原子灰在汽车涂装工艺中的正确使用

1  前言

      原子灰在汽车修理业和汽车制造业中被广泛使用。不管是因事故受损的车体，还是汽车制造过程中因模具问题、运输问题或焊接变形而造成的车体表面缺陷，一般都要使用原子灰进行修补，然后再经中涂、面漆等工艺，使整车外观达到工艺要求。由此可见，原子灰是对工件表面进行填平补齐的基础材料，它对汽车外观质量有着举足轻重的影响，因而如何正确地使用原子灰，如何对原子灰的质量优劣进行评判和选择，对汽车修理业还是汽车制造业，都是非常重要的。

2  原子灰的基本组成及其主要特点

       原子灰又称聚合腻子，系双组分膏状填补材。它由主灰和固化剂两组分构成，使用时仅需将主灰和固化剂按100：2混合均匀即可涂刮。

       构成主灰的是特殊制造的不饱和聚酯树脂，树脂约占主灰总重的40%，主灰的其他成分是经特殊筛选的多种足够细度的粉状填料、颜料及助剂等。将树脂和填料混合均匀，再经研磨、包装即为主灰成品。

       固化剂的有效成分是有机过氧化物，如过氧化环己酮、过氧化苯甲酰等。其他成分是起增塑作用的适量溶剂，少量填料、颜料和助剂等。将它们混合均匀，研磨成膏状，即为固化剂成品。

       原子灰的固化过程系游离基共聚反应过程。为说明这个过程，首先简要介绍一下不饱和聚酯树脂。

       不饱和聚酯系由二元酸和二元醇经缩聚反应而制成的。二元酸中有一部分是不饱和二元酸，如反丁烯酸HOOCCH= CHCOOH，反应完成后，成为线型高分子，内含若干不饱和双键-CH= CH -o将线型高分子聚酯和适量苯乙烯混合，即得到不饱和聚酯树脂。在这里，苯乙烯既是溶剂，又是共聚单体。

       当主灰和固化剂混合后，固化剂迅速分解放出游离基，从而迅速引发聚酯中的双键与苯乙烯的双键发生交联共聚反应。这个反应是连锁反应，直至聚酯中的双键和苯乙烯的双键都被消耗尽方才停止。随着固化反应的进行，原子灰中的树脂分交联成网状结构，而填料则被包裹在树脂网中。原子灰固化后加热也不能熔化，但高温下可以破坏，在溶剂中也不能溶解，即属于热固性的。整个固化过程系放热反应，没有任何低分子化合物产生，初始游离基也在反应过程被结合而消失。

       原子灰有以下几个主要特点：
       a．使用方便，仅需将主灰和固化剂混合均匀即可涂刮。
       b．固化过程无其他小分子副产物，内外一起固化，因而强度高。
       c．与各种底漆附着力好，与各种面漆配套性好。
       d．高温型原子灰还具有耐170°C烘烤的特点，可与各种烤漆配套。

3  原子灰在涂装工艺中的正确使用

    下面按操作程序对原子灰的使用方法作一简要介绍。

3.1  刮灰前工件表面处理及对工件的要求

       刮灰前的工件底漆一定要干透：不得有油污、灰尘等污染物；若是旧车修理，则需用砂纸将原面漆打磨干净直至露出基材。

       上述三项是对刮灰工件的最起码的要求，如果底漆未干透，特别是当底漆厚薄不均时，涂刮的原子灰固化后，油漆中的溶剂不能继续挥发，被封闭在原子灰层下面，而造成“夹层”，烘烤时则易出现起泡剥离。

       若工件表面有油污、污染，则会严重影响原子灰层与底漆间的附着为，而出现原子灰层脱落等严重问题。

3.2  原子灰的调配和涂刮

       原子灰的调配，关键是按产品规定的比例调匀。
       固化剂与主灰的用量一般为2：100，根据气温及实际操作所需时间，可在(1.5～2.5)：100范围内调整，固化剂过多或太少都可能造成不良影响。

       一定要将原子灰和固化剂调匀后再刮，否则可能造成固化不一致，甚至局部不能固化。由于固化剂配制后具有特殊颜色，调配均匀时原子灰的颜色应均匀一致，很容易观察：调制不均匀时则有黄色道道和浅色灰道。

       原子灰的涂刮是技术要求较高的一环。一方面，要求被涂刮的工件表面要尽量平整，同时又要求涂刮后的表面尽量减少涂刮缺陷—专口砂眼、划道及其他缺陷。一般而言，原子灰的涂刮、打磨要有三遍，下面把每遍的要求、操作要点作一简要介绍。

       第一遍刮灰，要点是“一次到位，填平补齐”八个字。刮灰前的工件，缺陷明显，操作者对工件的缺陷要心中有数，什么地方该刮灰，什么地方该厚涂，什么地方该薄涂，在刮第一遍灰时要全面照顾到。所谓“一次到位，填平补齐”就是指该深的地方要厚，该薄的地方要薄，该刮灰的地方一定要刮灰，过渡面一定要平滑，不留痕迹。

      由于第一遍灰面积大，且部分面积刮灰较厚，所以操作者要注意尽量掌握适当手法，尽量避免留下过多砂眼和其他缺陷。而在第一遍打磨时，所有刮过灰的表面，都要打磨出来，打磨后，要把灰粉吹除干净，然后刮第二遍灰。

      由二遍刮灰的目的，是进一步使表面平整，同时将第一遍刮灰时的砂眼、缺陷等全部补上。此遍灰由于相当薄，较少出现砂眼，但受操作者的技术水平和第一遍刮灰是否到位决定。第三遍灰实际上是个别部位的修补，俗称“收光”。“收光”是解决个别砂眼和局部平整度不够的问题，面积小，刮灰薄，应注意不能再留下明显缺陷。

      只有经上述处理合格的工件才能进入下工序——中涂或面漆。
      原子灰涂刮施工中常见的毛病是第一遍灰刮不到位，致使第二遍灰过厚，从而形成大量新的砂眼、针孔，收光不好，使面漆后的工件出现超量针子L。当然，面漆显示出来的漆病还和面漆施工、烘烤等种种因素有关。

4  原子灰质量优劣的简易判断

       现市售原子灰品种繁多，价格也有相当大的差异。一般说来，进口品牌价格较高，约高出国产品牌50 %～100%，但国产的某些品牌的内在质量却不比进口品牌差，当然，也有相当多的国产品牌质劣价低。由于原子灰现在尚无国标，各品牌的企标相当接近，单从标准和检测报告来看，不易区别各品牌质量的优劣。现根据多年的实践经验介绍几项除质量标准规定的项目外，可简要判断优劣的方法，以选择最适于自己使用的优质产品。

4.1  检查原子灰主灰和固化剂的外观

      主灰开桶检查，观察有无硬块和上下稠度是否均匀一致，有硬块即表示原子灰已局部聚合。无结皮、无硬块、上下稠度均匀一致的为优，反之则表示主灰已变质或质差。

       可挤出少量固化剂检查是否变稀或有气体排出。挤出的固化剂为均匀细腻膏状物的为优质：若变稀、稀稠不一致或有气体排出的，表明有机过氧化物已分解变质。

4.2  刮样板试验看固化程度

      样板选用本单位所需涂刮原子灰材料的下脚料或试片，刮灰要有意识地使部分区域灰层特别薄，甚至薄到似有似无“露青”的程度，待原子灰固化后，看薄的地方是否和厚的地方固化一致。薄厚固化一致的为优质产品，厚处固化好，薄处固化不好的则有严重质量问题。如果薄处固化不好，在打磨时，会出现台阶，影响施工和整车质量。

4.3  破坏性试验检查附着力

       刮出样板，等原子灰完全固化后（若面漆不烘烤，常温干燥24 h后检查：如果面漆烘烤，则原子灰初凝半小时后和流水线同条件烘烤）进行破坏性弯曲。如90。弯曲，此时原子灰层将右相当部分脱落，在基材上留有一层附膜的表明原子灰和基材附着力好，反之为差。由于各厂所用的底漆差别很大，如有的使用醇酸漆，有的使用环氧漆，有的使用阳极电泳，有的使用阴极电泳，所以这个试验对使用原子灰的厂家来讲是非常必要的，只有采用与本厂基材附着力好的产品，整车质量才有保证。

       关于原子灰质量的其他项目，如可操作时间、干燥时间、稠度、冲击强度、柔韧性、剪切强度等等，质量标准上都有规定（包括检测方法），这里不再重复。值得说明的是，由于原子灰中含有相当量的苯乙烯，它既是溶剂又是交联共聚的单体，若长时间暴露在空气中，不可避免地会有较多量挥发损失，因而可操作时间推荐为7～15 min．20 min或时间更长有可能造成交联共聚不完全，从而影响施工质量，因而，建议各用户不要强求过多延长可操作时间，以免影响施工质量。

5  汽车外表涂层常见毛病

      汽车涂装工艺中，面漆是最后一道工序，有些面漆常温干燥，还有些面漆则需经120。C或150。a烘烤后才能干燥。面漆完成后发现问题是最令制造者头痛的，下面根据实际生产中积累的实例，对一些典型毛病作一浅析。

5.1  面漆经烘烤后发现起泡

      这种情况有两种原因。其一，底漆下面的基材上有油污，烘烤后，在原子灰层和底漆之下出现气泡，刮下后，可见原子灰和底漆结合良好，底漆下有明显的油点污迹。此种情况多发生在手工喷底漆的场合，预防办法是喷涂底漆前加强前处理，保证涂前
工件无油污。

       其二，把气泡刮开后，发现原子灰层和基材上都有一层底漆，气泡产生在底漆中，这种情况是因底漆涂层太厚，没有干透造成的。不言而喻，预防措施是底漆厚度要适当，必须等底漆干透后方可涂刮原子灰。当然，劣质底漆也可造成同样的问题。

5.2  面漆烘烤后出现针子L和凹陷

       这里讲的“针孔”，常见的是形似火山口的针孔，大小不一，零散分布，无一定规律。在原子灰质量合格的情况下出现这样的问题，一般是因为原子灰涂刮和打磨技术不良，砂眼没有处理好。前文说过，刮第一遍灰时，由于涂层厚，涂刮面积大，很难避免砂眼，只要涂刮到位，打磨到位，这些砂眼基本土都会暴露出来，只要吹净浮灰，第二遍刮灰时加以注意，是可以灭绝大部分砂眼的。而第二次打磨后刮第三次灰时，即收光时，重点是找砂眼，因而只要对涂刮工人加强培训，加强管理，特别是质量意识教育和把关，是能够避免的。

       另外，涂刮工具也对“针孔”的产生有相当影响。求省事一次涂刮过大面积，特别是刮二遍灰时仍然一下子刮很大面积，且涂层又较厚，必然会造成大量针孔。漆膜凹陷一般是空气中落尘造成的，这和喷涂环境及气源是否经过净化有关。

5. 3  “起痱子”

       面漆烘烤后，成片出现细小针孔，俗称“起痱子”。造成起痱子的主要原因如下。
       一是气候过于潮湿，打磨好的工件表面吸附了相当量的水分，特别是涂到原子灰的部位又是水磨的，而表面较未刮灰的表面粗糙，吸附水分相应要多些。喷上面漆后，微量水被封闭在漆膜下，一经烘烤，水分体积急剧膨胀，而冲破漆膜形成“起痱子”。为避免这种情况发生，建议喷面漆前，用热风对工件表面进行吹风，但要注意，热风吹后要待工件冷却到常温方可喷面漆。

      二是喷完面漆后，未等溶剂充分挥发就进入烘房，这样，由于面漆表面很快封闭，残留的溶剂只好冲破漆膜逸出形成“痱子”了。此外，面漆与溶剂配合、面漆质量等一系列因素也会形成“痱子”。

6  结束语

       由于我国汽车工业起步较晚，加之农用车、改装车模具不配套或精度不够，在某些车型的生产中使用原子灰还会延续相当长一段时间，为适应使用原子灰的厂家的需要，仅以此文和诸位朋友商讨，以求共同为我国汽车工业的发展尽一点微薄之力。