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汽车用涂料的发展状况汽车用涂料的发展状况何凡

2022-08-25

汽车用涂料的发展状况,汽车用涂料的发展状况

在汽车工业发达的国家中,汽车涂料的用量在涂料产量中占有极其重要的地位,一般仅次于建筑用涂料,但在涂料的销售额中所占的比例最大。因此,各国涂料生产厂非常重视汽车用涂料的动向及开发,以适应汽车工业发展的需要。汽车用涂料的生产和技术开发有集团化、国际化的倾向在近10年里,汽车用涂料在其耐候性、耐石击、外观装饰性、高艺术观赏性等方面都取得了很大的进展。但是随着人们环保意识的增强,使汽车用涂料又面临种种新的课题。以下针对汽车涂装的需要,介绍最近开发以及正在开发的汽车用涂料。1、汽车用涂料的主要发展情况汽车用涂料的最近需求是提高涂层质量、保护地球环境和降低成本,针对这些要求,涂料厂从涂料本身出发,进行了大量的研究,开发了一系列新型涂料。 电泳涂料:阴极电泳涂料于1977年在福特汽车公司开始应用,当时阴极电泳涂料厚度为20um左右。1984年厚膜阴极电泳涂料在汽车厂开始使用,涂膜厚度超过30um以上。后来,不少汽车厂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25um左右,具有与厚膜阴极电泳同样好的抗腐蚀能力。目前,世界汽车生产中有92%使用电泳涂料(ED),其中90%采用阴极电泳涂料。阴极电泳涂料具有优异的渗透性,可均匀覆盖工作凹陷部位,并有极强的防腐性,耐盐务可达1200h。目前,新一代高流平性的阴极电泳涂料已经在美国汽车厂使用。其代表产品有ppC、的ED11厚膜阴极电泳涂料、ED12中厚膜阴极电泳涂料、杜CormaxTM厚膜或中厚膜阴极电泳涂料。其主要性能改进是:使漆膜表面粗糙度值下降,例如CormaxTM中厚膜阴极电泳漆膜表面Ra为0.15~0.20um。汽车底漆采用CED已成定局,但也有人提出采用粉末涂料作为底漆和中涂,而CED大方向不变。今后工作主要是进一步改善性能,如降低固体温度,提高平整性和耐久性。中间涂层:渐涂料的水性化是由底到面逐步发展的,底漆已经水性化,中涂开始水性化。20世纪80年代末期,在大部分汽车涂装线上开始使用水性金属闪光底色漆。进入90年代,加快了使用水性化的步伐,尤其有欧洲,中涂涂料已实现了水性化。日本水性化工作的研究已经完成,日产汽车公司村山工厂使用日本油脂生产的水性中涂涂料。但由于生产成本高,环保要求没有欧美苛刻,所以日本没有全面推广。粉末涂料在中间涂层中已经开始使用。在1982年日本日产公司已开始使用过粉末中涂,80年代中期,通用汽车公司在一个货车厂使用粉末中涂,近年来又在三个小型货车上使用。但是粉末中涂在投入生产线使用以前,用几个大的难点。其中最大的难点是如何形成平滑均匀的涂膜、粉末粒子的微粒化技术以及涂装装置的稳定供给。如今,涂料和涂装方法的开发都取得了进展,原来比溶剂型涂料 差的涂膜外观也得以提高,涂料的稳定供给以及涂着效率的改善已成为可能。在最近两年,带色的中间涂层已在美国广泛采用,其度要优点是中涂的颜色与面漆的颜色配套,提高了外观装饰性,由于采用带色中涂,面漆中金属闪光底色漆的厚度可以从20um降到15um,而金属闪光漆的遮盖量可以降低到25um。这样,减少了涂料的用量,减少了流挂等弊病,降低了返修率。面漆:汽车面漆分两类,即本色漆和金属闪光漆,大体上各占一半。近几年金属闪光漆系列发展迅速,珠光漆,梦幻涂料等层出不穷,颜色也向具有高透明感、深度感、高色彩方向发展。金属闪光漆目前在美国大多采用高固体分闪光漆,而日本采用最多的是中低固体分金属闪光漆。随着环保法规的日益严格,为发提高豪华轿车的漆膜外观质量,美国部分高级轿车近两年来采用水性金属闪光漆,可大大降低VOC排放。同时,水性金属闪光漆具有特殊的流动性,有利于铝粉定向, 比溶剂型涂料具有更好的金属效应。所以水性金属闪光漆水性化是必然趋势,技术也已成熟,能很快推广应用。通用汽车公司预计,2020年前全球大部分汽车厂会采用水性金属闪光漆。5年左右国内的汽车厂可能会有水性金属闪光漆的要求。水性金属闪光漆代替溶剂型金属闪光漆,与所有水性涂料一样,必须有恒温恒湿条件,一般施工温度为22~28℃,相对温度为60%~80%。水性金属闪光漆施工后,必须有一段闪光的过程,一般90℃/min左右,使水分挥发后才能呀涂双组份高固体丙烯酸涂料或粉末涂料。 本色漆是否再罩清漆,仍有不同的看法,总的看都认为罩清漆后,漆膜外观、耐久性都有所提高。所以,美国克莱斯勒公司的所有轿车、通用汽车公司的部分轿车在本色兴上再罩一层清漆,使漆膜外观得到改善。目前欧洲和北美均使用双组份或单组份高固体分丙烯酸罩光清漆,但是异氰酸酯一丙烯酸体系的缺陷是异氰酸酯的毒性。因此,从环保角度来看,未来罩光清漆应是粉末涂料的水性涂料。如美国通用汽车公司在20世纪80年代在OKlamome建立了一条水性罩光漆生产线,近来又在Eisenach使用,效果比较好,认为很有发展前途。目前,罩光清漆和本色漆以高固体分涂料易被现在的生产线接受,在应用中仍是主流。如果采用双组份高固体分涂料,施工固体分可达85%以上,VOC排放量已与水性漆相似,近期是可行的。粉末涂料是最有发展前途的罩光清漆,但作为本色漆,由于换色难,使用上会受到一定限制。 2、汽车用涂料的发展方向在第一届环太平洋涂料技术交流大会上,美国通用汽车公司指出:21世纪的汽车涂料,主要类型为水性涂料和粉末涂料。水性涂料可将VOC排放降到很低,粉末涂料可使VOC排放降为零。在21世纪,水性和粉末涂料必将成为汽车涂料的主流,但汽车底、中、面漆要求各异,各有偏重,其发展动向如下:阴极电泳涂料的动向1)进一步提高耐腐蚀性,重视提高防锈钢板的实用性和车身防锈性。2)要求提高包括电泳底漆在内的综合涂膜外观质量,趋向改用厚膜CED。3)在涂高明度色的场合,解决常发生的CED变黄的问题。在日本,汽车流行色是白色系列,故应重视解决这一问题。中层涂料的动向1)提高中层涂层的外观装饰性,有厚膜化的倾向。2)提高厚膜涂装的作业性。在高装饰的4层汽车涂装工艺中有涂两次中间涂层的趋向。3)提高中间涂层的耐崩裂性。要求中间涂料与电泳底漆、面漆的层间结合优良,在受冲击时能承受冲击能量。4)中涂的颜色与面漆的颜色配套,有同色化的倾向,并正在通过改进涂装设备来提高装饰性。 5)适应VOC法规的要求,实现低公害化。为了适应上述要求,总的趋向是采用高固体分中涂、水性中涂。在西欧非常重视耐崩裂性,以采用PE、聚氨酯系列中涂为主流。面漆的动向:日本认为轿车用面漆的耐候性已不成问题,在这方面所需做的工作是开发高耐候、色彩多样化的新型颜料。各国汽车用涂料的制造厂,当今主攻方向是采用各种技术措施,来提高轿车用面漆的外观装饰性。另外是高固体分化,以提高其涂装作业性和适应VOC法规的要求。

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