一种不锈钢表面修复工艺及修复用漆的制作方法

本发明涉及涂漆和金属表面修复领域，具体涉及一种不锈钢表面修复工艺及修复用漆，尤其适用于SUS304不锈钢的表面修复。

背景技术：

随着人们对轨道车辆运行中舒适度要求的提高，安装空调已逐渐普及，由于人次、物品的运输量极大，车厢内空气流动性差，机壳外表面划伤、蹭伤在所难免，进而划伤、蹭伤处生锈及安装座焊缝氧化变色问题频出。目前，对划伤、蹭伤处生锈及安装座焊缝氧化变色问题的处理，通常是采用酸洗钝化处理工艺，然而，上述工艺存在较多弊端，如处理过程中的酸气酸雾对工作人员健康危害较大，工艺产生的酸洗废水多，污染环境，处理后产品外观质量较差、处理部位与整体色差大等，上述弊端给轨道车辆空调机壳的表面修复、处理带来诸多不便，因此，开发环保、美观、尤其是与特定机壳颜色一致的漆料及修复工艺是轨道车辆科研人员一直以来亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

为解决轨道车辆空调机壳表面刮痕、蹭伤、焊缝氧化变色的修复过程色差大、污染严重、对工作人员伤害大的技术问题，本发明提供一种不锈钢表面修复工艺及修复用漆，通过优选搭配电镀银树脂、铝银浆、银粉排列剂、抗刮伤剂和流平剂制得与轨道车辆空调机壳颜色色相基本一致的漆料，进一步涂覆在待修复部位的技术方案，使得修复后的轨道车辆空调机壳表面平整、光洁如初，整体颜色色相一致，且工艺简单、施工操作灵活。

本发明采用的技术方案是: 一种不锈钢表面修复工艺，所述工艺包括如下步骤：

a. 打磨待修复部位至表面平整，并进行常规清洁；

b. 配制漆料

① 称量包括以下重量份数比的原料：电镀银树脂31.0～42.0份、铝银浆2.0～4.0份、银粉排列剂0.28～0.5份、附着力促进剂1.0～3.0份、抗刮伤剂1.2～2.5份、流平剂 0.1～0.8份和溶剂53.0～59.0份；

② 铝银浆预处理：将铝银浆以总溶剂的1/5～1/3分散，浸泡12～24h，搅拌均匀，加入银粉排列剂分散均匀，得混合液A，待用；

③漆料的制备：将电镀银树脂加入至容器中，依次加入步骤②所得混合液A、附着力促进剂、抗刮伤剂、其余溶剂和流平剂，分散均匀制得漆料；

c. 将b所得的漆料均匀涂覆在经步骤a处理的待修复部位，干燥。

本发明采用的技术方案二是提供一种不锈钢表面修复用漆，所述漆的原料包括以下重量份数比的组分：电镀银树脂31.0～42.0份、铝银浆2.0～4.0份、银粉排列剂0.28～0.5份、附着力促进剂1.0～3.0份、抗刮伤剂1.2～2.5份、流平剂 0.1～0.8份和溶剂53.0～59.0份。

优选的，所述电镀银树脂为醋酸纤维素改性树脂和丙烯酸改性聚合物的混合物，醋酸纤维素改性树脂与丙烯酸改性聚合物的重量份数比为1：4～6。

优选的，所述的抗刮伤剂为纳米氧化铝和改性硅烷化合物的混合物，纳米氧化铝与改性硅烷化合物的重量份数比为0.5～1：1～2，改性硅烷化合物为SRE-5512增硬耐磨剂和/或SRE-5015B增硬耐磨剂。

优选的，所述银粉排列剂：铝银浆按重量配比为1：5～15；所述的银粉排列剂为按重量份配比1.2～1.6：1的KJ-9200SA防沉助剂和KC2210银粉定向排列剂或B-30G铝粉定向排列剂的混合物。

优选的，所述的铝银浆为SB4102PM铝银浆、MJ-9805高级仿电镀铝银浆和/或TD-11EAC高光亮喷涂银浆；所述附着力促进剂为KAF-61-2密着剂、BNK-NSF304 附着力促进剂、道康宁Z6040硅烷偶联剂、AD-106附着力增进剂和/或WB-224附着力促进剂；所述的流平剂为SRE-5250高级抗刮流平剂、SG-336A增硬抗刮流平剂和/或BD-3308抗刮伤流平剂；所述的溶剂为环己烷、丙二醇甲醚、丁酮、醋酸仲丁酯和/或碳酸二甲酯。

上述技术方案中，不锈钢表面修复工艺，适用于各种不锈钢表面的修复，尤其适合于SUS304不锈钢材质的表面修复，如轨道列车空调的SUS304不锈钢外壳刮伤、划伤、焊缝氧化变色，金属机器人中极惰性气体保护焊及金属极活性气体保护焊的焊缝氧化变色等，修复处理工艺包括以下步骤：

a. 打磨待修复部位至表面平整，并进行常规清洁。对于轨道车辆空调不锈钢机壳外表面的划伤或蹭伤，借助砂纸沿划伤或蹭伤的长度延长方向打磨，至目视没有明显划痕印迹，即认为至表面平整，其中，砂纸优选400目砂纸，使用时可裁成2-3mm长条以便于打磨划伤或裁减成蹭伤合适尺寸以便于打磨蹭伤部位；对于安装座焊缝氧化变色，借用不锈钢钢丝刷沿焊缝顺时针方向打磨以去除氧化皮，狭窄区域位置可用铜管砂布去除或笔式不锈钢钢丝刷进行去除。打磨至表面平整后，用洁净毛巾蘸清洗剂在所处理的部位及周围部位擦拭干净；

b. 配制漆料。具体方法包括以下步骤：① 称量包括以下重量份数比的原料：电镀银树脂31.0～42.0份、铝银浆2.0～4.0份、银粉排列剂0.28～0.5份、附着力促进剂1.0～3.0份、抗刮伤剂1.2～2.5份、流平剂 0.1～0.8份和溶剂53.0～59.0份；

② 铝银浆预处理：取总溶剂的1/5～1/3，用以分散铝银浆，分散均匀后浸泡12～24h，再次搅拌均匀，然后加入银粉排列剂并分散均匀，得混合液A，待用；

③漆料的制备：将称量的电镀银树脂加入至配制漆料的容器中，然后依次加入步骤②所得混合液A、附着力促进剂、抗刮伤剂、其余溶剂和流平剂，分散均匀制得漆料；

c. 将步骤b中的漆料均匀涂覆在经步骤a处理后的待修复部位，干燥，实际一般自然晾干。涂覆步骤可具体根据效果重复进行两遍以上，即涂覆一遍后观察涂覆部位是否与周边板材色相近似，如没有遮盖完全或色相差距较大，可间隔5-20分钟再重复操作，直至与周边板材色相基本一致。

为便于实际应用，常做成喷漆，涉及操作包括将b配制漆料中步骤③制得的漆料过滤，灌入装有搅拌珠的气雾罐中，放阀门后进行封口、充填二甲醚抛射剂，过水浴后安装按头，即制得喷漆，可采用常规工艺进行喷涂使用；

本发明修复用漆所采用原料经科学配比、综合协调作用，最终能够与诸多不锈钢色相相近，尤其是与轨道车辆空调SUS304不锈钢机壳的色相基本一致，且附着力、抗刮伤性能、防腐性能优异。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明修复工艺简单，适用于轨道车辆空调机壳外表面刮伤、划伤及焊缝氧化变色的修复，以配制的漆料修复后表面整洁光亮，硬度、防腐蚀性能优异，特别是与轨道车辆空调机壳SUS304不锈钢色相一致，修复操作灵活，提高了壳体、部件不良品的使用率，降低了空调机组出现锈蚀的风险，显著提高了空调机组外观质量，大大提高了修复效率；

（2）修复用漆原料优选搭配电镀银树脂、铝银浆、银粉排列剂、抗刮伤剂和附着力促进剂，漆膜硬度高、抗刮伤性强、附着力好，与不锈钢机壳颜色的色相近似；

（3）在进一步改进的技术方案中，优化了电镀银树脂、银粉排列剂及抗刮伤剂的成分及配比，有效果地防止银粉沉淀，保证了产品的稳定性和银粉的漂浮型，同时大大提高漆膜硬度、抗划伤性及涂层的防腐性；

（4）修复漆和修复工艺中均不含“三苯”和卤代烃类有毒物质，杜绝了工业酸洗废水的产生，符合环保要求，避免了酸气酸雾对工作人员健康的危害。

附图说明

图1为轨道车辆空调机壳划伤、蹭伤处理前照片；

图2为图1部位经本发明工艺处理后照片；

图3为大铁B型安装座与侧板焊接后焊缝氧化变色状态照片；

图4是图3中部件经本发明工艺处理后照片。

具体实施方式

本发明提供一种不锈钢表面修复工艺及表面修复用漆，所述的表面修复是指包括刮伤、划伤、蹭伤、氧化变色的表面问题进行修复处理，以下通过具体实施例说明表面修复用漆的组成、制备方法及使用表面修复用漆进行不锈钢机壳表面修复工艺等，以便更好的理解本发明。

实施例1

本发明提供的表面修复用漆适用于不锈钢表面的修复，尤其适用于轨道车辆空调SUS304不锈钢机壳的表面修复，修复后与不锈钢周边部位色相近似，甚至基本一致，其原料包括以下质量份数的组分：电镀银树脂31.0～42.0份、铝银浆2.0～4.0份、银粉排列剂0.28～0.5份、附着力促进剂1.0～3.0份、抗刮伤剂1.2～2.5份、流平剂 0.1～0.8份和溶剂53.0～59.0份；

其中，所述电镀银树脂可广泛选用市售的KMH-289高级电镀银树脂、KMH-288高级无卤电镀银树脂、KMH-2658环保无卤电镀银树脂、Y-092电镀银效果树脂和/或WRS-W-9901电镀银树脂中的一种或两种以上进行配比，优先选用醋酸纤维素改性树脂和丙烯酸改性聚合物的混合物，其中醋酸纤维素改性树脂和丙烯酸改性聚合物的重量份数比为1：4～6，选用该配比，保证了漆料颜色光泽及晾干时间；所述的抗刮伤剂优选为纳米氧化铝和改性硅烷化合物的混合物，通过有机硅烷化合物及无机纳米颗粒的增强配合作用，抗刮伤性能大大提高，同时提高了漆膜硬度，其中纳米氧化铝与改性硅烷化合物按重量份配比为0.5～1：1～2，改性硅烷化合物为SRE-5512增硬耐磨剂和/或SRE-5015B增硬耐磨剂；优选的，所述银粉排列剂：铝银浆按重量配比为1：5～15；所述的银粉排列剂为按重量份配比1.2～1.6：1的KJ-9200SA防沉助剂和KC2210银粉定向排列剂的混合物或KJ-9200SA防沉助剂和B-30G铝粉定向排列剂的混合物，有效果地防止银粉沉淀，保证了产品的稳定性和银粉的漂浮型；所述的铝银浆为SB4102PM铝银浆、MJ-9805高级仿电镀铝银浆和/或TD-11EAC高光亮喷涂银浆，选用粒径在3～12μm范围，利于表面的细致、光亮度；所述附着力促进剂为KAF-61-2密着剂、BNK-NSF304 附着力促进剂、道康宁Z6040硅烷偶联剂、AD-106附着力增进剂和/或WB-224附着力促进剂；所述的流平剂为SRE-5250高级抗刮流平剂、SG-336A增硬抗刮流平剂和/或BD-3308抗刮伤流平剂；所述的溶剂为环己烷、丙二醇甲醚、丁酮、醋酸仲丁酯和/或碳酸二甲酯，实际应用中，采用复合溶剂，即按质量份数配比计，环己烷15-20份、丙二醇甲醚1-2份、丁酮10-20份、醋酸仲丁酯25-30份和碳酸二甲酯1-5份。

为更好的理解，表1示例性列出具体的优选配比，但不以任何形式限制本发明。

表1 表面修复用漆原料配比示例

同时，本实施例设定多个对比例，

对比例1：该对比例中对于部分原料组分以目前最常用的组分进行了替换，原料组成以质量份数计为如下成分：3份SB4102PM铝银浆、36份石油树脂、1.2份WB-224附着力促进剂和0.3份流平剂，溶剂由25份二甲苯、9.5丙酮、15份醋酸仲丁酯、10份醋酸乙酯组成。

对比例2：除电镀银树脂选用35份丙烯酸改性聚合物外，其余成分与配比例2相同。

对比例3：除电镀银树脂选用35份醋酸纤维素改性树脂外，其余成分与配比例2相同。

对比例4：除抗刮伤剂选用2份增硬耐磨剂外，其余成分与配比例1相同。

对比例5：除抗刮伤剂选用2份纳米氧化铝外，其余成分与配比例1相同。

上述表面修复用漆的制作方法如下：

① 称量包括以下重量份数比的原料：电镀银树脂31.0～42.0份、铝银浆2.0～4.0份、银粉排列剂0.28～0.5份、附着力促进剂1.0～3.0份、抗刮伤剂1.2～2.5份、流平剂 0.1～0.8份和溶剂53.0～59.0份；

② 铝银浆预处理：将铝银浆以总溶剂的1/5～1/3分散，浸泡12～24h，搅拌均匀，加入银粉排列剂分散均匀，得混合液A，待用；

③漆料的制备：将电镀银树脂加入至容器中，依次加入步骤②所得混合液A和附着力促进剂，以1200-1600 r/min分散均匀，再加入抗刮伤剂、其余溶剂和流平剂，分散均匀制得漆料；

所得漆料可刷涂于不锈钢表面，为便于使用，高效涂覆，可进一步制成喷漆，涉及操作包括将b配制漆料中步骤③制得的漆料过滤，灌入装有搅拌珠的气雾罐中，放阀门后进行封口、充填二甲醚抛射剂，过水浴后安装按头，即制得喷漆，可采用常规工艺进行喷涂使用。

将表1中各配比漆按上述工艺制成喷漆，喷涂于轨道车辆空调SUS304不锈钢试件表面，喷涂3遍，自然晾干后进行下述性能测试：目测喷涂后的外观，采用铅笔测定法测试漆膜硬度，盐雾试验测试防腐性，画圈法测试漆膜附着力等级，结果见下表2。

表2 表1中各配比漆性能测试

上述测试结果表明，对比例的漆料所使用的原料含二甲苯，环境污染较大、操作过程中同样污染大，对操作人员健康影响较大，由于其配比不科学，漆膜硬度低，抗划伤性差、防腐性差；与对比例相比，本发明提供的表面修复用漆颜色与轨道列车空调SUS304不锈钢机壳颜色色相高度近似，为最接近的颜色，金属感强，修复后表面整洁光亮，其硬度、防腐蚀性能明显优于对比例所示的漆，本表面修复用漆的各组分配比科学、合理、性能优良，能广泛适用于不锈钢刮伤、划伤、蹭伤、锈蚀及焊缝处氧化变色等修复处理。

同时对比例2、对比例3与配比2相比，以配比2所示配比的漆料修复后的漆膜硬度更高、耐腐蚀性能更好；

同时对比例4、对比例5与配比1相比，以配比1所示配比的漆料修复后的表面硬度、抗刮伤性能大大提高。

实施例2

轨道列车空调SUS304不锈钢机壳外表面划伤、蹭伤修复工艺

a. 目视发现空调机壳外表面出现两条长4cm、宽2cm、深0.2mm的划伤刻痕，用400目砂纸裁成2-3mm长条，沿划伤长度延长方向打磨，目视没有明显划痕印迹即认为表明平整，若是蹭伤，可用400目砂纸根据蹭伤面积将砂纸裁成适合大小尺寸，在蹭伤区域位置打磨至无明显擦伤印迹，然后用洁净毛巾蘸清洗剂在处理划伤、蹭伤周围部位擦拭，至干净、无颗粒状附着物，自然晾干。

b. 配制漆料

按照实施例1中表1配比1所示原料组分进行量取，并参照实施例1中表面修复用漆的制作方法制备得喷漆，其中，制作方法的步骤②铝银浆预处理具体操作为：将铝银浆加入到1/5溶剂中搅拌均匀，浸泡12h。

c. 将b中所得漆料装入自喷漆罐体，制成喷漆，均匀摇动自喷漆罐体1分钟，将喷嘴与划伤、蹭伤物体部位距离150-250mm实施喷涂，喷完一遍后观察喷涂部位是否与周边板材色差一致，如不一致，遮盖间隔5-10分钟再重复喷涂，本实施例中共喷涂两遍，自然晾干后，修复后的表面与周围SUS304不锈钢表面颜色色相一致，几乎看不出有修复痕迹，表面整洁光亮，用手抚摸平滑，无凹凸不平感，指甲来回划动后无痕迹。

实施例3 轨道列车空调304不锈钢机壳安装座焊缝氧化变色修复工艺

a. 大铁B型安装座与侧板焊接后，焊缝处、侧板接触处氧化变色严重，变色锈蚀处面积高占安装座面积的15-20%，用不锈钢钢丝刷在变色处打磨，优选沿焊缝顺时针方向打磨以去除氧化皮，狭窄区域位置可用铜管砂布去除或笔式不锈钢钢丝刷进行去除，至干净、无颗粒状附着物即认为表面平整，用洁净毛巾蘸清洗剂在所处理的部位及周围部位擦拭干净，自然晾干；

b. 配制漆料

按照实施例1中表1配比2所示原理组分进行量取，并参照实施例1中表面修复用漆的制作方法制备得喷漆，其中，制作方法的步骤①铝银浆预处理具体操作为：将铝银浆加入到1/3溶剂中搅拌均匀，浸泡24h。

c. 将b中所得漆料装入自喷漆罐体，制成喷漆，均匀摇动自喷漆罐体1分钟，将喷嘴与划伤、蹭伤物体部位距离150-250mm实施喷涂，喷完一遍后观察喷涂部位是否与周边板材色差一致，如没有一致，遮盖间隔10-20分钟再重复喷涂，直至目视喷涂处理部位与周边板材无明显色差，喷涂部位完全覆盖，本实施例中喷涂两遍，自然晾干后，安装座及其与侧板焊接处的氧化变色全部修复完好，与周边板材色相一致，平整光洁如新。

本发明提供的修复工艺，大大降低了劳动强度，提高了生产率；尤其是提供的漆料金属感强，修复后表面整洁光亮，其硬度、防腐蚀性能异常优异，特别是与SUS304不锈钢表面颜色色相高度一致，采用本发明提供的漆料及修复工艺可代替目前常用的酸洗、钝化、电解处理工艺，且无工业废水，修复过程对工作人员无刺激性，更健康环保，适合大范围推广。