淺論聚焦汽車涂料的發(fā)展與未來(lái)

文章來(lái)源 畢業(yè)論文網(wǎng) 淺論聚焦汽車涂料的發(fā)展與未來(lái)文章來(lái)源 畢業(yè)論文網(wǎng) 論文關(guān)鍵詞:汽車涂料環(huán)保節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)論文摘要:根據(jù)目前全球汽車涂料行業(yè)持續(xù)變化的特點(diǎn)，汽車涂料越來(lái)越受到人們的關(guān)注。介紹了汽車涂料的功用、市場(chǎng)上的環(huán)保節(jié)能汽車涂料，以及新近開發(fā)的節(jié)能環(huán)保汽車涂料、車用修補(bǔ)涂裝涂料等;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(wèn)世，為新世紀(jì)汽車涂裝涂料的發(fā)展開創(chuàng)了美好的前景。1、汽車涂料的發(fā)展時(shí)逢新商機(jī)全球汽車涂料行業(yè)目前的總銷售額達(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，但目前各競(jìng)爭(zhēng)者之間的合作及合資項(xiàng)目卻極為普遍，這是因?yàn)樗械母?jìng)爭(zhēng)者都有著相同的目標(biāo)，那就是通過(guò)產(chǎn)品創(chuàng)新來(lái)滿足環(huán)境及用戶的要求。汽車制造業(yè)已有100多年的歷史，自汽車誕生以來(lái)，尤其在近20多年中，車用油漆涂裝得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。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，但是在涂料的銷售額中所占的比例最大，高于建筑用涂料。因此，各國(guó)涂料生產(chǎn)廠非常重視車用涂料的動(dòng)向及開發(fā)，以適應(yīng)汽車工業(yè)發(fā)展的需要，車用涂料的生產(chǎn)和技術(shù)開發(fā)有集團(tuán)化、國(guó)際化的傾向。隨著對(duì)環(huán)保的日益重視，低污染油漆開始應(yīng)用。高固體成分的聚氨醋高溫烤漆、丙烯酸聚氨醋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)更容易暴露出來(lái)，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)珍珠漆的涂裝技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，使用了2層涂裝和3層涂裝，使車身的顏色更加美麗并具有幻覺(jué)感。1982年日產(chǎn)公司使用粉末中涂，20世紀(jì)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已經(jīng)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(guò)30 um。后來(lái)，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(lái)，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，提高了外觀裝飾性。由于采用帶色中涂，面漆中金屬閃光底色漆的厚度可以從20 um降到15 um，而金屬閃光漆的遮蓋量可以降低到25 um。這樣，減少了涂料的用量，避免了流掛等弊病，降低了返修率。我國(guó)的汽車制造廠家所用面漆，在20世紀(jì)60年代末至80年代中期，一般都采用中、低氨基質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氨基烤漆。1985年以后采用高氨基質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氨基烤漆，隨著轎車工業(yè)的發(fā)展，丙烯酸樹脂磁漆、優(yōu)質(zhì)的氨基樹脂磁漆和雙層面漆涂裝工藝也隨著引進(jìn)，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用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。進(jìn)人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)完成，日產(chǎn)汽車公司開始使用水性中涂涂料。但是由于生產(chǎn)成本高，環(huán)保要求沒(méi)有歐美苛刻，所以日本沒(méi)有全面推廣使用。20世紀(jì)90年代，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)保型涂料相繼開發(fā)，并已廣泛獲得工業(yè)應(yīng)用。ICI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(lái)越多地使用這種涂料。超高固成分油漆和耐擦傷清漆也被成功開發(fā)，目前已開始被日產(chǎn)、豐田等汽車廠使用。同時(shí)，色母涂料的推廣，不含異氰酸硅的底涂層罩透明層的安全型聚氨醋高溫烤漆等一批高科技涂料相繼問(wèn)世，為21世紀(jì)汽車漆的發(fā)展開創(chuàng)了美好的前景。2、汽車面漆越來(lái)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(jué)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(guò)程中，工場(chǎng)內(nèi)要空氣清潔，不能有過(guò)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(wú)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(lái)，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(lái)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(wú)論汽車涂膜質(zhì)量如何優(yōu)良，在使用過(guò)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(lái)越引起汽車修理業(yè)的重視。3、新近開發(fā)的節(jié)能環(huán)保汽車涂料在近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。3. 1電泳涂料作為汽車底線的陰極電泳涂料于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(guò)30 um以上。后來(lái)，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。新一代的高流平性的陰極電泳涂料已經(jīng)在美國(guó)汽車制造廠中使用。其代表產(chǎn)品有PPC的Edl l厚膜陰極電泳涂料、Ed12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，例如Cormax TM中厚膜陰極電泳漆漆膜表面Ra為0. 15一0. 20 um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。3. 2中間涂層汽車涂料的水性化是由底到面逐步發(fā)展的，底漆己經(jīng)水性化，中涂開始水性化。20世紀(jì)80年代末期，在部分汽車涂裝線上開始使用水性金屬閃光底色漆，進(jìn)人20世紀(jì)90年代，加快了涂料水性化的步伐，尤其在歐洲，中涂涂料己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了水性化。日本水性化研究工作也己經(jīng)完成，日產(chǎn)汽車公司村山工廠使用日本油脂生產(chǎn)的水性中涂涂料。粉末涂料在中間涂層中已經(jīng)開始使用。1982年日本日產(chǎn)公司使用粉末中涂，20世紀(jì)80年代中期通用汽車公司在I個(gè)貨車廠使用粉末中涂，近年來(lái)又在3個(gè)小型貨車上使用粉末中涂。但粉末涂料在投人生產(chǎn)線使用以前，有幾個(gè)大的難點(diǎn)。其中最大的難點(diǎn)是如何形成平滑均勻的涂膜、粉末粒子的微?；夹g(shù)以及涂裝裝置的穩(wěn)定供給。現(xiàn)今，涂料和涂裝方法的開發(fā)都取得了進(jìn)展，原來(lái)比溶劑型涂料差的涂膜外觀也得以提高，涂料的穩(wěn)定供給以及涂著效率的改善已成為可能。近些年，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，提高了外觀裝飾性。由于采用帶色中涂，面漆中金屬閃光底色漆的厚度可以從20 um降到15 um而金屬閃光漆的遮蓋量可以降低到25um。這樣，減少了涂料的用量，減少了流掛等弊病，降低了返修率。3.3面漆汽車面漆分兩類，即金屬閃光漆和本色漆，大體上各占1/2。近幾年金屬閃光漆系列發(fā)展迅速，珠光漆、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。金屬閃光漆目前在美國(guó)大多采用高固體分閃光漆，而日本采用最多的是中低固體分金屬閃光漆。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品質(zhì)，美國(guó)部分高級(jí)轎車近兩年采用水性金屬閃光漆，可大大降低有機(jī)揮發(fā)物(VOC)的排放。同時(shí)，水性金屬閃光漆具有特殊的流變性，有利于鋁粉定向，比溶劑型涂料具有更好的金屬效應(yīng)，所以水性金屬閃光漆比水性中涂更早被日本汽車廠接受，歐美也已廣泛使用。金屬閃光漆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)，2020年前全球大部分汽車廠會(huì)采用水性金屬閃光漆。5a左右在國(guó)內(nèi)的汽車廠可能會(huì)有水性金屬閃光漆的需求。水性金屬閃光漆代替溶劑型金屬閃光漆，與所有水性涂料一樣，必須有恒溫恒濕條件，一般施工溫度為22一28，相對(duì)濕度為60%一80%。水性金屬閃光漆施工后，必須有一段閃干過(guò)程，一般90,5 min左右，使水分揮發(fā)后才能噴涂雙組分高固體丙烯酸涂料或粉末涂料。