汽車涂料的發(fā)展

汽車涂料的發(fā)展汽車涂料的發(fā)展摘要:隨著汽車的普及和我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車用涂料在我國(guó)涂料工業(yè)中占有越來越重要的地位，隨著人類.的不斷前進(jìn)和不斷完善，汽車及其相關(guān)工業(yè)的發(fā)展也必然要跟上時(shí)代前進(jìn)的步伐，不斷地滿足.各個(gè)方面所提出的新的要求。對(duì)于涂料而言，這些要求是針對(duì)涂料本身的改善和提高，有的則是針對(duì)使用涂料時(shí)對(duì)于環(huán)境污染的限制。本文介紹了汽車涂料的成分、作用，它的產(chǎn)生，發(fā)展，市場(chǎng)上的主要汽車涂料，以及新近開發(fā)的節(jié)能環(huán)保汽車涂料等;同時(shí)指出了開發(fā)環(huán)保涂料是人們永遠(yuǎn)的追求及今后發(fā)展趨勢(shì)，高科技涂料的相繼問世。With the popularization and car in Chinas automobile industry development in our country, automobile paint coating industry plays more and more important position, with human society forward continuously and constantly improve, motor vehicles and related industrial development is also necessary to keep up with the pace of the progressive era, constantly satisfy social each aspect proposed new requirements. For coating is concerned, these requirements for coating itself is to improve and enhance, some is about using the coating for environmental pollution limits when. This paper introduces the composition, automobile coatings, its emergence, role in development and the market the main automobile coatings, and recent development of energy conservation and environmental protection automobile coatings, etc.; Meanwhile points out the development environmental protection coating is people forever pursue and future development trend, high-tech coating field.關(guān)鍵詞:汽車涂料環(huán)保節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)納米材料Automobile coating Environmental protection and energy saving Development trend nanomaterials1、汽車涂料的發(fā)展史汽車涂料就是指涂裝在轎車等各類車輛車身及零部件上的涂料，一般指新車的涂料及輔助材料和車輛修補(bǔ)用涂料。汽車涂料是涂料家族中的一種，英文名稱：automotive coatings. 跟一般的涂料一樣，汽車涂料一般由成膜物質(zhì)、助劑、顏料、溶劑組成。自從1886年卡爾本茨研制成功第一輛汽車至1923年，汽車用涂料均選用一些天然物質(zhì)：植物油、天然樹脂等為漆基的涂料。如亞麻仁油、松油、炭黑等配制而成，且只能用刷子一道又一道地刷涂在車體表面，涂裝一輛車大約需要一到兩周時(shí)間，嚴(yán)重制約了汽車的大批量生產(chǎn)。1924年，杜邦公司研制出使用噴槍噴涂的汽車涂料一杜邦硝基漆，從而將每輛汽車的涂裝時(shí)間縮短到幾小時(shí)，使汽車的批量生產(chǎn)成為可能，加快了汽車生產(chǎn)的步伐。同時(shí)，還成功開發(fā)出以硝化棉為主要基料的硝基漆(汽車修補(bǔ)漆)。1929年，杜邦公司率先推出第一種用合成樹脂一一醇酸樹脂制成的醇酸磁漆，它具有更好的光亮度和耐久1生。1935年杜邦又首先推出汽車涂料調(diào)色系統(tǒng)打破了黑色汽車涂料一統(tǒng)天下的局面，使五彩濱紛的汽車行駛在世界各地，增添了都市的風(fēng)采。此后，汽車涂料的發(fā)展日新月異。19381945年，出現(xiàn)以硝化棉、醇酸樹脂為主要基料的合成磁漆。20世紀(jì)50年代，杜邦公司推出了今天仍在使用的丙烯酸快干漆。它很快取代了硝基漆而成為第三代汽車涂料。60年代，出現(xiàn)了熱固性氨基醇酸磁漆、熱塑陛雨烯酸樹脂涂料、丙烯酸聚氯酯磁漆、陽極電泳涂料，使汽車涂料的光亮度、耐久性和硬度進(jìn)一步提高。同時(shí)開發(fā)了防銹靜電涂裝等，使汽車的噴涂技術(shù)有了一個(gè)新的突破。20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)了粉末涂料、雙層面漆工藝、熱固1生氯基漆、陰極電泳涂料。70年代，雙層烤漆一一采用底涂層罩透明涂層面漆工藝首先出現(xiàn)在歐洲，因其良好的耐久性和高光澤，被日本和美國(guó)汽車制造商相繼采用，為金屬涂料和珠光涂料的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)新型的金屬涂料和珠光涂料逐漸被汽車生產(chǎn)廠家使用，配上高亮度的清漆罩光，使汽車外觀日益美觀。與此同時(shí)，出現(xiàn)了硬度和光亮度均優(yōu)于原有丙烯酸涂料的熱固型丙烯酸涂料。20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了氯基烤漆、高固體分丙烯酸烤漆，采用罩光工藝(即本色或金屬閃光漆都采用底色漆加罩光漆)。1980年德國(guó)涂料專家蘇塔努希首次使用云母鈦珠光顏料制成了一種具有全新色彩藝術(shù)風(fēng)韻的珠光汽車涂料，并成功地用于美國(guó)福特汽車公司的轎車生產(chǎn)線。珠光汽車涂料具有很高的鏡面光，珠光細(xì)潔柔和裝飾性極佳，同時(shí)具有隨角異色效從。而奠定了它作為現(xiàn)代轎車表面高裝飾性涂料的地位。目前美、歐各大汽車公司幾乎所有高當(dāng)豪華轎車均采用珠光涂料涂裝。隨著對(duì)環(huán)保的日益重視，低污染涂料開始應(yīng)用。高固體分的聚氪酯高溫烤漆、丙烯酸聚氨酯漆和清漆普遍被使用。因?yàn)楦吖鉂啥群褪褂猛该魍繉?，使得疵點(diǎn)更容暴露出來，所以材料的準(zhǔn)備工作和干凈的車間環(huán)境比以往更重要，因而出現(xiàn)了下吸式通風(fēng)噴漆房，同時(shí)珠光涂料的涂裝技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，使用了二層涂裝和三層涂裝，使車身的顏色更加美麗并具有幻覺感。1982年日產(chǎn)公司使用過粉末中涂，80年代中期通用汽車公司在貨車廠使用粉末中涂，粉末涂料在中間涂層中開始使用。1984年厚膜陰極電泳涂料在汽車廠開始使用，涂膜厚度超過30 um后來，不少汽車廠又從厚膜陰極電泳涂料轉(zhuǎn)到中厚陰極電泳涂料，漆膜厚度在25 um左右具有與厚膜陰極電泳涂料同樣好的抗腐蝕能力。近年來帶色的中間涂層已在美國(guó)廣泛采用，其主要優(yōu)點(diǎn)是中涂的顏色與面漆顏色配套，面漆中金屬閃光底色漆的厚度可以從20 um降到15 um，這樣，減少了涂料的用量，減少了流掙等弊病，降低了返修率在60年代末至鯽年代中期，我國(guó)的汽車制造廠家所用面漆一般都是中、低氨基含量的氯基烤漆。1985年以后采用高氯基含量的氨基烤漆，隨著轎車工業(yè)的發(fā)展，引進(jìn)了丙烯酸樹脂磁漆、優(yōu)質(zhì)的氯基樹脂磁漆和雙層面漆涂裝工藝應(yīng)用在新建的多條轎車車身涂裝線上80年代末期，在部分汽車涂裝線上開始使水性金屬閃光底色漆，汽車涂料的水性化是由底到面逐步發(fā)展的，底漆已經(jīng)水性化，中涂開始水性化一進(jìn)入90年代，加快了使用水性化的步伐，尤其在歐洲中涂涂料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了水性化。日本水性化研究工作也已經(jīng)完日產(chǎn)汽車公司使用水性中涂涂料。但是由于生產(chǎn)成本高，環(huán)保要求沒有歐美苛刻，所以水性汾料在日本沒有全面推廣使用。20世紀(jì)90年代相繼開發(fā)出一批耐酸雨、抗劃傷型汽車面漆、水性涂料、高固體分涂料和粉末涂料等環(huán)保型涂料井廣泛獲得工業(yè)應(yīng)用。ICl公司成功地開發(fā)出劃時(shí)代的水性涂料，現(xiàn)各大汽車制造公司越來越多地使用這種涂料、成功開發(fā)的超高固體分涂料和耐擦傷清漆，目前已開始被日產(chǎn)、豐田等汽車廠采廂。明層的安全型聚氯酯高溫烤漆等一批高科技涂料相繼問世，為21世紀(jì)汽車涂料的發(fā)展開創(chuàng)了美好的前景。最早曾何人把研碎的魚鱗和銅粉加到涂料中，以使光線能夠靠這蝗碎片反射出來，以達(dá)到閃爍的效果，但效果不太理想，20世紀(jì)70年代科研人員發(fā)現(xiàn)細(xì)薄的鋁片加入涂料后，閃爍效果非常好，并可以造成正側(cè)面顏色深淺不同。于是，這種發(fā)明即被工業(yè)化并越來越多地用往汽車上，這就是我們所說的金屬涂料。金屬漆改變了傳統(tǒng)顏色單調(diào)的缺點(diǎn)，通過其中鋁片的反射光線，不同角度都有閃閃發(fā)光的效果。1997年，杜邦公司成功地推出高科技變色珠光涂料，這種先進(jìn)涂料中含有一種不同于傳統(tǒng)的金屬涂料和珠光涂料的顏料，用半導(dǎo)體合成工藝將五層透明的金屬氧化物疊合起來使一層涂膜在不同角度下會(huì)變成紅、藍(lán)、綠、紫、橙等多種顏色。這種高科技變色珠光涂料必將引越汽車顏色的又一場(chǎng)變革。本色漆上再罩清漆漆膜外觀、耐久性都有所提高。目前美國(guó)克萊斯勒公司的所有轎車、通用汽車公司的部分轎車在本色漆上再罩上一層清漆，使漆膜外觀得到改善。歐洲和北美均使用雙組分或單組分高固體分丙烯酸罩光清漆，但是異氰酸酯一丙烯酸體系的缺陷是異氰酸酯的毒性。因此，從環(huán)保角度來看，未來罩光清漆應(yīng)是粉末涂料和水性涂料。2、汽車涂料的發(fā)展趨勢(shì)目前全球汽車涂料行業(yè)的總銷售額已達(dá)34億美元，市場(chǎng)持續(xù)變化是這一行業(yè)的主要特點(diǎn)。雖然競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，但是所有的競(jìng)爭(zhēng)者都有著相同的認(rèn)識(shí)和目標(biāo)，那就是產(chǎn)品的創(chuàng)新來滿足環(huán)境及用戶的需求。汽車涂料業(yè)目前面臨的最重要的問題之一是環(huán)境問題。如長(zhǎng)期用于小汽車生產(chǎn)的溶劑型涂料會(huì)排放大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)，為了解決這一問題，美國(guó)聯(lián)邦政府要求本國(guó)的三家汽車制造商(通用汽車、福特汽車公司和戴姆勒-克萊斯勒汽車公司J共同研制生產(chǎn)先進(jìn)的對(duì)環(huán)保有利的涂料產(chǎn)品。雖然粉末涂料對(duì)環(huán)境有利且成本較低、但是由于這類涂料的涂裝設(shè)備成本較高，這就導(dǎo)致涂裝施成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的溶劑型涂料。因此即使研究試驗(yàn)成功，這種技術(shù)仍有可能要過一段時(shí)間才會(huì)得到全面的應(yīng)用。在粉末清漆成為一種實(shí)用技術(shù)的同時(shí)，還要看汽車制造商是否愿意將非液體技術(shù)用于組裝汽車涂料車間的作業(yè)施工，而且還要考慮施工成本是否可以接受和是否可以獲得最佳的產(chǎn)品質(zhì)量。美國(guó)通用汽車公司提出，21世紀(jì)汽車涂料主要類型為水性涂料和粉末涂料。水性涂料可將VOC排放降到很低，粉末涂料可使VOC排放降為零。21世紀(jì)，水性涂料和粉末涂料必將成為汽車涂料的主流，但汽車底、中、面漆要求各異，各有偏重。為了減少涂料的污染排放量，美國(guó)通用、戴姆勒一克萊斯勒及福特等汽車公司均對(duì)粉末涂料用作汽車涂料的性能進(jìn)行了相關(guān)的測(cè)試，以便推廣應(yīng)用。使用粉末清漆比使用其它粉末涂料要求更高，難度更大，因?yàn)樽鳛榍迤?；僅要給涂層表面提供光澤和光亮，還要提供防碎落和褪色保護(hù)。以干燥顆粒霧狀形式使用的粉末涂料不合任何溶劑，對(duì)于噴涂外逸部分可加以收集、過濾和回收，與新的粉末涂料混合用于生產(chǎn)線上的其他車輛，減少了汽車噴涂過程造成的環(huán)境污染。目前，正在工廠進(jìn)行涂漆試驗(yàn)的車輛尚未進(jìn)入市場(chǎng)，正在經(jīng)受各項(xiàng)嚴(yán)格的測(cè)試，采用粉末清漆涂裝的福特汽車公司和通用汽車公司的輕型卡車目前正處于實(shí)用試驗(yàn)階段。最近，新一代的高流平性的陰極電泳涂料已經(jīng)在美國(guó)汽車廠使用，其代表產(chǎn)品有PPC的Edl l厚膜陰極電泳涂料、Edl2中厚膜陰極電泳涂料、杜邦的Cormax TM厚膜或中厚膜陰極電泳涂料，其主要性能改進(jìn)是使漆膜表面粗糙度下降。汽車底漆采用CED(陰極電泳)已成定局，但也有人提出采用粉末涂料作為底漆和中涂，而CED大方向不會(huì)變，今后工作主要是進(jìn)一步改善性能，降低固體溫度，提高平整性和耐久1生。近幾年金屬閃光漆系列發(fā)展迅速，珠光涂料、夢(mèng)幻涂料等層出不窮，顏色也向具有高透明感、深度感、高色彩方向發(fā)展。目前在美國(guó)大多采用高固體分閃光涂料，而日本采用最多的是中低固體分金屬閃光涂料。隨著環(huán)境保護(hù)法規(guī)日趨嚴(yán)格，為了提高豪華轎車的漆膜外觀質(zhì)量，美國(guó)部分高級(jí)轎車近兩年采用水性金屬閃光涂料，可大大降低有機(jī)揮發(fā)物排放。同時(shí)，水性金屬閃光涂料具有特殊的流變性，有利于鋁粉定向，比溶劑型涂料具有更好的金屬效應(yīng)，所以水性金罹閃光涂料比水性中涂更早被日本汽車廠所接受，歐美也已廣泛使用。金屬閃光涂料水性化是必然的趨勢(shì)技術(shù)也已成熟，能很快推廣應(yīng)用。通用汽車公司預(yù)計(jì)，2021年前全球大部分汽車廠會(huì)采用水性金屬閃光涂料。由于金屬色和珍珠色涂料滿足了人們對(duì)汽車顏色更美觀、更吸引人的需求，所以越來越多的汽車應(yīng)用這些顏色。有資料統(tǒng)計(jì)，在歐美國(guó)家，珍珠色的汽車占20左右，金屬色的汽車占50左右，而傳統(tǒng)的素色汽車僅占30左右。在我國(guó)金屬涂料和珠光涂料僅在轎車中部分使用，比例不到30。在未來幾年內(nèi)，國(guó)產(chǎn)車中金屬色和珍珠色將會(huì)迅速增加，尤其高科技變色珠光涂料的產(chǎn)生，將把汽車本身和周圍的環(huán)境裝扮得更漂亮。我國(guó)汽車行業(yè)中，車輛噴漆普遍使用的都是傳統(tǒng)的油性涂料，油性涂料中含有較多的有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)揮發(fā)到空氣中，容易對(duì)空氣造成污染。而相比傳統(tǒng)的油性涂料，水性涂料是一種新型高端的環(huán)保涂料，根據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)測(cè)算，以每周平均混合4升底色漆的車間為例，使用水性涂料每年可以減少115千克VOC 的排放，相當(dāng)于100多輛車一年的尾氣排放量。近年來由于中國(guó)整體經(jīng)濟(jì)環(huán)境向好和消費(fèi)者購(gòu)買能力的提高，加之人均汽車保有量較低，中國(guó)汽車工業(yè)正在急速擴(kuò)張，同時(shí)也為中國(guó)地區(qū)的汽車涂料市場(chǎng)創(chuàng)造了空前的發(fā)展機(jī)遇。數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)汽車銷售遠(yuǎn)超出美國(guó)340萬輛，而僅2021年1、2月份，中國(guó)汽車?yán)塾?jì)銷量287萬輛，美國(guó)148萬輛，已超越美國(guó)近一倍，而從中國(guó)經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展情況看，中國(guó)汽車市場(chǎng)還將近一步擴(kuò)大，無論是從新車用漆還是舊車保養(yǎng)來看，中國(guó)汽車涂料業(yè)都將擁有巨大的市場(chǎng)空間，而隨著全.對(duì)低碳環(huán)保理念的不斷推進(jìn)，水性汽車涂料或?qū)⒊蔀槠囃苛袭a(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。根據(jù)資料介紹，各種涂料配套的汽車涂裝工藝體系只有采用水性中涂、水性底色漆的體系與雙組分高固體分罩光清漆、水性罩光清漆或粉末罩光清漆才能使有機(jī)溶劑VOC排放量達(dá)到環(huán)保要求35g/m2以下。從20世紀(jì)90年代開始，歐美汽車廠為環(huán)保達(dá)標(biāo)采用環(huán)保型汽車涂料替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑型汽車涂料。到2021年已采用水性中涂、底色漆的轎車分別已占總產(chǎn)量的份額為：北美7%和43%；歐洲32.5%和36%。其中德國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)水性化，中涂占80%，底色漆占93%。而在亞洲采用水性底色漆的轎車只占 1.5%。在我國(guó)汽車工業(yè)的 52 年歷史中，隨著科技進(jìn)步和汽車涂層質(zhì)量要求的提高，我國(guó)汽車涂料已實(shí)現(xiàn)了四次大的更新?lián)Q代?，F(xiàn)用的第四代汽車涂料是以第4 、5 代陰極電泳涂料，耐酸雨、抗劃傷性的優(yōu)質(zhì)丙烯酸樹脂涂料，丙烯酸聚氨酯涂料，面漆顏色為金屬色和本色，適應(yīng)轎車三層涂裝體系的涂料等為代表。是近年隨轎車產(chǎn)品和轎車車身涂裝線的引進(jìn)，世界著名的汽車涂料公司在華設(shè)廠，達(dá)到國(guó)際轎車涂層標(biāo)準(zhǔn)而形成的?；谵I車產(chǎn)品引進(jìn)的國(guó)別不同，這一代汽車涂料尚可分為日本體系和歐美體系。從 20 世紀(jì) 90 年代開始，歐美汽車廠為環(huán)保達(dá)標(biāo)采用環(huán)保型汽車涂料替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑型汽車涂料。到 2021 年已采用水性中涂、底色漆的轎車分別已占總產(chǎn)量的份額為：北美 7% 和 43% ；歐洲 32.5% 和 36% 。其中德國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)水性化，中涂占 80% ，底色漆占 93% 。而在亞洲采用水性底色漆的轎車只占 1.5% 。低碳環(huán)保理念推動(dòng)中國(guó)水性汽車涂料發(fā)展隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口劇增，二氧化碳排放量越來越大，已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類的生存環(huán)境和健康安全，現(xiàn)在人們已經(jīng)徹底地意識(shí)到，人類正在親手破壞著自己唯一的家園，而全球?yàn)?zāi)難性氣候變化屢屢出現(xiàn)，也一次次的為地球安全敲響了警鐘，發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為人類別無選擇的趨勢(shì)。成本問題：到底比油性漆高還是低很多企業(yè)排斥水性汽車涂料的原因一般是成本問題，由于水性涂料的技術(shù)含量和對(duì)原材料的要本較高，相對(duì)成本也會(huì)有所提高，因此制約了國(guó)內(nèi)環(huán)保水性的發(fā)展進(jìn)程。然而據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，隨著目前油價(jià)、涂料原村料價(jià)格的上漲，以及油性涂料在生產(chǎn)中配備的大量專業(yè)消防設(shè)施，加上國(guó)家對(duì)油性涂料生產(chǎn)運(yùn)輸上的要求等等，油漆涂料同樣面臨不少的成本壓力。國(guó)家政策支持對(duì)水性汽車涂料發(fā)展意義重大任何的產(chǎn)業(yè)一但得到政府支持，都會(huì)取得突破性的發(fā)展，水性涂料發(fā)展同樣需要政府政策的扶持，據(jù)涂料產(chǎn)業(yè)業(yè)內(nèi)人士分析，水性涂料產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展緩慢，其困難在于：除了涂料行業(yè)的法規(guī)及政策對(duì)環(huán)保概念的體現(xiàn)還比較有限，目前實(shí)施的一些法規(guī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)過時(shí)外，還由于人們固有觀念上的一些原因，加之很多企業(yè)對(duì)于溶劑型涂料的施工已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)熟練的程度，很多應(yīng)用商對(duì)于水性涂料的施工抱著比較消極或者慢熱的狀態(tài)，而施工人員對(duì)于溶劑型涂料對(duì)人體及環(huán)境的危害有限的認(rèn)知，也是造成這種局面的原因之一。加快水性涂料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的健全是推動(dòng)中國(guó)涂料的水性化關(guān)鍵步驟。同時(shí)，下游生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的“水性化”是中國(guó)水性涂料市場(chǎng)繁榮的中堅(jiān)力量，下游生產(chǎn)廠商愿意走上水性化的道路，市場(chǎng)上才可以真實(shí)看見涂著水性涂料的商品。3、汽車涂料越來越引起人們的關(guān)注汽車面漆起到保護(hù)車廂不被腐蝕及美化外觀的作用，是整車質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。因?yàn)閲娡坑推嵴嫁I車生產(chǎn)總費(fèi)用的20%，而且轎車的外表面90%以上是涂漆面，顯然涂層質(zhì)量(光澤、顏色、耐久性等)會(huì)直接影響外觀，影響人們對(duì)汽車質(zhì)量的評(píng)價(jià)。因此汽車生產(chǎn)廠家十分重視轎車面漆技術(shù)，往往投人巨大的資金和人力去發(fā)展和改進(jìn)轎車的面漆，強(qiáng)調(diào)抓住視覺的第一印象。面漆以普通本色漆和金屬閃光色漆、珠光色漆等3種為主，現(xiàn)在轎車多用金屬閃光色漆和珠光色漆，噴涂這些面漆后再噴涂罩光清漆，可令整個(gè)車身明亮如鏡?，F(xiàn)在轎車車身的噴涂工藝一般按照這些程序進(jìn)行，普通轎車車身要噴涂3層，由陰極電泳底漆、中涂和面漆組成，有些中高級(jí)轎車車身要噴涂 4 5層，由陰極電泳底漆、中涂1一2層和面漆1一2層組成，以達(dá)到較高的外觀裝飾性。轎車的漆面要求映象率高，光亮如鏡。除了油漆質(zhì)量外，還要有相當(dāng)高要求的工場(chǎng)環(huán)境和工藝技術(shù)。從車輛車身噴漆至烘漆的過程中，工場(chǎng)內(nèi)要空氣清潔，不能有過量的塵埃。由于科技的進(jìn)步，今天的噴涂工藝與十幾年前的噴涂工藝相比已有很大的發(fā)展，無論油漆的顏色、勃結(jié)性、添加劑、穩(wěn)定劑、溶解系統(tǒng)和工藝技術(shù)均發(fā)生了變化，而且這種變化目前仍在進(jìn)行之中，使轎車面漆質(zhì)量得到很大的提高。在現(xiàn)代化工廠內(nèi)，油漆的調(diào)色、噴涂方式均已實(shí)現(xiàn)電腦化管理。進(jìn)人新世紀(jì)以來，我國(guó)汽車工業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，汽車擁有量更是以驚人的速度在遞增，其中最顯著的是轎車數(shù)量迅速增加，在車輛擁有量中所占比例也越來越大，各種造型、色彩繽紛的車流已構(gòu)成現(xiàn)代都市亮麗的風(fēng)景線。轎車能起到美化城市的作用，在于其別致的造型和漂亮的外表面。但無論汽車涂膜質(zhì)量如何優(yōu)良，在使用過程中，氣候的變化、各種原因引起的接觸、擦剮，甚至碰撞等諸多原因都會(huì)導(dǎo)致漆膜的劣化、損傷。如何保持、恢復(fù)汽車良好的外表，越來越引起汽車修理業(yè)的重視。4、目前普遍使用的汽車涂料在近10多年中，汽車用涂料在其耐候性、耐石擊性、外觀裝飾性、高藝術(shù)觀賞性等方面都取得了很大的進(jìn)展，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，使汽車用涂料又面臨新的課題。車用涂料的最近需求是提高涂層質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境和降低成本。針對(duì)這些要求，涂料制造廠從涂料本身出發(fā)，進(jìn)行了大量的研究，開發(fā)了一系列具有更大使用價(jià)值的新型涂料。并已得到應(yīng)用。按施工工序可分為底漆、中涂漆（二道底漆）、面漆、清漆等；4.1底漆汽車底漆是直接涂敷在經(jīng)過表面預(yù)處理工件表面上的第一道漆，是整個(gè)涂層的基礎(chǔ)。對(duì)汽車底漆的要求是：經(jīng)過表面預(yù)處理的工件表面應(yīng)有很好的附著力，它的漆膜必須由記號(hào)的物理力學(xué)性能和良好的耐腐蝕性、抗水性、抗化學(xué)介質(zhì)侵蝕性，與中涂漆或者面漆由良好的配套性，由良好的施工性能。作為汽車底漆的陰極電泳涂料于1977年在福特汽車公司開始應(yīng)用，當(dāng)時(shí)陰極電泳涂料厚度為20 um左右。1984年厚膜陰極電泳涂料在汽車制造廠開始使用，涂膜厚度超過30 um以上。后來，不少汽車制造廠又從厚膜陰極電泳涂料轉(zhuǎn)到中厚陰極電泳涂料，漆膜厚度在25 um左右，具有與厚膜陰極電泳涂料同樣好的抗腐蝕能力。目前，世界汽車生產(chǎn)中有92%使用電泳涂料(ED)，其中有90%采用陰極電泳涂料(CED )。陰極電泳涂料具有優(yōu)異的滲透性，可均勻覆蓋工件凹陷部位，并有極強(qiáng)的防腐性能，耐鹽霧可達(dá)1 200 h。作為陰極電泳漆的主流是水性胺化環(huán)氧和封閉性異氰酸酯陰極電泳涂料。但其中存在一些重要缺陷：（1）異氰酸酯封閉劑會(huì)發(fā)到大氣中會(huì)造成污染，（2）存在著固化促進(jìn)劑如鉛錫之類的有害重金屬污染。泳透性不足早些經(jīng)濟(jì)性下降。汽車底漆采用CED已成定局，但也有人提出采用粉末涂料作為底漆和中涂，而CED大方向不會(huì)變。今后工作主要是進(jìn)一步改善性能，如降低固體溫度，提高平整性和耐久性。4.2中涂漆汽車用中涂也稱二道漿，就是用于汽車底漆和面漆或底色漆之間涂料。要求它既能牢固地附著在底漆表面上，又能容易地與它上面的面漆涂層相結(jié)合，起著重要的承上啟下的作用。中涂除了要求與其上下涂層有良好的附著力和結(jié)合力，同時(shí)還應(yīng)機(jī)械性能好，能提供與面漆相適應(yīng)的保護(hù)性能；中涂還應(yīng)具有填平性，以消除被涂物表面的洞眼、紋路等，從而制成平整的表面，使涂飾面漆后得到平整、豐滿的涂層，提高整個(gè)漆膜的鮮映性和豐滿度，以提高整個(gè)涂層的裝飾性；還應(yīng)具有良好的打磨性，從而打磨后能得到平整光滑的表面。膩?zhàn)?、二道底漆和封閉底漆都是涂料配套涂層的中間層，即中涂，膩?zhàn)邮怯脕硖钛a(bǔ)被施工物件的不平整的地方，一般呈厚漿狀，顏料含量高，涂層的機(jī)械強(qiáng)度差，易脫落，所以目前大量流水線生產(chǎn)的新車已不再用膩?zhàn)樱袝r(shí)僅用于汽車修補(bǔ)用。封閉漆是涂面溱前的最后一道中間層涂料，涂膜呈光亮或半光亮，一般公用于裝飾性要求較高的涂層中（例如汽車修補(bǔ)），這種涂層要求在涂面漆之前涂一道封閉漆，以填平上述底層經(jīng)打磨后所遺留的痕跡，從而得到滿意的平整底層。目前新車原始涂裝一般采用二道底漆作為中間涂層。它所選用的基料與底漆和面漆所用基料相似，這樣就可保證達(dá)到與上下涂層間牢固的結(jié)合力和良好的配套性。該二道中涂主要采用聚酯樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和粘結(jié)樹脂等作為基料；顏料和填料選用鈦白、炭黑、硫酸鋇、滑石粉、氣相二氧化硅等。二道中涂一般固體份高，可以制得足夠的膜厚（大約40um）；機(jī)械性能好，尤其是具有良好的抗石擊性；另外還具有表面平整、光滑，打磨性好，耐腐蝕性、耐水性優(yōu)良等特點(diǎn)，對(duì)汽車整個(gè)漆膜的外觀和性能起著至關(guān)重要的作用。4.3面漆汽車用面漆是汽車整個(gè)涂層中最后一層涂料，它在整個(gè)涂層中發(fā)揮著主要的裝飾和保護(hù)作用，決定了涂層的耐久性能和外觀等。汽車面漆可以使汽車五顏六色，煥然一新。汽車面漆是整個(gè)漆膜的最外一層，這就要求面漆具有比底層涂料更完善的性能。首先耐候性是面漆的一項(xiàng)重要指標(biāo)，要求面漆在極端溫變濕變、風(fēng)雪雨雹的氣候條件下不變色、不失光、不起泡和不開裂。面漆涂裝后的外觀更重要，要求漆膜外觀豐滿、無橘皮、流平好、鮮映性好，從而使汽車車身具有高質(zhì)量的協(xié)調(diào)和外形。另外，面漆還應(yīng)具有足夠的硬度、抗石擊性、耐化學(xué)品性、耐污性和防腐性等性能，使汽車外觀和各種條件下保持不變。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車用面漆在近50年來，無論在所用的基料方面，還是在顏色和施工應(yīng)用方面，都經(jīng)歷了無數(shù)次質(zhì)的變化。30、40年代主要采用硝基磁漆、自干型醇酸樹脂磁漆和過氯乙烯樹脂磁漆，至80、90年代采用氨基醇酸磁漆、中固聚酯磁漆、熱塑性丙烯酸樹脂磁漆、熱固性丙烯酸樹脂磁漆和聚氨基甲酸酯磁漆等，這樣使面漆各種機(jī)械性能、耐候性、耐化學(xué)品性和耐污性等都有了顯著的提高，從而大大改善了面漆的保護(hù)性能。與此同時(shí)汽車面漆在顏色方面也逐漸走向多樣化，使汽車外觀更豐滿、更誘人。進(jìn)入90年代以來，為執(zhí)行全球性和地區(qū)環(huán)保法，減少汽車面漆揮發(fā)份的排放量，開始研究探索和采用水性汽車面漆，目前一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家的新建汽車涂裝線上，已經(jīng)采用了水性泊車面漆，國(guó)內(nèi)基本上還處于溶劑型汽車面漆階段。如上所述，汽車面漆的主要品種是磁漆，一般具有鮮艷的色彩、較好的機(jī)械能以及滿意的耐候性。汽車用面漆多數(shù)為高光澤的，有時(shí)根據(jù)需要也采用半光的、垂紋漆等。面漆所采用的樹脂基料基本上與底層涂料相一致，但其配方組成卻截然不同。例如，底層涂料的特點(diǎn)是顏料分高，配料預(yù)混后易增稠，生產(chǎn)及儲(chǔ)存過程中顏料易于沉淀等。而面漆在生產(chǎn)過程中對(duì)細(xì)度、顏色、涂膜外觀、光澤、耐候性方面的要求更為突出，原料和工藝上的波動(dòng)都會(huì)明顯地影響涂膜性能，對(duì)加工的精細(xì)度要求更加嚴(yán)格。目前高檔汽車和轎車車身主要采用氨基樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、中固聚酯等樹脂為基料，選用色彩鮮艷、耐候性好的有機(jī)顏料和無機(jī)顏料如鈦白、酞菁顏料系列、有機(jī)大紅等。中外還必須添加一些助劑如紫外吸收劑、流平劑、防縮孔劑、電阻調(diào)節(jié)劑來達(dá)到更滿意的外觀和性能。4.4清漆清漆的特點(diǎn)有以下四點(diǎn)：1.清漆美觀，光澤度很高，但易出現(xiàn)劃痕。car2100-小敏提醒：如果洗車后用稍有些發(fā)硬的毛巾或麂皮去擦車，就會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)絲劃痕：。2.目前原廠采用的清漆材料主要為高溫固化的單組分漆：聚氨酯或聚酯，修補(bǔ)漆常用的清漆材料主要為自然固化的雙組分丙烯酸酯類。3.清漆一般含有減少紫外線照射的保護(hù)功能（色漆不含此功能），只要清漆層完好無損，它可有效延緩色漆的老化（褪色）。4.清漆比普通漆更易受到環(huán)境污染的侵蝕。car2100-小敏提示有害物質(zhì)的來源包括：車尾氣中放出的二氧化碳的炭黑及飛機(jī)航空油中飄落的雜物有酸雨、酸霧、酸雪等。這些雜物一旦落在車上，加上空氣中的水份，就變成腐蝕清漆的酸性溶液。稍一加溫（陽光中的紫外線），便開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，侵蝕汽車漆的保護(hù)層。一次、兩次并不明顯，但若長(zhǎng)期不做護(hù)理，最終這種化學(xué)反應(yīng)會(huì)侵蝕到色彩層、底漆層和金屬。5、納米材料在汽車涂料中的應(yīng)用汽車面漆不但決定著汽車的美觀與否，而且直接影響著汽車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。所以汽車面漆除要求具有高裝飾性外，還要求有優(yōu)良的耐久性包括抵抗紫外線、水分、化學(xué)物質(zhì)及酸雨的侵蝕和抗劃痕的性能。納米涂料可以滿足上述要求。納米顆粒分散在有機(jī)聚合物骨架中，作承受負(fù)載的填料，與骨架材料相互作用，有助于提高材料的韌性和其它機(jī)械性能。研究表明，將l0的納米級(jí)二氧化鈦粒子完全分散于樹脂中，不僅可以提高其機(jī)械性能，尤其是抗劃痕性能，而且外觀好，適于制造汽車面漆涂料；將改性納米碳酸鈣以質(zhì)量比例15加入聚氨酯清漆涂料中，可提高清漆涂料的光澤、流平性、柔韌性及涂層硬度等；納米二氧化硅是一種抗紫外線輻射材料，加之其極微小顆粒的比表面積大，能在涂料干燥時(shí)很快形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可同時(shí)增強(qiáng)涂料的強(qiáng)度、光潔度和抗老化性；以納米高嶺土作填料制得的聚甲基丙烯酸甲酯納米復(fù)合材料不僅透明，而且吸收紫外線，同時(shí)也可提高熱穩(wěn)定性，適合于制造汽車面漆涂料。另外，納米材料還具有隨角變色效應(yīng)，、在汽車的裝飾噴涂作業(yè)中，作為后起之秀的隨角變色效應(yīng)顏料是納米材料最重要和最有發(fā)展前途的應(yīng)用領(lǐng)域之一。例如，將納米二氧化鈦添加在汽車金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生意想不到的色彩效果。納米粉與閃光鋁粉或云母珠光顏料并用于涂料體系時(shí)，能在涂層光照區(qū)的側(cè)光區(qū)反射出藍(lán)色乳光，從而增加金屬面漆顏色的豐滿度，產(chǎn)生獨(dú)特的視覺效果。5.1 納米玻璃涂料利用納米粉體材料較強(qiáng)的紫外線反射特性，將納米級(jí)二氧化鈦粉體按一定比例加入到涂料中，可以有效地遮蔽紫外線，使乘員免受紫外線輻射。將其涂于車窗玻璃表面，在紫外線的作用下，還可以分解沉積在玻璃上的污物，氧化有害氣體，殺滅空氣中的細(xì)菌，具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火、凈化車內(nèi)環(huán)境、保證乘員身體健康等作用。5.2 抗石擊涂料汽車車體最貼近地面的部分，經(jīng)常受到各種濺起的碎石、瓦礫沖擊，最好采用具有抗石擊作用的防護(hù)涂料。在汽車涂料中添加納米氧化鋁、納米二氧化硅等，可增強(qiáng)涂層的表面強(qiáng)度，提高耐磨性，減小碎石、瓦礫的沖擊損傷。5.3 防靜電涂料由于靜電的作用會(huì)引起諸多麻煩，因此汽車內(nèi)飾件涂料中采的用防靜電涂料的開發(fā)和應(yīng)用日益廣泛，如80納米的二氧化硅、140納米的二氧化鈦和20納米的三氧化二鉻與樹脂復(fù)合，可作為靜電屏蔽涂層應(yīng)用到汽車上。另外，利用納米氧化物四氧化三鐵、氧化鈦、氧化鋅等，也可制成多種顏色的防靜電涂料5.4防臭涂料在新車中往往會(huì)有異味，它們來源于汽車內(nèi)裝飾材料樹脂添加劑里所含的揮發(fā)性物質(zhì)。另外，汽車內(nèi)的香煙味、汗臭味被座椅、壁板等表面吸收后，留存于汽車內(nèi)也很難清除。納米材料具有很強(qiáng)的抗菌、消臭功能與吸附能力，因此利用某些納米微粒作載體，吸附抗菌離子，制成脫臭涂料用于汽車內(nèi)飾等表面，可達(dá)到殺菌、抗菌的目的。例如納米氧化鋅微粒具有優(yōu)越的抗菌、消毒、除臭功能，因此把它作為功能助劑對(duì)天然纖維進(jìn)行后處理，可以獲得性能良好的抗菌纖維，用于汽車內(nèi)飾紡織品，能夠吸收異味，凈化空氣。6、環(huán)保節(jié)能的汽車涂料是人們永遠(yuǎn)的追求隨著人類.的不斷前進(jìn)和不斷完善，汽車及其相關(guān)工業(yè)的發(fā)展也必然要跟上時(shí)代前進(jìn)的步伐，不斷地滿足.各個(gè)方面所提出的新的要求。對(duì)于涂料而言，這些要求是針對(duì)涂料本身的改善和提高，有的則是針對(duì)使用涂料時(shí)對(duì)于環(huán)境污染的限制。自汽車誕生以來，經(jīng)過涂料工作者們數(shù)十年的努力，作為汽車重要配套材料之一的汽車涂料的各項(xiàng)性能如裝飾性、防腐蝕性、抗石擊性、施工性以及耐候性等都有了很大程度的提高和改善，基本上滿足了汽車工業(yè)的需求。但人們追求完善的要求是無止境的，研制和生產(chǎn)高性能的汽車涂料是我們永遠(yuǎn)的課題。保護(hù)地球環(huán)境，減少大氣污染的呼聲越來越高，環(huán)境問題也非常強(qiáng)烈地左右著汽車及其相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。因此，高固體分化、水性化和粉末化，從20世紀(jì)開始就一直是世界涂料行業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品的基本方針和發(fā)展方向。汽車涂料業(yè)目前所面臨的最重要的問題之一是環(huán)境問題。如長(zhǎng)期用于小汽車生產(chǎn)的溶劑型涂料會(huì)排放大量VOC，為了解決這一問題，美國(guó)聯(lián)邦政府要求本國(guó)的3家主要小汽車制造商通用汽車公司(GM)，福特汽車公司和戴姆勒一克萊斯勒汽車公司共同研制生產(chǎn)先進(jìn)的對(duì)環(huán)境友好的涂料產(chǎn)品。據(jù)介紹，雖然粉末涂料對(duì)環(huán)境友好且成本較低，但是由于這類涂料的涂裝設(shè)備成本較高，導(dǎo)致涂裝施工成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的溶劑型涂料。因此，即使研究試驗(yàn)成功，這種技術(shù)仍有可能要過一段時(shí)間才會(huì)得到全面應(yīng)用。為了減少涂料的污染排放量，通用、戴姆勒一克萊斯勒及福特等汽車公司均對(duì)粉末涂料用作汽車涂料的性能進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試，以便推廣應(yīng)用。使用粉末清漆比使用其他粉末涂料要求更高，難度更大，因?yàn)樽鳛榍迤岵粌H要給涂層表面提供光澤和光亮，還需要防碎落和褪色保護(hù)。傳統(tǒng)的清漆以漆霧的形式噴涂在汽車表面，在干燥過程中將釋放出VOC，污染環(huán)境。另外，液體涂料過噴或外逸還必須進(jìn)行收集和填埋處置，而這從生態(tài)學(xué)來說并非是一項(xiàng)完善的措施。而以干燥顆粒霧形式使用的粉末涂料不含任何溶劑，對(duì)于噴涂外逸部分可加以收集、過濾和回收，與新的粉末涂料混合用于生產(chǎn)線上的其他小汽車，減少了汽車噴涂過程帶來的環(huán)境影響。除了粉末清漆之外，不久前LEPC還宣布它已啟動(dòng)了2個(gè)新的研究項(xiàng)目:粉末水漿清漆和顏料勃結(jié)粉末底漆。PPG工業(yè)公司認(rèn)為，從清洗和預(yù)處理到加涂裝飾性涂料及清漆罩光，都可以開發(fā)出一些對(duì)環(huán)境友好的材料以改善對(duì)環(huán)境的影響。例如可以改變材料的化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用方法，同時(shí)還可以通過提高運(yùn)輸效率、材料的循環(huán)利用率及減少或消除廢物等方面著手進(jìn)行各種改善對(duì)環(huán)境影響的工作。為了符合環(huán)境法規(guī)的要求，許多公司目前正在從它們所生產(chǎn)的涂料中，特別是從預(yù)處理和防腐蝕產(chǎn)品中清除鉻、鎳和鉛等重金屬。除此之外，還有其他公司也在對(duì)用于保護(hù)涂層的其他技術(shù)進(jìn)行研究。巴斯夫公司還引人了Ureclea清漆，它是一種具有雙組分氨基甲酸乙醋性質(zhì)的單組分氨基甲酸乙醋清漆。通過運(yùn)用這種氨基甲酸醋的化學(xué)特性，巴斯夫公司已不再需要近年來一直受到環(huán)境保護(hù)人士猛烈攻擊的異氰酸酷。該公司稱，他們?nèi)詫⒆⒁饬杏诮?jīng)濟(jì)和環(huán)保方面，并為其名為EC02的研究開發(fā)計(jì)劃制訂了一種綜合戰(zhàn)略。如該公司正在與汽車制造商一起試驗(yàn)其粉末水漿清漆(一種液體與粉末涂料的混合體)。制造出這種粉末涂料，將它分散于水中，然后使用傳統(tǒng)液體涂料的涂裝設(shè)備進(jìn)行噴涂，這種粉末涂料的缺點(diǎn)是難于控制涂膜厚度等。如制成液體涂料，就能較好地控制涂膜厚度，且這種混合物所含的VOC為0.成本、質(zhì)量及環(huán)境問題將繼續(xù)影響著汽車涂料市場(chǎng)，涂料供應(yīng)商和汽車制造商們正在尋找一種縮短涂料循環(huán)系統(tǒng)的最佳方法，這將給汽車業(yè)帶來巨大的商機(jī)。同時(shí)制造商們還在研究一種用1層涂料代替2層甚至是多層涂料的新技術(shù)以減少烘干時(shí)間。對(duì)消費(fèi)者來說，無論制造商采取什么技術(shù)或是使用什么涂料，只要性能良好就可以滿足要求，但從整個(gè).責(zé)任來說，就必須在成本合理的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出質(zhì)量良好的、用戶滿意的、對(duì)環(huán)境友好的產(chǎn)品。結(jié)語在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家中，汽車涂料的用量在涂料產(chǎn)量中占有極其重要的地位，一般僅次于建筑用涂料。但它在涂料的銷售額中所占的比例最大，且高于建筑涂料。因此，各國(guó)涂料生產(chǎn)廠家非常重視汽車涂料的發(fā)展動(dòng)向及開發(fā)，以適應(yīng)汽車工業(yè)發(fā)展的需要，汽車涂料的生產(chǎn)和技術(shù)開發(fā)有集團(tuán)化、國(guó)際化的傾向。在近l0多年里，汽車涂料在其耐候性、耐石擊性、外觀裝飾性、高藝術(shù)觀賞性等方面都取得了很大的進(jìn)展。但隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，使汽車用涂料又面臨種種新的課題。當(dāng)今對(duì)汽車涂料的要求是提高涂層品質(zhì)、保護(hù)地球環(huán)境和降低成本。針對(duì)這些要求，涂料制造廠家從涂料本身出發(fā)，進(jìn)行了大量的研究，開發(fā)了一系列新型涂料。隨著各國(guó)對(duì)環(huán)保的日益重視，21世紀(jì)汽車用漆的主要發(fā)展趨勢(shì)是，除了為適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要和追趕新潮流，努力提高汽車涂層的外觀裝飾性(高光澤、高鮮映性、多色彩化、增加立體感等)、耐擦性、抗石擊性和耐環(huán)境對(duì)涂膜的污染性外，還必須降低汽車涂裝過程中對(duì)環(huán)境的污染。為新世紀(jì)汽車涂裝涂料的發(fā)展開創(chuàng)美好的前景。參考文獻(xiàn)：1 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