汽车涂料是指各种类型汽车、摩托车、农用车等 生产线使用的涂料和汽车修补用涂料, 广义上还包括自行车、拖拉机及农机和铁路交通车辆等使用的涂料。由于其用量大、品种多、涂层性能要求高和涂装施工要求特殊等原因, 汽车涂料在工业用涂料中已经成为一种专用涂料。在汽车工业发达国家, 汽车涂料的产量占涂料总产量的20%左右。

随着时代的进步,人们的环保意识越来越强,工业环保要求也越来越高, 对于汽车涂料行业,在涂装过程中使用的挥发性有机物的排放已经有了严格的要求。欧洲 1994 年提出的《溶剂控制指令 汽车涂装过程排放限制》就明确规定了轿车涂装线有机溶 剂排放量(包括底漆、中涂漆、面漆涂装)不得高于45g/m2德国对挥发性有机物的排放要求更为严格,排放标准为不得高于35g/m2。

针对这些要求,涂料生产企业从涂料本身出发,进行了大量的研究,开发了水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等一系列新型的不含挥发性有机物或含量较少的涂料,应用到工业生产中使汽车涂装过程达到 规定的标准。表 1 列出了这些新型涂料在汽车车身涂膜中的使用情况。

目前,世界汽车生产中有92% 使用电泳涂料,其 中90% 采用阴极电泳涂料(CED)。CED 于 1977 年 在福特汽车公司开始应用,当时CED膜厚度为20μm 左右。1984年厚膜阴极电泳涂料在汽车生产企 业开始使用 , 涂膜厚度超过30μm。之后,不少汽车生产企业又从厚膜阴极电泳涂料转到中厚阴极电泳 涂料,漆膜厚度在25μm 左右, 具有与厚膜阴极电泳 涂膜同样好的耐腐蚀能力。阴极电泳涂料具有优异 的渗透性,可均匀覆盖工作凹陷部分,并有极强的耐腐蚀性,耐盐雾可达1200h 。

目前,国外CED已经发展到第5代,其主要特点是:
(1) 低有机助溶剂 ,VOC 含量低于2%
(2) 高泳透率,使车身这样的复杂工件的内外膜厚度差越来越小,当车身外表面膜厚度为 20μm 左右时,车身内表面膜厚度可达12μm 以上
(3) 膜薄 , 低密度 , 颜料成分减少 , 但不降低防锈 能力 , 从而减少槽液的沉淀 , 材料用料减少 , 降低了材 料成本
(4) 提高了抗锐边腐蚀的能力
(5) 无重金属 ( Pb 、 Sn 等 )
(6) 烘干温度低 , 油烟发生量少 , 达到节能、节材、 清洁环境的目的。

第 6 代阴极电泳涂料也在应用 , 它可使涂料使用 量减少 12.18 % 一种采用有机颜料、无铬、无铅、无 亚硝酸盐并减少 10 % 步骤和耗水量的第 7 代产品开 始商业化 第 8 代产品已在实验室开发成功 更新一 代的产品开发已开始 , 其特点是 : 泳透率高、颜基比 低、边角遮盖效果好、无铅无锡。这是美国 PP G 公司 CED 产品的特色 , 其今后主要发展方向是四个零 ( 挥 发性有机溶剂含量、超滤液排放量及重金属含量、颜 料含量均为零 ) , 进一步提高抗石击性和节能 , 降低烘 干温度。在国际阴极电泳涂料流派中 , 日本关西涂料 公司吸取原奥地利 Stollock 公司阴极电泳涂料特长 , 加上自行开发研究的成果 , 推出别具一格的 CED 。

基于环保、省能源、省资源、高性能的要求及有利于施 工涂装的目的 , 其 CED 的开发方向如下 :
(1) 不含有害重金属、溶剂含量低的阴极电泳涂 料
(2) 超低温固化 (130 ～ 140 ℃ ) 型阴极电泳涂料
(3) 超低加热减量型阴极电泳涂料 , 并提高材料 利用率 , 减少油烟和烘干房维修的频率
(4) 利用分层技术 , 开发耐候性较好的阴极电泳 涂料 , 即涂膜在固化时分层 , 上层以耐粉化的丙烯酸 树脂为主 , 下

层以耐腐蚀性好的环氧树脂为主 , 以适 应底、面合一的阴极电泳涂料市场的需要。
另外 ,PP G 公司还成功开发出了双层电泳系统 , 第一层为无铅阴极电泳涂料 ( 黑色、导电 ) , 膜厚为 10 μ m , 电压为 100 V , 时间 90 s ,180 ℃烘干 ,30 min 第 二层是耐石击电泳中涂 ( 灰色或彩色 ) , 膜厚 20 ～ 30 μ m , 电压 250 V , 时间 180 s ,180 ℃烘干 ,30 min 。这 样其施工价格可大幅度下降 , 而涂装效率接近 100 % , 其 VOC 接近于零 , 又有抗紫外线的效果。在 电泳涂料与中涂层之间有时还有一层耐石击涂料 , 此 也属于底漆系统。因为在车头灯处的引擎盖部位、车 顶以及车门下部及其底部 , 在汽车行驶时极易受到飞 石冲击。这层涂层必须能吸收飞石的冲击能 , 随之加 以扩散 , 只不过由于该涂层所处位置不同厚度差异很大 , 在汽车上部厚度为 5 μ m, 故要求伸长率高 , 而在下部和底部厚度达 100 ～ 200 μ m, 所采用的涂料体系为聚氯乙烯 ( PVC) 类或聚氨酯类。轻质 PVC 及低温烘烤型是 PVC 涂料的发展方向。 PVC 涂料在低于 800 ℃焚烧时极易生成致癌物质 , 而采用聚氨酯涂料性能好但价格贵。而现已开发的以聚酯化合物为主要原料的耐石击涂料 , 性能可与现有的 PVC 涂料相匹敌甚至更优 , 如用在车身尾部的焊缝上时 , 普通的 PVC 涂料易开裂 , 而聚酯涂料不会开裂。但存在的主要问题仍是价格较高 , 也有人在研究用丁苯橡胶或共混乳胶漆体系代替 PVC 耐石击涂料。