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| 汽车底漆 |
汽车车内美容有益健康
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国内外汽车涂料的研究状况
汽车涂料包括汽车在制造与维修中使用的涂料,主要品种有汽车底漆、汽车面漆、罩光清漆、汽车中间层涂料和汽车修补漆等。当今开发汽车涂料严格要求污染小,性能好,投资少,工艺简单,涂装效率高以及高的性价比[1],并且电泳涂料、水性涂料、粉末涂料以及高固体分涂料将逐步替代传统的溶剂型涂料,成为现代汽车涂料的主流[2]。
1 底漆
我国汽车底漆经历了油性底漆→硝基底漆→醇酸树脂底漆→环氧树脂底漆→浸用水性底漆→阴离子型电泳底漆(阳极电泳漆)→阳离子型电泳底漆(阴极电泳漆)和粉末底漆等几次重大变革。其中电泳漆是最早开发的水性涂料,具有涂装效率高,经济、安全、污染少、可实现完全自动化等特点,由于阳极电泳涂漆工艺存在溶解阳极(被涂对象)的缺点,当前主要应用阴极电泳工艺。目前,世界阴极电泳涂料主要分为PPG和Hoechst两大体系,前者是由美国匹兹堡平板玻璃公司开发的双组分、低黏度水乳型电泳漆;后者是由德国Hoechst集团及奥地利tolllack公司开发的单组分、高黏度、水溶性电泳漆。目前国内常用的汽车阴极电泳漆主要为高分子量环氧树脂、脂肪族异氰酸酯和聚巳内酰胺等类,常用的国外产品有ED4、关西HB2000、9210、G1083、G1183、FT25,国内产品ST-2、TH11-92等[3]。
1.1 汽车底漆阴极电泳漆的发展概况
实践证明,很多高分子树脂经过改性带上正电荷后,都可以成为阴极电泳涂料的成膜物质。使树脂阳离子化的方法很多,关键是必须在聚合物上引进某些具有孤对电子的元素如氮、磷、硫等,再用酸中和(质子化)使之具有水溶性。当前电泳涂料的主体树脂主要有丙烯酸树脂、环氧树脂、聚丁二烯和聚氨酯等几种,其中引入氮元素的居多[4]。阴极电泳漆不断更新换代,经历了普通膜厚→厚膜→抗黄变→中厚膜→无铅阴极电泳漆的过程。经过20多年的发展,目前第5代阴极电泳漆已在世界各大汽车厂的生产线上获得广泛应用。
PPG公司开发的第6代产品EC6350已经投放市场,实验室内已开发成功第8代产品。新一代阴极电泳漆的主要特点是泳透率高、颜基比低、边角覆盖效果好、无铅无锡。BASF的Cathoguard250是典型的高边角效应电泳,PPG的ED5和Herberts的EC3000的边缘覆盖效果也十分好,日本的立邦涂料PowerNICS和BASF的CG310不含铅,但含锡,PPG的EC6350不含铅、锡等重金属,其性能比含铅电泳漆毫不逊色。双层电泳因二次电泳可省略目前使用的汽车底漆中涂工艺,提高了油漆利用率(最高可达98%),并且进一步提高了车身的抗腐蚀能力,降低成本。erberts的双层电泳漆EC5000已在汽车零配件厂和个别整车生产线上使用,PPG公司产品第二层的涂膜最厚可达40Lm左右。在电泳涂装技术方面,超滤膜(UF)利用使电泳涂装实现了半封闭的循环清洗,提高了电泳漆的利用率;反渗透(RO)技术处理水可减少电泳涂X收稿日期:2005-06-10装的废水排放,提高电泳漆的回收率,在原有工艺中加装RO设备,可实现完全闭合回路循环清洗,使电泳漆的回收率提高到99%~100%。
2 中间涂层和面漆
中间涂层和面漆开发的重点为水性涂料、粉末涂料和高固含量涂料。
2.1 汽车底漆的水性涂料
水性涂料以水作溶剂,只以少量醇醚作助溶剂,采用不同的水性树脂配制而成,可分为水溶型、胶体分散型和乳胶型3种。目前水性涂料主要为聚氨酯类,其特点是固含量高,烘烤温度低,一般为140~160℃,施工条件宽,漆膜性能可与传统溶剂型中涂漆相当,抗石击性能优于溶剂型中涂漆膜。现有的水性底漆主要有水性丙烯酸氨基漆和水性聚氨酯漆两种。由于水不能像有机溶剂那样快速蒸发,因此水性底漆铝粉的定位控制是水性底漆的技术关键,必须经特殊的流变处理。经不断努力,目前的水性金属底漆的定向性能已经优于一般的溶剂型底漆,闪光效果更好。水性底漆可与溶剂型罩光清漆、水性清漆和粉末清漆配套使用。水性罩光漆主要由水溶性甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂与水性丙烯酸树脂或醇酸树脂按比例配制而成,是上世纪90年代开发出的水性涂料。由于价格较高,性能尚有待提高,目前尚未被广泛应用。迄今为止,水性涂料一般仍含有2%~15%的有机溶剂,对环境仍有一定程度的污染,开发无溶剂的水性涂料成为涂料厂商未来的主要课题。
2.2 汽车底漆的粉末涂料
粉末涂料卓越的环境效应和节能、高效、低成本等原因使之成为一般金属表面涂装的首选材料,在冰箱、洗衣机等行业应用十分广泛。由于粉末涂料的抗紫外线能力和耐候性较差,在汽车涂装,尤其是整车涂装方面的应用较晚。汽车用粉末涂料有环氧聚酯混合型,聚酯、聚氨酯和丙烯酸等类型。由于粉末漆不能像液态漆那样可以迅速换色,目前汽车用粉末漆只是单色漆系列。今后,汽车用粉末涂料的发展,将在进一步提高耐候性、抗紫外线性、低温化、薄膜化和提高装饰性方面努力[5,6]。
2.3 汽车底漆的高固含量涂料
水性涂料与粉末涂料对设备都有专门的要求,投资大,且操作比较困难,在使用溶剂型涂料的生产线上均无法直接使用。高固体分涂料由于其施工性能及所需的施工条件与现有溶剂型涂料基本相同,原有的涂装线不需进行大的改造就可使用,因此,许多汽车厂开始使用高固体分的涂料。高固体分涂料采用低黏度的聚酯、丙烯酸树脂,以及高固含量的氨基树脂,最高固含量可大于60%,更多的是使用固含量比传统的高出10%~20%的涂料,平均每千克涂料其溶剂挥发量可减少13以上。在汽车底漆用单色面漆、罩光清漆、塑料专用涂料和修补用涂料等方面应用相当广泛。例如塑料件使用的聚氨酯双组分涂料,可通过新的交联方式在70℃20min下低温快速固化,而且具有活化期长、施工固含量高等特点。PPG的D893高固含量清漆的固化时间比同类清漆短50%,漆膜冷却几分钟后即可抛光。高固含量涂料采用低黏度树脂,易产生流挂,施工不便,须采用各种助剂(如气相二氧化硅,有机膨润土,氢化蓖麻油,以及SCA、Microgel等)来改变涂料的流平性,固化过程控制和流挂控制是高固含量涂料的两大技术关键。穆合山、李艳华合成的高固体分丙烯酸树脂用于制备汽车涂料性能良好[7];无酯基树脂-多异氰酸酯多元醇齐聚物用三聚氰胺甲醛树脂HMMM交联固化,可避免酯键带来的弱点,获得耐酸雨性的高固体分汽车涂料8,9]。为了克服丙烯酸齐聚物中羟基极性大,使齐聚物黏度提高,IchiroAzuma等采用硅氧烷预先封闭羟基(甲基)丙烯酸单体中的羟基,制备了用硅氧烷封闭羟基的丙烯酸高固体分涂料[10]。HisakiTanabe等研究了有机硅改性丙烯酸高固体分涂料[11],某些有机硅聚合物黏度很低,在喷涂施工黏度下,固体含量可达100%,并具有优良的耐久性和抗酸雨性。利用SiH基和双键的氢化硅烷化反应引入有机硅聚合物提高固含量、改进抗酸雨性,是开发抗酸雨性高固含量丙烯酸汽车涂料的一个新途径。
2.4 汽车底漆的色彩的研究
普通颜料通过对光的漫反射产生单色效果,金属片状颜料通过平行反射产生一种金属闪光效果,珠光颜料通过平行反射+透射+折射+干涉产生一种珠光效果。所以现在金属闪光漆和珠光漆发展迅速,并且通过控制粒径可产生不同的闪烁效果。中等粒径可以产生柔和的闪烁,5~25Lm粒径可以产生丝绸光泽和微弱闪烁效果,遮盖力38胶体与聚合物第23卷也较好。最新一代的奇特涂料具有全息效果,如同许多信用卡表面的特殊图案一样,随着观察角度的不同这些颗粒会闪闪发光,并且会不断地变换颜色。PPG的DH900系列有12个色调,颜色能够从蓝绿色变化到紫色、紫红色到金黄色。DX78颜色系列颜色变化有红、蓝、紫、绿、白、橙和金,这种变色效果是由于聚氨酯树脂上的浮凸槽形成的光的衍射造成的。因为不同波长的光照到浮凸槽上就会有不同的反射,从不同角度观察获得的反射光线不同,色彩自然发生变化。 |
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轻型汽车工业油漆趋于外购化
这主要是由于轻型车辆生产商趋向于使用更多的塑料部件，此外轻型车辆生产所需的汽车工业油漆和涂料也开始趋向于外购。 |
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他说，因为这段时间，物业不让业主将车子停到自家楼下，而要停到7号楼、9号楼的车库里，由于老婆怀孕了，他才将车子停在楼下 |
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