阴极电泳涂装线用环保型高温链条油的研制 吴江龙来源：《科学与技术》2018年第08期电泳实验仪（主要由电泳电源、电泳槽和搅拌装置组成） 锡箔碗（自制）烘箱烘箱标准磷化板（7（）x 150） 阳极板图1漆膜无缩孔 图2漆膜严重缩孔表1常用基础油缩孔试验基础油类型1类矿物油H类矿物油 PAO油PAG油 酯类油 是否有缩孔I严重缩孔|严重缩孔|严重缩孔|微缩孔|严重缩孔表2 PAG油缩孔试验环氧乙烷与环氧丙烷比例1: 13： 23： 1是否有缩孔微缩孔微缩孔无缩孔表3 PAG油中添加不同*复合抗氧剂的高温蒸发损失抗氧剂型种类/复合抗氧 剂A复合抗氧 剂B复合抗氧 剂C复合抗氧 剂D**蒸发损失率(20020h), %32.62.861.252.040.81表4 PAG油中添加不同比例复合抗氧剂B后的高温蒸发损失抗氧剂B添加量，%12.03.04.05蒸发损失率(20()20h). %5.9()1.891.1()」2.92表5阴极电泳涂装线用环保型高温链条油质量数据工程典型数据试验方法运动粘度(40t ), mm2/s469CB/T 265运动粘度(1001 ). mm2/s79GB/T 265粘度指数AmGB/T 1995闪点(开口)，工305GB/T 3536铜片腐蚀(100霓9 3h ),级1GB/T 5096最大无卡咬负荷PB. kg121(；B/T3142磨斑直径(392N, 60min, 75 cC . 18(X)r/min ), mm0.38SH/T0189蒸发损失率(20(汽:，2()h ), %1.31自建电泳漆膜有无缩孔无f］建摘要：分析电泳涂装生产线车身漆膜缩孔缺陷之原因，建立了与工况相近的缩孔试验方 法，研制出阴极电泳涂装线专用高温链条油，通过试验评定及在生产线上应用，结果说明所研 制链条油完全满足电泳涂装生产线链条润滑要求，且不会导致电泳漆膜缩孔。
此外，所研制的 链条油可生物降解、使用寿命长，当属环保节能型润滑油关键词：链条油;漆膜缩孔;相容性引言世界汽车生产中80%左右是采用阴极电泳涂装，缩孔是阴极电泳涂装中最为常见的弊病之 缩孔会严重降低电泳漆膜的防锈保护性能一但出现缩孔现象，必须进行打磨、抛光、补 涂处理，否那么就会影响中涂和面涂效果，进而影响装饰效果和产品质量本文对某客车电泳涂装生产线电泳漆膜产生缩孔的缺陷进行分析，经过试验验证发现电泳 漆膜缩孔是由于现用高温链条油与电泳漆不相容所导致，为解决这一问题，专门建立了与工况 相近的缩孔试验方法，研制出阴极电泳涂装线高温链条油，通过试验评定和在生产线上试用， 结果说明所研制链条油完全满足电泳涂装生产线链条润滑要求，且不会导致电泳漆膜缩孔1；缩孔原因分析某客车电泳涂装生产线，经电泳涂装、高温烘烤后的车身产生很多凹坑，有时非常严重， 需要进行打磨、抛光、补涂底漆处理，很是费时费力，严重影响生产效率该企业排除其它影 响因素，怀疑是涂装线输送链系统现用的链条油导致漆膜缩孔，换用我公司的全合成高温链条 油后，仍然出现上述缩孔现象通过实验室漆膜缩孔实验验证，发现该企业现用链条油和我公 司的全合成高温链条油都出现了缩孔现象，生产线实践和实验室检验均证明漆膜缩孔是由现用 的高温链条油导致的。
从现场考察结果发现，高空传送链条通过电泳池上方时，链条上的润滑油会跌落到电泳池 内，混入到电泳漆中因使用链条油和电泳漆不相容，即所用链条油外表张力低于电泳漆的表面张力，导致电泳漆不能浸润被链条油沾染的区域，致使漆膜局部收缩，从而引起缩孔另 外，车身进入高温烘箱烘烤时，烘箱链条油在高温时会有一定量的挥发，也会导致缩孔2;阴极电泳涂装线用环保型高温链条油的制备2.1 缩孔试验目前因国内外没有电泳漆膜缩孔实验标准和评定方法，为研制出满足使用要求，且不会导 致电泳漆膜缩孔的高温链条油，本文作者结合现场生产工艺，模拟现场工况，建立了缩孔实验 方法和评定方法2.1.1 试验仪器主要试验仪器有电泳实验仪、标准磷化板、阳极板、烘箱和锡箔碗等，如以下示意图所2.1.2 试验及评定方法方法1 ：将阳极板、标准磷化板插入电泳槽中，分别与电泳电源阳极和阴极接通进行电 泳，电泳完成后，取出电泳过的标准磷化板，用水冲去外表残留的电泳漆，沥干外表冲洗水 在锡箔碗中滴入2〜3滴蒸僧水（或纯洁水），再滴入2~3滴要检测的链条油试样，然后将锡 箔碗放到磷化板外表电泳膜正中间，放入烘箱中，在规定的温度和时间下进行烘烤烘烤时间 到后，取出标准磷化板观察外表电泳漆膜是否有凹坑（缩孔），如果没有或有但不超过3个凹 坑，说明试样油不会导致电泳漆膜缩孔（如图1所示）；反之，那么说明试样油会导致电泳漆膜 缩孔（如图2所示）。
方法2 ：在电泳槽中注入4L电泳漆及4g要检测的链条油试样，搅拌均匀将阳极板、标 准磷化板插入电泳槽中，分别与电泳电源阳极和阴极接通进行电泳，电泳完成后，取出电泳过 的标准磷化板，用水冲去外表残留的电泳漆，沥干外表冲洗水份，放入烘箱中在规定的温度和 时间下进行烘烤烘烤时间到后，取出标准磷化板观察外表电泳漆是否有凹坑（缩孔），如果 没有或有但不超过3个凹坑，说明试样油不会导致电泳漆膜缩孔（如图1所示）；反之，那么说 明试样油会导致电泳漆膜缩孔（如图2所示）注：如果方法1试验没有通过，那么无需进行方法2试验;否那么需要进行方法2试验，进一步 判断试样油是否会导致电泳漆膜缩孔2.2 原料的选择由于有机硅外表张力极低，极易引起漆膜缩孔，一般润滑油中都含有有机硅型的消泡剂， 因此，最先考虑的是润滑油中是否含有机硅而我公司生产的全合成高温链条油中含有有机 硅为了检验是否只是有机硅导致漆膜缩孔，本文作者对全合成高温链条油的配方进行了调 整，即取消了含有有机硅的消泡剂，然后按照上述方法1进行缩孔试验，结果发现漆膜缩孔现 象没有任何改观，说明不完全是有机硅导致漆膜缩孔，基础油或'和添加剂也会导漆膜缩孔2.2.1 基础油的选择基础油为润滑油的主要成分，基础油含量约占润滑油总量的95%〜98%,按照上述方法1 对常用的5种类型基础油进行缩孔试验，结果见表1。
从上表的试验结果可以看出，PAG油只有微量缩孔，其它类基础油均发生严重缩孔另 外，在实验过程中发现，只有PAG油与电泳漆相容性好，而其它基础油均与电泳漆不相容， 由此说明PAG油应为所选用的基础油PAG油由不同比例的环氧乙烷与环氧丙烷聚合而构 成，只所以还会产生微缩孔，可能与两种环氧基团所占比例不同有关，为此，又对两种环氧基 团所占不同比例的PAG油按照上述方法1进行缩孔试验，结果见表2从上表的就验结果可以看出，环氧乙烷与环氧丙烷所占比例为3 ： 1的PAG油完全不会导 致漆膜缩孔，之后又用前述方法2对这一比例的PAG油进行试验，进一步判断用这一比例的 PAG油是否会导致电泳漆膜缩孔，结果发现漆膜未出现缩孔因此，选用两种环氧基团所占 比例为3 ： 1的PAG油作为所要研制链条油的基础油2.2 添加剂的选择添加剂分为复合剂和单剂，将复合剂或多种单剂按一定比例添加到基础油中即可配制成润 滑油，添加剂主要起极压抗磨、防锈、抗泡、抗氧化和抗乳化等作用因各种单剂之间存在配 伍性，配制润滑油比拟复杂，所以此次研究先不选用各种单剂，而选用复合添加剂，即选用全 合成高温链条油所用的复合添加剂与PAG油配制成链条油，用前述方法1进行缩孔试验，结 果发现有微量缩孔，所选用的复合添加剂不含硅，但漆膜仍有微缩孔现象，说明是复合添加剂 与电泳漆不相容造成的，因此考虑选用单剂。
由于PAG合成油本身具有很低的摩擦系数和抗极压能力，即使不加入极压添加剂，也能 表现出卓越的极压性能，在各种润滑状态下均能形成稳定的厚油膜，抗腐蚀性亦非常好PAG 油最大缺陷就是高温蒸发损失严重（见下表3数据），但PAG油对添加剂感受性好，加入酚 类及芳胺类高温抗氧剂后可以提高其分解温度到250℃ o因此考虑在PAG油中不添加其它添 加剂，只添加抗氧剂，这样亦能满足润滑要求于是选择了不同种类的抗氧剂在同等添加量下 进行高温蒸发试验，结果见表3噎合抗氧剂为氨类和酚类抗氧剂按比例复配而成在同一规格的烧杯中分别加入同样重量的试样油，放在烘箱中恒温一定时间后测量蒸发 损失量，后面试验均同此从上表的试验结果可以看出，添加复合抗氧剂D的PAG油蒸发损失最低，复合抗氧剂B 次之，说明复合抗氧剂B与所选的PAG油复配后，可以极大提高PAG油抗氧化能力但用复 合抗氧剂B、D分别添加到PAG油中做漆膜缩孔试验时，添加复合抗氧剂D的PAG油有缩 孔，而添加复合抗氧剂B的PAG油没有缩孔，因此选用复合抗氧剂B作为所要研制链条油的 基础油2.3 原料配比选定复合抗氧剂B后，进一步通过试验确定复合抗氧剂B在PAG油中的最正确添加量，结 果见表4。
从上表的试验结果可以看出，随着复合抗氧剂B添加量的增加，PAG油的蒸发损失逐渐 减少，当添加量增加到3.0%时，PAG油的蒸发损失最低;当添加量超过3%以后，PAG油的蒸 发损失反而增大，说明复合抗氧剂B的最正确添加量为3%,超过这一添加量后反而起到相反的 效果2.4 阴极电泳涂装线用高温链条油性能评定采用上述配比经过屡次试验验证和车间放大试生产验证，产品各项性能具佳，质量稳定， 典型数据见表5从上表数据可看出所研制的高温链条油具有优秀的耐高温性、极压抗磨性和低挥发性，在 客户长期使用过程中车身从未产生漆膜缩孔现象，而且加油周期延长为原来的3倍，极大地降 低了用量，节约了能源另外，PAG油是为数不多的可生物降解基础油中的一种，所以所研 制的高温链条油属环保节能型产品PAG油最大特点是在高温有氧的存在下容易断链生成低分子氧化产物，能溶解在油中或 迅速挥发掉，所以PAG油在高温下使用不会生成沉积物和胶状物，因而所研制的高温链条油 亦适用于各种高温链条的润滑3结论(1)链条油导致电泳漆膜缩孔与链条油含有有机硅与否关系不大，主要取决于链条油与 电泳漆是否具有相容性，相容那么不会产生缩孔，反之那么会引发缩孔。
2)结合现场生产工艺，模拟现场工况，自建的缩孔试验方法和评定方法，能多句评价油 品是否会导致电泳漆膜缩孔3)所研制的链条油在仅添加剂抗氧剂的情况下具有优秀的耐高温性、极压抗磨性和低 挥发性，不会产生结焦、积碳，防锈、抗腐蚀能力强超高粘度指数，在高温下粘度变化小, 确保有效润滑不含有机硅，与阴极电泳漆相容性好，无缩孔现象易生物降解，使用寿命 长，属节能环保型产品4)产品性能稳定、质量优异，极适合汽车制造、金属涂装业等电泳涂装生产线输送链 条以及喷涂线、烤漆、烤箱、烘房等高温链条的润滑与防护参考文献[l]LeslieR.Rudnick[美].润滑剂添加剂化学与应用.李华峰等译,北京：中国石化出版社， 2006.[2]颜志光，杨正宇.合成润滑剂【M】.北京：中国石化出版社，1996.[3]汪德涛.润滑技术手册.北京：机械工业出版社,2002.[4]王锡春.漆膜缩孔缺陷及其防治.汽车工艺与材料.2001 (06).[5]古国光.汽车漆膜缩孔故障分析及预防措施.涂料与添加剂.2015 (04).⑹伍仪锐等.浅谈阴极电泳漆涂装线缩孔缺陷.上海涂料.2015 (03).⑺廖水容.大客车电泳涂装研究.北京汽车.2009 (03).(作者单位：艾志(南京)环保管接技术股份)。