度会阻止涂膜流动导致涂膜流动性差，而表面张力太高时会在成膜过程中出现缩孔。

熔融黏度太低会使粉末的贮存稳定性变差，施工时边角涂覆性差且施工于立面时易产生流挂。综上所述，粉末涂料涂膜最后的表面状况、缺陷和不足(如橘皮、流动性差、缩孔等)是密切关联的，同时也被成膜过程中参与相变的流变力所控制。粉末颗粒的大小及分布状况也影响着涂膜的外观，颗粒越小由于其热容较大颗粒的低，因此其熔化时间比大颗粒的短，聚结也较快，形成涂膜的外观较好。而大的粉末颗粒熔化的时间比小颗粒的长，形成的涂膜就可能会产生橘皮。粉末静电施工方法(电晕放电或摩擦放电)也是导致橘皮形成的一个因素。

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