6第六章 汽車涂料

第一節(jié)涂料的組成、分類、命名及型號 第二節(jié)車身修補涂料 第三節(jié)汽車涂膜的檢測 第一節(jié)涂料的組成、分類、命名及型號第一節(jié)涂料的組成、分類、命名及型號 涂料的組成 涂料的分類 涂料的性能 涂料的命名和型號成膜物質是油漆的主體成分，其作用是使顏料保持明亮狀態(tài)，使之堅固耐久并能粘附在物體表面，是決定涂料類型的物質。成膜樹脂具有一定的保護與裝飾作用，如光澤、硬度、彈性、耐水、耐酸堿等。成膜樹脂通過化學、物理改性后，可以提高漆膜的耐久性、附著力、防蝕性、耐磨性和韌性等。顏料是涂料中不揮發(fā)物質之一，它賦予面漆色彩和耐久性，起美觀裝飾作用。同時使涂料具有遮蓋力。并提高強度和附著力，改變光澤，改善流動性和涂裝性能。顏色分著色顏料（包括有機顏料、無機顏料及金屬顏料）、體質顏料（主要用于改進涂料性能并降低成本，大多為天然白色或無色物）、防銹顏料（如氧化鐵紅、鋁粉、紅丹、鉻黃、磷酸鋅等）。溶劑是涂料中的“揮發(fā)”成分，它的主要作用是能夠充分溶解涂料中的樹脂，使涂料能正常涂布。優(yōu)質的溶劑能改善面漆的涂布性能和漆膜特性，增強光澤，從而減少拋光工作量，同時也有助于更精確地配色。常用的溶劑有烴類溶劑（如松香水、汽油、苯、二甲苯等）、黏烯類溶劑（如松節(jié)油等）、醇類溶劑（如乙醇、丁醇等）、酸類溶劑（如醋酸乙酯、醋酸丁酯等）、酮類溶劑（如丙酮、環(huán)己酮、甲乙酮等）、醇醚類溶劑（如乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚等）以及氯化烴類溶劑和水。由于近十多年來涂料工藝發(fā)生了巨大變化，添加劑的使用也越來越普遍。雖然添加劑在涂料中的比例不超過5，但它們起著各種重要作用，有能加速干燥并增強光澤的加速劑，有減緩干燥速度的緩凝劑，還有能減弱光澤的消光劑，有些添加劑起的是綜合作用，能減少起皺、加速干燥、防止發(fā)白、提高耐化學物質的能力等。表6-1中前4類基料主要是以植物油和天然樹脂作為主要成膜物質，通常稱為油漆或涂料。其后13類都是采用合成樹脂為主要成膜物質，其中有些品種類型的組成中無油料，是以純合成樹脂為主要成膜物質的涂料，第18類涂料為輔助材料類，包括稀釋劑、助溶劑、催干劑、防潮劑、催化劑、固化劑、脫漆劑、防老化劑等。輔助材料的代號見表6-2所示。油脂類涂料是以各種干性油脂作為主要成膜物質，再加入催干劑和其他輔助材料混合而成的一種涂料，其特點是：具有較好的滲透能力，附著力強；與空氣中的氧作用自行干燥成膜；干燥后涂層柔韌性好，氣味和毒性?。荒秃蛐詮?、防銹能力好（如紅丹防銹底漆）等，可調配成為泥子。天然樹脂類涂料是以天然樹脂（如蟲膠、松香、天然瀝青、琥珀、珂巴樹脂、安息香脂等），加上各種干性植物油混合煉制后，再加入催干劑、有機熔劑、顏料等組成的一類涂料。這類涂料成膜性好、外觀光亮豐滿、色澤鮮艷、裝飾與保護性能好，但耐久性差，在空氣中使用不長時間就會失去光澤，并發(fā)生龜裂、粉化等，而且抗水性、耐熱性差。酚醛樹脂類涂料是以酚醛樹脂和改性酚醛樹脂為主要成膜物質，加入桐油和其他干性油混合煉制后，再加入顏料、催干劑、有機溶劑和其他輔助材料混合調制而成的一類涂料。這類涂料涂層堅硬、光亮、易干燥，有良好的電絕緣性能和防腐性能。其不足之處是涂層易泛黃，且耐水性和機械性能差。醇酸樹脂類涂料是由多元醇、多元酸及脂肪酸經縮合而成的醇酸樹脂和改性醇酸樹脂為主要成膜物質的涂料。這類涂料中有短、中、長油度的干性、半干性、不干性等三種醇酸樹脂為主基料配制的多個品種，是合成樹脂類涂料中最重要的一種類型。這類涂料具有優(yōu)良的附著力、耐候性好、不易老化、涂層光澤好、保光保色性好、涂層堅硬耐磨、機械性能好、耐油性能好等多種優(yōu)點。氨基樹脂類涂料是以氨基樹脂與醇酸樹脂混合制成的。這類涂料經烘烤成膜，所形成的涂層附著力強、色澤鮮艷、機械強度高、光澤好，有優(yōu)良的保光保色性，具有耐油、耐水、耐堿、耐溶劑、耐熱、抗老化等優(yōu)點。其缺點是涂層必須烘烤才能成膜，且烘烤溫度不能過高，否則涂層會變色、變脆，使涂層性能下降。硝基類涂料是以硝化纖維類（硝化棉）、改性醇酸樹脂、增韌劑，加入各種顏料及有機溶劑混合而成的一類涂料。這類涂料在常溫25左右能快速白干，低溫時也可烘干。干燥形成涂層后，堅硬耐磨，經拋光打蠟后光澤發(fā)亮能延長使用壽命。但其漆膜薄，耐水、耐溫變、耐腐蝕性能較差。這類涂料的主要成膜物質是過氯乙烯樹脂或改性過氯乙烯樹脂，有時還加入改性醇酸樹脂以提高性能。這類涂料干燥迅速（可自干）、涂層柔韌光亮，具有好的耐候性和好的耐油、耐水、耐腐蝕性。但其附著力稍差，涂層較軟且耐熱性差，對涂裝條件要求高。乙烯樹脂類涂料是以含雙鍵的乙烯及其衍生物本體聚合或共聚形成的乙烯樹脂為主要成膜物質，再加入其他輔助材料調制而成。若再加入其他類樹脂，可調制成各種不同性能的專用涂料。乙烯樹脂類涂料的共同特點是：涂層柔韌性好、色澤艷麗、保色保光性好、耐久不變色、不泛黃、附著力強、耐磨。其缺點是涂層耐溶劑性能差，涂層薄。該類涂料可自干或烘干。這類涂料的主要成膜物質有飽和聚酯樹脂和不飽和聚酯樹脂兩類。其中以不飽和聚酯樹脂制成的涂料品種較多，這類涂料形成的涂層能自干也可烘干。涂料含溶劑少，涂層較厚，光亮豐滿，保色保光性能好，涂層堅硬耐磨，以及能耐弱酸、弱堿等。其缺點是涂層附著力差，涂層較脆，涂料穩(wěn)定性差，難以保管。環(huán)氧樹脂類涂料是以環(huán)氧樹脂和改性環(huán)氧樹脂為主要成膜物質的一類涂料，這類涂料干燥成膜后其涂層堅硬耐磨、柔韌性好，耐水、耐熱、耐腐蝕，有好的附著力，電絕緣性好。其缺點是不耐紫外線，室外使用時涂層易失光、龜裂和粉化。聚氨酯樹脂類涂料是以聚氨基甲酸酯樹脂為主要成膜物質。有優(yōu)良的附著力，涂層光滑平整、堅硬而柔韌，且色澤鮮艷裝飾性好，能耐油、耐酸、耐堿腐蝕，保色保光性好。其缺點是涂料必須現(xiàn)用現(xiàn)配，在潮濕的情況下進行涂裝，涂層易起泡，涂料毒性大。（1）涂料型號 涂料型號由三部分組成，即一個漢語拼音字母和兩組阿拉伯數字。 字母（代號）表示涂料類別，見表6-1； 前面一組阿拉伯數字表示產品的基本名稱，見表6-3； 后面一組阿拉伯數字則表示涂料產品序號，見表6-4； 用以區(qū)別同一類型的不同品種，前后兩組阿拉伯數字之間加一短橫使基本名稱代號與序號分開。如圖6-1所示。（2）輔助材料型號 輔助材料型號由兩部分組成，即一個漢語拼音字母和12位阿拉伯數字。 字母表示輔助材料的類別，見表6-2； 數字為序號； 用以區(qū)別同一類型的不同品種，字母與數字之間加一短橫。如圖6-2所示。第二節(jié)車身修補涂料第二節(jié)車身修補涂料 底涂 原子灰 中涂漆 面漆底漆是車身表面的基礎涂料，其功能： 封閉金屬基層，防止金屬表面氧化腐蝕。 填平金屬基材的細微缺陷以及銹斑。 增強金屬表面與原子灰或原子灰與漆面之間的附著力，使兩者牢固結合，以構成堅固的覆蓋層。底漆對底材表面應有良好的附著能力；對其他面漆或中涂層要有良好的結合能力。 底漆干燥后要有很好的物理性能和機械強度；能隨金屬伸縮、彎曲；能抵抗外來的沖擊力而不開裂、不脫落；能夠抵抗其上面涂層的溶劑溶蝕而不會咬起。 底漆要具有一定的填充力，能夠填平底材上微小的高低不平、孔眼和細小的紋路等。 底漆要便于施工，涂膜流平性要好，不流掛、干燥快而且要容易打磨平整、不粘砂紙，保證漆面平滑光亮。（1）環(huán)氧樹指底漆 環(huán)氧底漆具有如下的優(yōu)點： 附著力極強，對金屬、木材、玻璃、塑料、陶瓷、紡織物等都有很好的附著力和粘結力； 涂膜韌性好，耐撓曲，且硬度比較高； 耐化學品性優(yōu)良，尤其是耐堿性更為突出。因為環(huán)氧樹脂的分子結構內含有醚鍵，而醚鍵在化學上是最穩(wěn)定的，所以對水、溶劑、酸、堿和其他化學品都有良好的抵抗力； 良好的電絕緣性，耐久性、耐熱性良好。 環(huán)氧底漆的缺點： 表面粉化較快，這也是它主要用于底層涂料的原因之一。 環(huán)氧底漆使用胺類作為固化劑，胺類對人體和皮膚有一定的刺激性，因此在使用時要加以注意。（2）侵蝕底漆 磷化底漆的作用 金屬表面涂裝磷化底漆后，磷化液（弱磷酸）與防銹顏料四鹽鋅鉻黃反應生成同一般磷化處理相似的不溶性磷酸鹽覆蓋膜。同時生成的鉻酸使金屬表面鈍化。由于聚乙烯醇縮丁醛樹脂具有很多極性基團，它也參與了鋅鉻顏料與磷酸的反應，轉變成不溶性鉻合物膜層，與上述的磷酸鹽覆蓋膜都起防腐蝕和增強涂層附著力的作用。 磷化底漆的優(yōu)點 環(huán)氧底漆與磷化底漆對底材都具有良好的防腐性，對其上的涂層也都具有良好的粘結能力，一般在汽車修補中常使用環(huán)氧底漆做打底用，而在汽車制造或大面積鈑金操作后對裸金屬進行磷化防腐處理時常采用磷化底漆。原子灰俗稱“膩子”，但與通常所指的膩子是有區(qū)別的。 （1）通常所指的膩子 通常所指的膩子一般是用油基漆作為粘結劑，和以熟石膏粉等填充料，并加入少量的顏料和稀釋劑調和后填補用。 缺點： 這種膩子干燥時間長，干燥后質地比較軟而且會出現(xiàn)不同程度的凹陷，對其上面的涂膜具有一定的吸收作用，不利于涂裝修補和面漆的美觀，現(xiàn)已不用。（2）原子灰 原子灰是涂料，所以也是由樹脂、顏料、溶劑和填充材料等組成的。 原子灰的優(yōu)點： 原子灰硬化時間短，常溫下0.5小時即可干燥硬化，可以進行打磨；經打磨后的原子灰表面細膩光潔，表面堅硬，基本無塌陷，對其上面的涂料吸收很少甚至不吸收；附著能力強，耐高溫，正常使用時不出現(xiàn)開裂和脫落現(xiàn)象，因此現(xiàn)在被廣泛應用于汽車的制造和修補工作中，用于填補作用。原子灰的分類如表6-5所示。中涂漆是指介于底漆涂層和面漆涂層之間所用的涂料，也稱底漆噴灰，俗稱“二道漿”。 中涂漆的主要功能：是改善被涂工件表面和底漆涂層的平整度，為面漆層創(chuàng)造良好的基礎，以提高面漆涂層的鮮映性和豐滿度，提高整個涂層的裝飾性和抗石擊性。 中涂漆性能要求 應與底、面漆配套良好，涂層間的結合力強，硬度配套適中，不被面漆的溶劑所咬起。 應具有足夠的填平性，能消除被涂底漆表面的劃痕、打磨痕跡和微小孔洞、小眼等缺陷。 打磨性能良好，不粘砂紙，在打磨后能得到平整光滑的表面（現(xiàn)在有許多品牌漆中都有免磨中涂，靠其本身的展平性得到平整光滑的表面）。 具有良好的韌性和彈性，抗石擊性良好。面漆不但要有優(yōu)良的裝飾性、涂膜色彩鮮艷、光亮豐滿，而且還需有良好的保護性、耐水、耐油、耐磨、耐化學腐蝕性。 在選擇汽車用面漆時應從以下幾個方面來考慮。 外觀 硬度和抗石擊性 耐候性及耐老化性能 耐濕熱和防腐蝕性 耐化學藥品性 施工性能第三節(jié)汽車涂膜的檢測第三節(jié)汽車涂膜的檢測 涂膜質量的檢測 涂膜厚度的檢測方法 涂膜的附著力是指涂膜與被涂物面之間的結合力，用它表示涂膜與被涂物之間的結合牢固程度。 目前，檢測涂膜的附著力常采用兩種方法，即綜合測定法和剝落測定法。綜合測定法包括柵格法，交叉劃痕法和畫圓法；剝落測定法包括扭開法和拉開法。（1）材料和設備 三塊噴涂樣板：50mm100mm標準的測試樣板通常為馬口鐵，若測試特殊底材時應使用處理妥當的該種底材；四倍放大鏡；毛刷。 （2）測定的方法按國標規(guī)定，待噴涂樣板徹底干燥后，在恒溫、恒濕條件下測定。 步驟如下： 調整劃針的回轉半徑直至與標準回轉半徑5.25mm的圓滾線相同為止。 將樣板放在實驗臺上并固定，在荷重盤上酌加砝碼，使轉針的尖接觸到涂膜并能劃至金屬層。 按順時針方向均勻搖轉搖柄，轉速以80100r/min為宜，圓滾線劃痕標準周長為7.50.5cm。 取出樣板，用毛刷清除漆屑，以四倍放大鏡觀察劃痕并做出評定。（3）評定的方法 測試儀器評定 以樣板上劃痕的上側為檢查的目標，依次標出7個部位，相應地將其附著能力分為7個等級，按順序檢查涂膜的完好程度。 例：部位1涂膜完好，附著力評為一級，部位2、3、4、5均有不同程度的脫落，依次評為2、3、4、5等級，部位7脫落最多，評為7級，見圖6-8。沒有測試儀器評定 在沒有測試儀器的情況下可以使用一種比較簡便易行的法進行附著力測試。 方法如下： a. 在完全干燥的樣板上，取不同的部位，分別用鋒利的刀片或劃針在1cm2范圍內劃橫10豎10條劃至金屬層的直線。 b. 將這一小面積劃分為若干個1mm見方的小方格，然后用黏度較大的塑料膠帶粘貼在這些小方格上。 c. 用力撕下膠帶，觀察涂膜的剝落現(xiàn)象，來評定涂膜的附著能力。涂膜的柔韌性又稱為彈性或彎曲性，是指涂于一定規(guī)格金屬板上的涂膜能夠經受的最大彎曲程度（最小彎曲直徑）。即涂膜經過一定程度的彎曲后而不發(fā)生破壞的性能，用彎曲直徑（mm）表示。 測試方法：將噴涂樣板在不同直徑的軸棒上彎曲，直至彎曲后不引起涂膜破壞的最小軸棒為止，最小軸棒的直徑即表示該涂膜的柔韌性數值。涂膜的耐沖擊強度是指涂膜能承受外來沖擊而不損壞的程度。 根據GB 1732-79涂膜的耐沖擊測定法規(guī)定，以鋼錘的重力與其落于涂膜樣板上而不引起破壞的最大高度的乘積Ncm來表示。如圖6-10所示。涂膜硬度是指涂膜徹底干燥后具有的堅實性，即涂膜表面對作用于其上面的另一個硬度較大的物體所表現(xiàn)的阻力。 這個阻力可以通過一定重量的負荷，作用在比較小的接觸面積上，測定涂膜抵抗變形的能力來表現(xiàn)出來。它是表現(xiàn)涂膜機械強度的重要指標之一。 （1）儀器檢測方法 表面越軟，接觸這表面的擺桿擺動的振幅衰減越快：被檢測涂膜的硬度用一定重量的擺置于該涂膜樣板上的擺桿擺動衰減的次數與同一條件下擺桿在玻璃板上擺動衰減的次數的比值來表示。（2）鉛筆檢測 使用鉛筆來測定其硬度值，測試用的鉛筆質量要求有保證，各級筆芯的硬度要有明顯且均勻的差異，因中華牌繪圖鉛筆質量可靠，一般在用鉛筆做涂膜硬度檢測時多采用它。涂膜光澤度是指涂膜表面把投射其上的光線朝向一個方向反射出去的能力。涂膜表面如果平整光滑，光線向一個方向反射的能力就強，涂膜越亮，其光澤度好，反之就差。 在測量光澤度時，不管是目測還是采用儀器，都必須首先確定光的入射角。對此，我國規(guī)定采用的標準入射角為45。利用千分尺來進行測量不能直接測得被涂車輛的膜厚，只能測量噴涂樣板。 將噴涂樣板遮蓋后進行噴涂，待干燥后用千分尺分別測量未噴涂部位的厚度與噴涂部位的厚度，兩者之差即為膜厚。對于被涂車輛車身上的膜厚，通常采用磁性測厚儀進行測定。 磁性測厚儀測量的缺點：它只能測量鋼鐵等導磁金屬表面的涂膜厚度，對不導磁物體則無法測量；若汽車車身表面經過多次修復或涂有很厚的原子灰層，會影響導磁，從而導致不能測量。 磁性測厚儀測量的方法： 首先要進行歸零處理：取出探頭，插入儀器的插座上，選用一塊與被測物底材相同的材料，擦洗干凈，把探頭放在底板上按下電鈕，再按下磁芯。 當磁芯跳開時如指針不在“0”位，則須調整調零電位器使其歸零。調零后即可以進行測量。 取距樣板邊緣不小于1cm的被涂物面上的幾個點進行測量。將探頭放在被測涂膜上按下電鈕，再按下磁芯，使之與被測涂膜完全吸合，此時表盤上的指針緩慢下降，待磁芯跳開，指針穩(wěn)定時即可讀出涂膜的厚度值。 取測量各點厚度的算術平均值作為被測涂膜的平均厚度值。