含PTFE陰極電泳工藝及其涂層摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、陰極電泳涂裝具有操作簡單、方便，涂裝自動(dòng)化程度高，涂層厚度均一，涂料利用率高，環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的表面保護(hù)技術(shù)，在汽車、機(jī)械、建材、五金、家電等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對陰極電泳涂料的要求越來越高，不僅僅要求作為底漆，而且，要求作為面漆；不僅要求涂層耐腐蝕，同時(shí)要求涂層耐磨。因此，開發(fā)新型功能陰極電泳涂料是工業(yè)涂裝技術(shù)不懈的努力方向。 有針對性的提高摩擦學(xué)性能指標(biāo)是發(fā)展陰極電泳涂料的一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容。

2、本論文以改進(jìn)陰極電泳涂層摩擦學(xué)性能為目的，通過合成陰極電泳樹脂和優(yōu)化陰極電泳工藝，制備了環(huán)氧和丙烯酸陰極電泳涂層，為進(jìn)一步改善涂層的減摩耐磨性能，制備了PTFE改性環(huán)氧陰極電泳涂料；基于對電泳涂層進(jìn)行大量的摩擦磨損性能試驗(yàn)，研究PTFE含量對陰極電泳涂層減摩耐磨性能的影響規(guī)律，開發(fā)出一種綜合性能優(yōu)良的復(fù)合陰極電泳涂料和相應(yīng)的涂裝工藝。 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新和研究成果體現(xiàn)在以下方面： (1)基于對陰極電泳涂層摩擦學(xué)性能的要求，合

3、成了兩種陰極電泳涂料用基體樹脂——陽離子環(huán)氧樹脂和陽離子丙烯酸樹脂，制備了環(huán)氧和丙烯酸陰極電泳涂料。 (2)系統(tǒng)地分析了電泳前處理(脫脂、除銹、表調(diào)、磷化和水洗)和電泳工藝參數(shù)(包括電泳電壓、電泳時(shí)間、溫度、固體份和烘烤工藝等)對兩陰極電泳涂層性能的影響。確定了適合本實(shí)驗(yàn)所用基材的前處理工藝和適用于兩陰極電泳涂料的最佳涂裝工藝參數(shù)。 (3)在環(huán)一塊摩擦磨損驗(yàn)機(jī)上考察了干摩擦條件下環(huán)氧陰極電泳涂層和丙烯酸陰極電泳涂層與GC

4、r15鋼配副摩擦?xí)r的單向滑動(dòng)摩擦磨損性能，試驗(yàn)證明，環(huán)氧CED涂層的減摩耐磨性能優(yōu)于丙烯酸CED涂層。 (4)通過向環(huán)氧陰極電泳涂料中添加不同含量的PTFE乳液，制備了新型復(fù)合陰極電泳涂料。通過對涂層的金相電鏡表面形貌和熱重分析，證明了PTFE與環(huán)氧樹脂粒子一起電沉積到了試樣表面。隨著電泳槽液中PTFE含量的增加，復(fù)合電泳涂層的厚度逐漸下降，涂層附著力無變化，水接觸角增大。槽液中PTFE含量超過20％時(shí)，鉛筆硬度略有下降，表面粗

5、糙度急劇增大，故PTFE的添加量不能太大。 含PTFE陰極電泳工藝及其涂層摩擦學(xué)性能研究 (5)采用環(huán)一塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了干摩擦條件下PTFE改性環(huán)氧CED涂層與GCrl5鋼配副時(shí)的單向滑動(dòng)摩擦磨損性能，分析PTFE添加量的變化對涂層摩擦學(xué)性能的影響。試驗(yàn)可得，摩擦系數(shù)與線性磨損量都隨PTFE添加量的增大呈先減小后增大的趨勢，PTFE能顯著改善環(huán)氧CED涂層的摩擦學(xué)性能，且PTFE含量為20％時(shí)，復(fù)合涂層的耐磨減摩性能最好。

6、 (6)用短行程往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了干摩擦條件下PTFE改性環(huán)氧CED涂層與環(huán)氧CED涂層配副時(shí)的往復(fù)滑動(dòng)摩擦學(xué)性能，以及油潤滑條件下PTFE改性環(huán)氧CED涂層分別與環(huán)氧CED涂層和45鋼配副時(shí)的往復(fù)滑動(dòng)摩擦學(xué)性能，考察了PTFE添加量對涂層摩擦磨損性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，干摩擦條件下，PTFE能顯著改善環(huán)氧陰極電泳涂層的減摩耐磨性能，添加量為20％時(shí)減摩效果最佳；在油潤滑條件下，起主要減摩作用的是潤滑油，PTFE的減摩效