0 引言
随着汽车的保有量越来越大，汽车后市场中的漆膜修补的规模也越来越大。据新华网2013 年1 月30 日电，截至2012 年底，中国机动车保有量已达2.4亿辆，机动车驾驶人达2.6 亿人。其中汽车驾驶人年增长2 647 万人，首次突破２亿人。庞大的基数造就了繁荣的汽车后市场。根据慧聪网2012 年6 月26 日《2012 年我国汽车修补漆市场分析以及预测》中的报道，2012 年我国汽车产业共需要汽车涂料52 万t 左右，其中新车用漆约27 万t，修补漆约10.3 万t，零部件漆和PVC 抗石击涂料达14.6 万t 左右。修补漆已占到涂料总用量的20%。雨后起泡是漆膜修补后容易发生的一个典型问题，其不易现场检查且危害严重，给漆膜修补带来了很大的困扰。通过对问题的大量调研、分析，经过两年多的实验及验证，确定了问题发生的原因和解决方案，最终解决了该问题。
1 问题描述及分析
1.1 汽车漆膜修补工艺介绍
目前各汽车修理厂对漆膜修补工艺掌握均比较成熟，工艺也比较固定。典型的修补工艺如下（带括号的工序根据实际情况可予以省略）：
（钣金修整）→表面溶剂擦拭→（喷涂富锌底漆）→闪干→（刮涂原子灰→烘干或晾干→湿打磨→烘干或晾干→溶剂擦净）→喷涂中涂漆→烘烤→湿打磨→晾干或压缩空气吹干→喷涂色漆→闪干→喷涂双组分清漆→闪干→烘干。汽车涂层的修补通常需要数小时到数十小时。
1.2 问题描述及特征
经对起泡的漆膜样本进行整理、归纳，有以下特征：漆膜出现起泡几率根据修理厂的不同而有明显区分，最多可达约20% ；与所用的涂料无明显的对应关系；通常发生在夏季；雨后或下雨过程中出现，尤其以雷阵雨后出现较为明显；有时起泡会自然消失，也会反复发生；严重的起泡导致漆膜层间附着力下降，挑开小泡后有时能够发现漆膜上残留白色的小点；通常发生在原子灰与中涂层之间。
1.3 问题分析
发生漆膜雨后起泡可能的原因有：漆膜不干，残留的溶剂在外界温度升高时挥发形成溶剂泡；漆膜的耐水性差，水渗透入漆膜中（中涂层和面漆层是半透膜，水分子能够渗透，但电泳层很难渗透），外界温度升高时层间压力增大从而导致漆膜起泡；漆膜层间存在盐类，外界湿度大时，吸收外界的水分，当外界温度升高时，层间压力增大而导致漆膜起泡。通过对实物的确认，分析认为发生问题的漆膜的耐水性差，可能遭受了污染，尤其是盐类的污染。考虑到清漆为双组分清漆，能够自然干燥，部分车辆又是很长时间后才发生此问题，排除清漆漆膜不干导致的溶剂泡。通过对工艺流程的反复确认，认为过程中能够出现盐类的可能性有2 个：打磨用水和操作人员手上的汗液。打磨用水为工业用水，不同区域的工业用水电导率为130~239 μS/cm（此处指水的终端，即在出水口进行取样），差异较大，但并无明显的超标（涂装前处理及打磨用水一般要求电导率在200 μS/cm 以下）。汗液的成分主要是水、NaCl、少量尿素、乳酸、脂肪酸等，其中的盐类对涂层起泡有促进作用。
2 实验方案及验证结果
主机厂在进行涂装作业时一般不使用原子灰，双组分清漆的使用比例也较小（目前国内的华晨宝马、北京奔驰、长城汽车徐水哈弗分公司等使用双组分清漆），在工艺控制上也比较严格。那么，在材料和工艺过程中哪儿出现了问题呢？根据我们的初步分析，原子灰可以作为一个问题因素进行试验验证。为此，针对水质、汗液及原子灰3 个因素按全面实验法进行耐水试验。试验方法和结果见表1。
全面实验法耐水实验结果
通过以上实验结果可知，涂装材料（电泳漆、原子灰、中涂漆、面漆）本身按工艺施工并不会造成漆膜起泡；而汗液在涂层之间则会造成漆膜起泡；原子灰的存在则显著增强了这一趋势。通过另外的实验证明，在中涂层表面沾有汗液会造成中涂层与面漆层之间漆膜起泡。这足以证明汗液对于涂层的危害。而原子灰虽然本身并不会导致漆膜耐水性能下降，但极大提升了汗液存在的危害。通过分析认为，原子灰本身的细度（30~50 μm）较中涂漆、实色面漆（10 μm）大，且涂层较厚（实测修补后厚度可达200~500 μm），吸收水分的能力较大，汗液更易残留在原子灰中。由于漆膜是半透膜，外界湿度较大时水分能够渗透进涂层，与盐类结合，当内压力过大时造成漆膜起泡。在此次试验中，采用自来水进行打磨与使用纯水打磨的区别不大。
3 解决问题的思路及效果验证
市售的原子灰在维修市场目前没有理想的替代方案，通过取消原子灰来实现漆膜耐水性能的提升目前不可行。针对原子灰打磨时需要裸手接触的问题，可采用戴胶皮手套来解决，但仅能保证冬季可行。根据主机厂的实际操作经验，夏季戴胶皮手套会导致手指发白，严重的可发生蜕皮等现象，影响操作人员的健康。为此，我们采用了定期（2 h）洗手的工艺要求，体现在修补上，就是进行湿打磨的操作人员每次打磨前均进行洗手，洗去手部的油污及汗渍。中涂或面漆前采用溶剂擦拭的工艺是增强层间附着力、减少缩孔等漆膜弊病的常用工艺，而水是能够溶解盐分的，且成本相对较低。因此将此3 种措施作为方案进行验证，实验结果见表2。
实施不同对策对漆膜起泡的影响
由表2 的实验结果可见，采用洗手的方式效果显著，而采用溶剂油或纯水擦拭的方式则效果不明显。由于打磨等涂装工序需要裸手进行，这就给汗液进入涂层提供了便利。尤其是夏季，由于天气炎热，人体出汗较多，很容易将汗液沾在涂层表面。实际采取措施时结合操作人员的习惯，且一般的车辆修补均需要每次进行调色，在工艺中采用每次拆下油箱门后（用于调色）进行洗手作业。采取此对策后，问题明显下降，出现漆膜起泡现象的车辆比例不超过1%，至此，问题基本解决。
4 结语
对于成熟的工艺，要找出导致漆膜弊病的原因往往比较困难。此问题的解决也得益于与主机厂工艺的对比，找出了不同的因素，针对这些不同点进行了验证，最终找出了问题的症结所在。通过对不同的实施方案进行分析确定，最终解决了该问题。
