防锈包装在汽车零部件领域的应用

　　1、分类

　　用于汽车零配件防锈包装的气相防锈塑料膜（以下简称VCIF），按照适用的零件材质（在我国）分为钢材用膜和多金属用膜两类。所谓多金属，是指包括钢与铜、铝及钢基镀层（镀锌、镀镍等）材料的一种或几种的组合件。

　　美、韩等国制造的VCIF不分类，属于多金属膜。但它们对钢材的防锈能力不及我国的钢用膜。从销售和管理的角度说，不分类，省事。但从使用的效果说，分类较好。因为钢材和有色金属因材质不同，产生腐蚀的环境条件也不同，如PH值。因而对防蚀材料的功能要求也不同。钢材“喜于”PH值大于9的碱性环境，PH值为10-12的环境是很安全的。而有色金属则反，“喜于”PH值为6-8的中性环境，有些即便是偏酸性也可以。它们的“喜好”是矛盾的。而VCI的防蚀，是通过溶于金属表面的水膜释放出缓蚀基团并在金属表面形成保护膜来达到的。VCI配方成分的性质，决定了水膜的PH值，它应符合防蚀目标-金属材质对于PH值的要求。换言之，用于钢材防蚀的VCI水溶液应呈碱性。反之亦然。所以，有资料指出：用于钢材防蚀的、主成分为VPI-260的1#纸，不能用于有铜套的连杆、有锌层零件及铝质活塞。到目前为止，尚未见不受PH值影响，对多金属都有很好防蚀效果的VCI的报导。

　　2、品种

　　至目前，VCIF从膜的基本形态发展成为多种产品形态。

　　2．1 VCI发泡层/增强层（“/”表示复合）

　　把VCIF的基本形态变成发泡层，其厚度为1.5-3.0mm，使它增加缓冲效果。但膜的强度有所降低，为克服此缺陷而复合增强层，如PE编织布，使膜的强度增加了2-3倍，以满足需要高强度膜包装的情况。

　　2．2 PE发泡层/VCIF

　　这种结构是为增加VCIF的缓冲效果，又不降低VCIF的性能而研发的。

　　2．3 VCIF拉伸膜

　　拉伸膜用于外包装越来越广泛。在拉伸膜中加入VCI，使它增加气相防锈功能，为扩展它的使用创造了条件。使用VCI拉伸膜外包装，不但增加了防锈和屏蔽效果，还可缩小包装体积，节省包装木箱。

　　2．4 VCI高阻隔膜

　　这种膜的结构是VCIF/高阻隔膜。当要求有高阻隔性的VCIF作为包装屏蔽层时，则应采用这种防锈膜。常用的 高阻隔性膜有：

　　EVOH（乙烯/乙烯醇共聚物）

　　PVDC （偏二氯乙烯共聚物）

　　PAN（丙烯腈共聚物）

　　……。

　　2．5 VCI真空包装膜

　　真空包装膜的基本特性是透湿率与透气率接近零。为此，采用高阻隔膜仍达不到要求，而必须在复合膜中加入铝箔层。当铝箔层厚度达到13-15μm时，其透湿率能达到0。

　　2．6 VCI抗静电膜

　　当采用VCIF包装电子电工产品时，通常要采用抗静电膜。在VCIF中添加抗静电添加剂，使表面电阻率（108-1012Ω）等电性能指标达到理想范围，保护电子产品不受静电损坏。

　　2．7 VCI泡沫

　　VCI泡沫的使用厚度通常为8-10mm，严格说，它不属于膜。它具有非常好的缓冲、衬垫性能，包装易损、易碎的组合件时，使用VCI泡沫很合适。

　　上述产品的大部分都得到了广泛应用。

　　3、使用

　　使用VCIF的方法很简单。但有几点仍应指出。

　　A．包装零件的前处理质量 必须做好零件在防锈包装前的除锈、清洗、干燥等前处理工作，保证表面清洁度，注意缝隙和盲孔。

　　B．包装件的密封 用VCIF防锈包装，要密封好，避免VCI的损失，保证防锈期。密封方法，可以加热焊封，也可用胶带粘封。

　　C．用料合适 求得最大的防蚀效果。

　　D．用量足够 VCI用量，一定要掌握30-35g/m3包装用量这一经验数据。可根据包装箱大小，使用的VCI面积大小及VCI的单位含量计算出。VCIF的制造商或供应商应能替使用者完成这些计算。当必须用“无油防锈包装时，为保证防锈效果，常将VCIF与VCI粉剂、片剂或VCI纸配合使用。

　　E．尽量避免VCIF与防锈油层或油漆层直接接触。

　　F．“协同措施” 国内外成功的、先进的防锈包装方法和事例都证明，不是采用单一的材料、方法，使它们产生“协同效应”，互相补充，达到万无一失。

　　4．应用实例

　　A．青岛某汽车配件公司。出产启动齿圈。出口日本。

　　防锈包装工艺：前处理 涂防锈油 装入VCI袋，5 只/袋，

　　每只之间垫发泡PE膜 装入纸箱，45袋/箱 托盘上预置VCIF袋 纸箱装入托盘上的袋内，8箱/托盘 VCIF袋封口 袋外放置纸板 拉伸膜缠绕外包。

　　注：该公司使用H型（钢用）VCIF袋，由制造厂加工成型。膜

　　厚100μm。

　　B. 北京某汽车刹车泵厂。出产刹车泵。国内销售。

　　零件外表面彩虹镀锌钝化。用D型（多金属）VCIF袋，规格120×140mm。

　　工艺：前处理 装入VCIF袋 装入纸盒 装入大纸箱。

　　C. 河南孟州某配件公司生产汽车发动机缸套，销往美国及国内。

　　l 出口美国康明斯公司（材质：铸态贝氏体灰铸铁）

　　工艺：清洗机热喷涂洗 超声波热水洗 晾干或擦干 浸涂防锈油 装入VCIF袋，橡皮筋捆扎袋口 装箱，箱内事先放入VCIF大袋，分层摆放，每层之间垫双面复膜的瓦楞纸，每个套之间亦用瓦楞纸隔板 胶带封袋。

　　l 出口至美国福特公司（外表面呈芝麻粒状）

　　工艺：洗后烘干（柜中，100℃，1-2h） 冷至室温 装入VCIF袋（双层，袋内铺垫VCI纸板） 装入预先放置PE膜袋的纸箱 在VCIF袋内及袋VCIF袋与PE膜袋之间都放入干燥剂 每个缸套之间用VCIF呈S形隔开 缸套上面放一层VCI纸板 胶带粘封VCIF袋 放于托盘上，7箱/托盘 拉伸膜缠绕外包。

　　注：VCIF厚度：60μm。

　　D． 辽宁汽车集团公司某零件分厂。出产差速机壳、法兰、拔叉等，产品出口。

　　工艺：前处理 浸涂防锈油 沥干 装入VCIF袋 抽除袋内空气 热焊封 装入纸箱，4袋/箱 放入托盘，拉伸膜缠绕包装。

　　注：VCIF膜厚：100μm。

　　E． 大连某柴油机厂。出产柴油发动机）缸体、缸盖、，曲轴）

　　工艺：前处理 涂防锈油 装入VCIF袋 胶带粘封

　　（曲轴）纸箱

　　（缸体盖）木箱

　　5、VCIF的质量及其标准

　　VCIF的质量包含防锈性能和物理性能。我们制订了企业标准和起草国家标准（GB/T19532现已实施）时，收集了美、韩、台湾、印度、以色列等的VCIF样品，作了大量的试验，就钢用膜而言，它们的防锈性能都不及我公司产品；就多金属用膜而言，效果相近。而韩国的略胜于美国产品。

　　在物理性能方面的外观质量，国内产品某些方面不及国外的。

　　VCIF的质量标准：

　　我国已拥有VCIF的国家标准：GB/T19532-2004《包装材料 气相防锈塑料薄膜》。除了美国的军用规范MIL-PRF-22019D《气相缓蚀剂处理的可焊封柔性透明的屏蔽材料》外，尚未见其他国家的国标报导。

　　我国国标的制定依据是美军规范。虽不是““等同采用”而是“修改采用”，但其总体水平不低于美军规范。国标制定结合了我国实际情况，使其科学性、适用性及可操作性都达到了九十年代末国际先进水平。值得指出的是：

　　A．技术指标 GB/T19532除全部采纳了美军规范的15项指标外，还增加了“交变湿热试验”和“气相防锈甄别试验”。增加前一项指标是因为VCIF在迅速发展的电工电子产品防护包装中显示了突出优越性，其使用广泛，用量大增。增加此项以满足“电工电子产品基本环境试验规程”的需要。增加后一项，是因为甄别试验在国内防锈材料的试验中得到广泛应用和认可，并采纳了反馈意见。

　　B．技术参数 消耗后的VIA试验，在美军规范中，试样的消耗（暴露）时间较长，为12天（288小时）。是基于武器、装备需长期封存及封存环境的严酷性以及它们使用的VCI的主成分VPI-260的蒸汽压很小的情况。本标准为适用我国民用产品中短期防蚀的实际要求，故试样的消耗时间除保留288小时这个级别外，还增加了120h、72h、48h和24h四个级别。这样，既保持了美军规范原有的技术指标高度，又能根据实际需要，作出合适的选择，以避免功能过剩。

　　C．气相缓蚀能力（VIA）试验方法

　　GB/T19532中的VIA试验，没有采用GB/T16267《包装材料试验方法 气相缓蚀能力》，而是制定了一个新方法，它与GB/T16267的主要区别有：加入甘油水溶液的时间和方式、打磨试片的砂纸的最终粒度、试样规格及试验结果的评定标准。加入甘油水溶液的时间是采纳了DIN TL8135标准规定。其他改变是在充分的试验基础上而得出的。