原子灰在汽車車身修補涂裝中的應用及缺陷處理

張明君

摘 要：以聚酯原子灰為例，系統(tǒng)介紹原子灰的組成、調(diào)配、刮涂、原子灰施工的涂層缺陷及修整方法。

關(guān)鍵詞：原子灰、固化劑、調(diào)配、刮涂

原子灰在汽車車身修補涂裝中應用比較廣泛，對于受損車輛來說，僅靠鈑金修理不能達到原有的漆面效果，一些細小缺陷如底材凹痕、針縮孔、裂紋和小焊縫等，都要使用原子灰進行填充打磨平整，然后再經(jīng)中涂、面漆等工藝，才能使其達到原有的平整度和漆膜品質(zhì)。

目前汽車涂裝行業(yè)使用的原子灰品種較多，如普通原子灰、鈑金原子灰、聚酯原子灰、環(huán)氧原子灰、硝基原子灰、纖維原子灰等。不同的底材對于原子灰的選擇往往是不同的，在施工時一定要根據(jù)涂裝對象及施工條件，選用適宜的原子灰。

一、原子灰的組成

最常用的原子灰是聚酯原子灰，俗稱聚酯膩子，是一種復雜型產(chǎn)品，一般為膏狀物，由主體灰（基灰）與固化劑兩種組分構(gòu)成，各自單獨包裝。

（一）主體灰

主體灰的主要成分是不飽和聚酯樹脂、苯乙烯、助劑、顏填料、填料。

1.原子灰中的主要原料是不飽和聚酯樹脂，是熱固性樹脂中最常用的一種，它是由飽和二元酸、不飽和二元酸和二元醇縮聚而成的線性聚合物。

2.苯乙烯具有比較強的溶解性，可以調(diào)整原子灰的稠度，在原子灰中作交聯(lián)劑使用。

3.助劑能提高車身修補涂裝整體性能。包括促進劑、氧阻劑、觸變劑、增韌劑、阻聚劑等幾種。

促進劑又稱鈷鹽促進劑，如環(huán)烷酸鈷、二甲基苯胺。促進劑能使固化劑中的過氧化物在室溫條件下，分解出氧自由基并引發(fā)不飽和聚酯樹脂的雙鍵形成活性基團。

氧阻劑的主要成分是石蠟，石蠟溶于苯乙烯溶液，浮在表面隔離了氧氣，并防止苯乙烯揮發(fā)，可以使表面固化。

觸變劑的作用主要是防止不飽和聚酯原子灰垂直施工過程中出現(xiàn)流掛，導致上薄下厚現(xiàn)象。在車身維修涂裝中經(jīng)常使用的兩種觸變劑是活性硅藻土和聚氯乙烯粉。

增韌劑的作用主要是使原子灰具有一定的柔韌性，干燥后避免發(fā)脆、易裂的現(xiàn)象。

阻聚劑的作用主要是延長主體灰的保存期。在配制主體灰時，加入促進劑會產(chǎn)生自由基，使不飽和聚酯樹脂和苯乙烯單體發(fā)生聚合反應，這樣主體灰容易失效，加入適量阻聚劑，能阻止其發(fā)生聚合反應。

4.顏填料主要是為了降低彩度，提高面漆的遮蓋力。常見的炭黑、白色鈦白粉都是顏填料，原子灰通常呈灰色，就是由于加入了少量炭黑。

5.填料主要是體質(zhì)顏料，常用的填料為滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、石英粉、瓷土（粘土）、云母粉、硫酸鋇、立德粉等等。填料的主要作用是調(diào)整原子灰的硬度、施工性能、打磨性能等，同時降低成本。

（二）固化劑

固化劑種類較多，通常選用常溫固化劑，以保證原子灰常溫固化。固化劑是一種由過氧化物、增塑劑及紅（黃）色顏料組成的紅（黃）色膏狀物。

1.固化劑中的過氧化物包括氧化環(huán)己酮和過氧化甲乙酮，作引發(fā)劑使用，起到引發(fā)聚合的作用。

2.增塑劑，可使固化后的原子灰具有一定的柔軟性。常見如有機過氧化物（過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮）、鄰苯二甲二丁酯（鄰酞酸二丁酯）。

3.紅（黃）色顏料便于判斷原子灰是否混合均勻。

二、原子灰的調(diào)配

在原子灰的調(diào)配前應對主體灰及固化劑進行質(zhì)量檢查。

主體灰的檢查方法：打開蓋子，進行攪拌，觀察有無硬塊、上下稠度是否均勻。無硬塊、稠度均勻的主體灰才能正常使用，如有硬塊則表明原子灰已局部聚合，不能再使用。

固化劑的檢查方法為：擰開蓋子時看是否有氣體排出、是否有液體流出，擠出少量的固化劑是否變稀。如果變稀、流液體、有氣體排出，則表明有機過氧化物已分解，固化劑已變質(zhì)。

（一）調(diào)勻主體灰和固化劑

1.在調(diào)配主體灰時首先應將罐內(nèi)的主體灰攪拌均勻，稠度一致，無硬塊。如果在調(diào)配前不徹底調(diào)配均勻，則罐內(nèi)表層的主體灰太稀，這樣會導致流淌和塌陷，干燥速度慢，且固化不好，打磨時表面發(fā)黏邊緣不整齊;如罐內(nèi)底層的主體灰太稠，最終的結(jié)果將是粗糙和呈顆粒狀，因而粘附力差，氣孔過多，邊緣不整齊。

2.在固化劑使用之前首先旋轉(zhuǎn)瓶蓋，使其稍微松動，僅使里面的氣體能排出即可，然后在管外充分揉搓，保證在使用時像擠出牙膏一樣質(zhì)地均勻; 否則不能有效地固化，而且干燥速度慢、表面發(fā)黏、黏結(jié)性差、邊緣不整齊、起泡、修整后易剝落。

（二）調(diào)配比例

任何化學反應，反應物之間都按一定的質(zhì)量比進行反應，才能正好反應完全，否則必有一種反應物過量，原子灰的調(diào)和也是如此。主體灰和固化劑的調(diào)配質(zhì)量比100：2-3。

氣溫會影響原子灰的固化速度，可以通過控制固化劑的量來控制。通常在夏季施工時，原子灰與固化劑的調(diào)配比為100：1.5;春秋兩季為100：2;冬季為100：2.5-3。

應注意固化劑的比例不可加得過多或過少。如固化劑的比例加得過多，不但不會加快干燥，反而會延長干燥時間，并且過量的固化劑會使底色漆中的顏料被氧化顏色變淺，導致原子灰區(qū)域的面漆與周邊出現(xiàn)色差;用量過少時，干燥時間長，影響施工進行。

三、原子灰的刮涂

刮涂原子灰是涂裝工藝中技術(shù)要求較高的一環(huán)。刮涂之前，工件底漆一定要干透，不得有油污、灰塵等污物。若底漆干不透， 涂刮原子灰固化后底漆中的溶劑不能繼續(xù)揮發(fā)，被封閉在原子灰層下面，遇高溫時則易出現(xiàn)氣泡剝離現(xiàn)象;如果有油污、灰塵，將會影響原子灰層與底漆之間的附著力，嚴重的將出現(xiàn)原子灰層脫落等問題。

一般情況下原子灰都要涂刮3-4層。下面以平面板件為例，對每層的操作要求作一下簡單說明。

（一）刮涂第一道原子灰—薄刮

第一次刮涂，將刮刀豎起60°—90°，用力薄薄地刮涂一層原子灰，以保證原子灰滲入最小的劃痕和針孔，以提高原子灰與金屬表面的附著力，同時避免針眼產(chǎn)生。

（二）刮涂第二道原子灰

此次刮涂的目的是為了填平變形部位為主，分多層刮涂。涂刮時應順著汽車造型水平方向，注意最后用刮刀刮去多余的原子灰，形成一個薄的邊緣，并及時清理干凈工件上遺留的原子灰。這樣可以大大地減少在后續(xù)打磨工序中所需要的工作量。

（三）刮涂第三道原子灰

此次刮涂的目的是為了收光原子灰表面，填充針眼及刮痕。

1.先取少量原子灰用力填充進針眼及刮痕縫隙部位。

2.按順序壓實薄刮一層，形成光滑平整的表面。

3.收光邊緣。

（四）涂刮第四道原子灰

如果第三道原子灰還有缺陷，需進行第四道原子灰刮涂。方法與第三道原子灰的作用基本相同，也可稱之為“細刮原子灰”。將整個損傷區(qū)域全面涂刮一遍，使表面形成一層薄薄地、光滑地、均勻地原子灰層。

經(jīng)上述處理合格后，進行干燥固化及打磨。原子灰的干燥固化過程實際上是有機高分子的反應過程，固化劑中的引發(fā)劑（過氧化物）在促進劑（鈷鹽）作用下，室溫下就能分解出氧自由基并引發(fā)不飽和聚酯樹脂的雙鍵形成活性基團，與苯乙烯雙鍵相互交聯(lián)，大分子鏈迅速增大，樹脂從無規(guī)則的線性結(jié)構(gòu)逐漸形成網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，并釋放出大量的熱量，使原子灰干燥固化。

四、原子灰施工常見涂層缺陷及修整方法

原子灰施工應按工藝要求進行施工，否則容易出現(xiàn)涂層缺陷，導致重新施工。

（一）原子灰滲色

噴涂面漆之后，在刮涂過原子灰的區(qū)域，表層顏色會發(fā)生變化，通常表現(xiàn)為顏色較周圍淺。

造成的原因主要是：原子灰中固化劑過多，固化劑中的氧化物將顏料氧化導致顏色不均勻;

原子灰質(zhì)量較差。

修整的方法為：使用質(zhì)量好的原子灰，并參照原子灰的使用說明正確調(diào)配原子灰與固化劑的比例;打磨表面漆層并重新噴涂，情況嚴重時應打磨掉原子灰涂層并重新修補。

（二）原子灰開裂

在漆面修補區(qū)內(nèi)，填充原子灰的區(qū)域開裂，從而導致面漆層開裂?？梢苑譃樵踊覍娱_裂和原子灰與舊漆層之間的過渡區(qū)開裂兩種。

造成原子灰層開裂的原因主要是：原子灰層過厚，每層之間干燥時間不充分，使得原子灰層表面干燥而底層松軟，導致原子灰層開裂。因此原子灰刮涂應采取多次薄刮的方式，根據(jù)環(huán)境溫度給予足夠的干燥時間。

造成原子灰與舊漆層之間的過渡區(qū)開裂的主要原因是：羽狀邊周圍處理不當 ，如使用粗砂紙打磨過渡區(qū)，使溶劑進入粗砂紙痕跡深層導致涂層溶脹。

原子灰開裂的修整方法為：徹底打磨開裂區(qū)，重新刮涂原子灰并噴涂底漆和面漆，注意涂層之間留出足夠的干燥時間。

（三）面漆烘烤后“起痱子”

原子灰采用水磨的方法或者環(huán)境過于潮濕，部分水分被原子灰吸附，噴涂面漆之后，一經(jīng)受熱，水份體積急劇膨脹，而沖破漆膜形成“痱子”。

修整方法為：將漆面打磨平整，重新噴涂。在操作中，禁止添加稀釋劑來降低涂刮粘度，否則會引起涂層起泡、凹陷、龜裂等現(xiàn)象。應該使用配套的原子原及固化劑進行施工。