汽车涂料 (组成、种类、性能、特点、潜在毒性、中涂漆、面漆、金属漆)

汽车涂料 (组成、种类、性能、特点、潜在毒性、中涂漆、面漆、金属漆)
汽车涂料
汽车涂料就是指涂装在轿车等各类车辆车身及零部件上的涂料,一般指新车的涂料及辅助材料和车辆修补用涂料。
组成
跟一般的涂料一样,汽车涂料一般由成膜物质、助剂、颜料、溶剂组成。
种类
按涂料的形态可分 为水性涂料、溶剂性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等;
按施工方法可分 为刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等;
按施工工序可分 为底漆、中涂、漆(二道底漆)、面漆、罩光漆等;
按功能可分 为装饰涂料、防腐涂料、导电涂料、防锈涂料、耐高温涂料、示温涂料、隔热涂料、防火涂料、防水涂料等
性能
(1)遮盖力:遮盖力通常用能使规定的黑白格掩盖所需的涂料重量来表示,重量越大遮盖力越小。
(2)涂抹附着力:表示涂膜与基层的粘合力。
(3)粘度:粘度的大小影响施工性能,不同的施工方法要求涂料有不同的粘度。
(4)细度:细度大小直接影响涂膜表面的平整性和光泽。
特点
(1)耐污染性
(2)耐久性:包括耐冻融、耐洗刷性、耐老化性
(3)耐碱性:涂料的装饰对象主要是一些碱性材料,因此碱性是涂料的重要特性。
(4)最低成膜温度:每种涂料都具有一个最低成膜温度,不同的涂料最低成膜温度不同。
调色技巧
与其他涂料一样,汽车漆的调色是按照涂料的样品或样板的颜色进行的,一般的调配方法如下。
1、首先注意调色场所环境整洁,消防安全,备好配色容器、工具及测试仪器,如清洁的搅拌工具,标准色卡或样板,比色计,色泽计等。
2、查阅资料,凭经验或用计算机测量确定所调配色的主色及色的组成,为调色前备料做准备。
3、根据市场供应的汽车涂料品种和供应情况,选取主色涂料和调色所需的真正的原色颜料或色浆。
4、先试配小样。首先确定内含多少种颜色的复色漆,在初步确定其参加配色的各种色漆的重量,作为调配大样的参考。测重的方法是:将参加配色的色漆,分别装入容器中,先称其毛重,调色完成后,再称一次,两次称量之差,即可求得参加配色的各种色漆的质量。
5、在配色过程中,参加配色的色漆,应以近似所配某种色漆的颜色为基础,慢慢间断地加入少量其他颜色的油漆。并不断搅拌,随时取样,对照样板,调调看看,必须耐心调配,才能使所配的颜色符合要求。
6、配色漆时,先留出一半作为备用,万一配过头,可往里加入,再重新仔细调配。
7、如果来样为干样板,则调配色漆时需等待干燥后,再行比较。若时间不允许,则可在其干燥前,根据经验判断干后漆膜与原始样板是否相符。如果来样是湿样,那就可以把样品漆液充分调匀后,滴一滴于正在配制的油漆旁边进行对比,边调边对,直到配准为止。
8、小样配准后,初步求得应配入的色漆的数量,根据参加配漆的各种色漆的比例,再配大样,其方法同上。
9、配色漆时,应在晴天或在标准光源下,对色进不要持续地观察,让眼睛休息一会儿再调看。比较色漆时,每次必须渍漆上下充分搅拌均匀,然后取样比较,这样才能减少差错。
10、 配色漆时,所采用的色漆,其基料必须相同,否则会引起树脂析出、浮色、沉淀
潜在毒性
涂料及各种有机溶剂里都含有苯。苯是一种无色具有特殊芳香气味的液体,所以专家们把它称为“芳香杀手”。
据先容,苯化合物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。人在短时间内吸取高浓度的甲苯、二甲苯时,会出现中枢神经系统麻醉的症状,轻者头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊,严重的会出现昏迷,以致呼吸、循环衰竭而死亡。苯主要对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用,经常接触苯,皮肤可因脱脂而变干燥,脱屑,有的出现过敏性湿疹。
美国专家进行的流行病学调查显示,在接触油漆的工人中,早老性痴呆病率显著升高。而且近些年来很多劳动卫生学资料表明:长期接触苯系混合物的工人中,再生障碍性贫血罹患率较高。
据先容,室内用涂料主要分为水性涂料和溶剂性涂料两种。产生污染的主要是溶剂性涂料,而使用环保的水性涂料便可以完全免除对涂料污染的担忧。中国涂料工业协会专家认为,任何溶剂性涂料都会含有50%或以上的有机溶剂。
目前市场上的墙面漆大多数都采用了水性乳胶漆,但用于家具的木器漆仍大量使用溶剂性漆。
目前,环保标志成为涂料市场上最有力的“通行证”。但有关部门曾到市场上挨家检查,发现80%以上的环保标志全部都是仿制或自制的。“假环保”涂料的盛行,给消费者辨别带来较大难度。专家先容,在这种环境下,一个简单的判断就是选用水性漆。
中涂漆
汽车用中涂也称二道浆,就是用于汽车底漆和面漆或底色漆之间涂料。要求它既能牢固地附着在底漆表面上,又能容易地与它上面的面漆涂层相结合,起着重要的承上启下的作用。中涂除了要求与其上下涂层有良好的附着力和结合力,同时还应机械性能好,能提供与面漆相适应的保护性能;中涂还应具有填平性,以消除被涂物表面的洞眼、纹路等,从而制成平整的表面,使涂饰面漆后得到平整、丰满的涂层,提高整个漆膜的鲜映性和丰满度,以提高整个涂层的装饰性;还应具有良好的打磨性,从而打磨后能得到平整光滑的表面。
腻子、二道底漆和封闭底漆都是涂料配套涂层的中间层,即中涂,腻子是用来填补被施工物件的不平整的地方,一般呈厚浆状,颜料含量高,涂层的机械强度差,易脱落,所以目前大量流水线生产的新车已不再用腻子,有时仅用于汽车修补用。封闭漆是涂面溱前的最后一道中间层涂料,涂膜呈光亮或半光亮,一般公用于装饰性要求较高的涂层中(例如汽车修补),这种涂层要求在涂面漆之前涂一道封闭漆,以填平上述底层经打磨后所遗留的痕迹,从而得到满意的平整底层。目前新车原始涂装一般采用二道底漆作为中间涂层。它所选用的基料与底漆和面漆所用基料相似,这样就可保证达到与上下涂层间牢固的结合力和良好的配套性。该二道中涂主要采用聚酯树脂、氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和粘结树脂等作为基料;颜料和填料选用钛白、炭黑、硫酸钡、滑石粉、气相二氧化硅等。二道中涂一般固体份高,可以制得足够的膜厚(大约40um);机械性能好,尤其是具有良好的抗石击性;另外还具有表面平整、光滑,打磨性好,耐腐蚀性、耐水性优良等特点,对汽车整个漆膜的外观和性能起着至关重要的作用。
面漆
汽车用面漆是汽车整个涂层中最后一层涂料,它在整个涂层中发挥着主要的装饰和保护作用,决定了涂层的耐久性能和外观等。汽车面漆可以使汽车五颜六色,焕然一新。
汽车面漆是整个漆膜的最外一层,这就要求面漆具有比底层涂料更完善的性能。首先耐候性是面漆的一项重要指标,要求面漆在极端温变湿变、风雪雨雹的气候条件下不变色、不失光、不起泡和不开裂。面漆涂装后的外观更重要,要求漆膜外观丰满、无橘皮、流平好、鲜映性好,从而使汽车车身具有高质量的协调和外形。另外,面漆还应具有足够的硬度、抗石击性、耐化学品性、耐污性和防腐性等性能,使汽车外观和各种条件下保持不变。
随着汽车工业的飞速发展,汽车用面漆在近50年来,无论在所用的基料方面,还是在颜色和施工应用方面,都经历了无数次质的变化。30、40年代主要采用硝基磁漆、自干型醇酸树脂磁漆和过氯乙烯树脂磁漆,至80、90年代采用氨基醇酸磁漆、中固聚酯磁漆、热塑性丙烯酸树脂磁漆、热固性丙烯酸树脂磁漆和聚氨基甲酸酯磁漆等,这样使面漆各种机械性能、耐候性、耐化学品性和耐污性等都有了显著的提高,从而大大改善了面漆的保护性能。与此同时汽车面漆在颜色方面也逐渐走向多样化,使汽车外观更丰满、更诱人。进入90年代以来,为实行全球性和地区环保法,减少汽车面漆挥发份的排放量,开始研究探索和采用水性汽车面漆,目前一些西方发达国家的新建汽车涂装线上,已经采用了水性泊车面漆,国内基本上还处于溶剂型汽车面漆阶段。
如上所述,汽车面漆的主要品种是磁漆,一般具有鲜艳的色彩、较好的机械能以及满意的耐候性。汽车用面漆多数为高光泽的,有时根据需要也采用半光的、垂纹漆等。面漆所采用的树脂基料基本上与底层涂料相一致,但其配方组成却截然不同。例如,底层涂料的特点是颜料分高,配料预混后易增稠,生产及储存过程中颜料易于沉淀等。而面漆在生产过程中对细度、颜色、涂膜外观、光泽、耐候性方面的要求更为突出,原料和工艺上的波动都会明显地影响涂膜性能,对加工的精细度要求更加严格。
目前高档汽车和轿车车身主要采用氨基树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯等树脂为基料,选用色彩鲜艳、耐候性好的有机颜料和无机颜料如钛白、酞菁颜料系列、有机大红等。中外还必须添加一些助剂如紫外吸取剂、流平剂、防缩孔剂、电阻调节剂来达到更满意的外观和性能。
金属漆
金属漆,全称是金属闪光底色漆,就是作为中涂层和罩光清漆层之间的涂层所用的涂料。它的主要功能是着色、遮盖和装饰作用。金属闪光底漆的涂膜在曝光照耀下具有鲜艳的金属光泽和闪光感,给整个汽车添装诱人的色彩。
金属闪光底漆之所以具有这种特殊的装饰效果,是因为该涂料中加入了金属铝粉或珠光粉等效应颜料。这种效应颜料在涂膜中定向排列,光线照过来之后通过各种有规律的反射、透射或干涉最后人们就会扯到有金属光泽的、随角度变光变色的闪光效果。溶剂型金属闪光底漆的基料有聚酯树脂、氨基树脂、共聚蜡液和CAB树脂液。其中聚酯树脂和氨基树脂可提供烘干后坚硬的底色漆漆膜,共聚蜡液使效应颜料定向排列,CAB树脂液主要是用来提高底色漆的干燥速度、提高体系低固体份下的粘度、阻止铝粉和珠光颜料在湿漆膜中杂乱无章的运动和防止回溶现象。有时底漆中还加入一点聚氨酯树脂来提高抗石击性能。
目前国内汽车涂装线一般采用溶剂型闪光底色漆,而在一些西方发达国家已经大量使用水性底色漆。
修补涂料特点
①漂亮的外观。要求漆膜丰满,光泽华丽柔和,鲜映性好,色彩多种多样并符合潮流,使其外观看上去更加赏心悦目,给人以美感。
②极好的耐候性耐腐蚀性,能适用于各种温度、曝晒及风雨侵蚀,在各种气候条件下保持不失光、不变色、不起泡、不开裂、不脱落、不粉化、不锈蚀。漆膜的使用寿命一般大于10年。
③极好的施工性和配套性。汽车漆一般系多层涂装,因靠单层涂装一般达不到良好的性能,所以要求各涂层之间附着力好,无缺陷。
④极好的机械性能。适应汽车的高速、多震和应变,要求漆膜的附着力好、坚硬柔韧、耐冲击、耐弯曲、耐划伤、耐摩擦等性能优越。
⑤极好的耐擦洗性、耐污性和良好的可修补性。要求耐毛刷、肥皂、清洗剂清洗,与其他常见的污渍接触后不留痕迹。
沥青涂料以天然沥青或人造沥青,加油料或不加油料为主要成膜物质涂料。沥青是一种热塑材料,是历史悠久的涂料品种。由于其具有材料来源丰富、价格低廉、施工方便的特点,得到了广泛应用。主要品种有纯沥青漆、加油沥青涂料、加树脂沥青涂料。其主要特点是:优异的耐水性,良好的耐化学性能和绝缘耐热性,是一种很好的保护、防腐装饰的涂料。
酚醛树脂涂料酚醛树脂涂料是以酚醛树脂或改性酚醛树脂与干性植物油作主要基料,根椐使用原料不同加入不同种类的催干剂、颜料和辅助材料调制而成的涂料。该涂料可分为醇溶性酚醛树脂涂料、油溶性纯酚醛树脂涂料、改性酚醛树脂涂料和水溶性酚醛树脂涂料。
醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料是以醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料。醇酸涂料用途范围广、适应性强。其主要性能有:漆膜干燥后耐侯性好、不易老化、保光性能持久、耐摩擦、柔韧性强,可采用喷、刷施工方法,经烘干后耐油、耐水、绝缘性都大大提高。
氨基树脂涂料以氨基树脂和醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料,热固性合成树脂中主要的品种之一。用来制备涂料的氨基树脂有3种:一种是三聚氰氨甲醛树脂,另外两种是脲醛树脂和苯代三聚氰氨甲醛树脂。但是若单纯用氨基树脂制备涂料,经过加热固化后的漆膜硬而脆,附着力也差。因此,必须和其它树脂配合使用。
硝基涂料硝基涂料是以硝化棉为主要成膜物质的一类涂料,通常称之喷漆。硝基涂料虽然品种很多,但从性能和用途上讲,可分为外用基涂料和内用硝基涂料两大类。由于涂料中硝化棉的比例不同,改性树脂不同,以及增塑剂的品种不同,所以性能、用途也不尽一样。其优点是:涂膜干操快,坚硬、耐磨,有良好的耐化学品性能,耐水耐弱酸和耐汽油、酒精的侵蚀且柔韧性好。调配合适的增塑剂,可制成柔韧性很好的软性硝基涂料,如硝基皮革漆。
过氯乙烯树脂涂料过氯乙烯树脂涂料是以过氯乙烯树脂为基础的涂料,还包括其它树脂、增塑剂、稳定剂、颜料(不含颜料是清漆)及有机溶剂过氯乙烯树脂涂料是一种挥发性涂料,其优点是:自然干燥较快,次于硝基涂料,适合多种施工方法。有优良的耐化学稳定性,能在常温下耐25%的硫酸、硝酸及40%烧碱达几个月之久。有良好的耐候性、耐水、耐湿热及很好的防火性能。
丙烯酸树脂涂料丙烯酸树脂涂料由于选用单体的不同,可以制成热塑性和热固性两大类涂料。热塑性丙烯酸树脂涂料具有很好的硬度,色泽浅不泛黄,具有很好的耐久性。主要用于要求耐候性、保光性良好的铝合金表面。热固性丙烯酸树脂涂料多采用氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯低聚物等作固化剂进行固化。漆膜机械性能、丰满度、耐候性好,硬度大,保色好,光亮度高,有一定的耐水、耐油性。采用烘烤固化。
环氧树脂涂料环氧树脂涂料具有多种优异性能,发展很快,品种多、产量大。为了更好的提高其性能,常加入其它树脂进行改性,得到更满足使用要求的涂料。环氧树脂涂料的突出性能是附着力强,特别是对金属表面的附着力更强,耐化学腐蚀性好。
聚氨酯涂料聚氨酯涂料工业发展很快,由于原料成本下降,性能良好,目前已成为品种、产量增长迅速的极为重要的一类涂料。聚氨酯涂料具有很好的机械性能,漆膜坚硬、光亮、丰满、耐磨及附着力好;防腐性能好,漆膜耐酸、耐碱;可室温固化或加热固化;电性能良好;可和多种树脂并用,制成多种聚氨酯涂料。
杜邦可调灰度底漆杜邦企业开发出一种全新的底漆,即可调灰度的底漆。这使珍珠色或透明色,在相应的可调灰度底漆上,只需2~3层面漆即可达到遮盖,并且没有任何颜色的影响。
汽车修补漆的配色技巧
汽车修补漆的调色依据是按“光谱色”制作标准卡,从色卡中找要配颜色,也可依据用户提供标准涂层样片来配色,其具体步骤如下:
(1)准确辨别颜色,首先按色板上色,准确在标准光源条件下辨别其“色相”、“明度”、“纯度”,并依此确定主色,底色以及其他必用的成色和调正“色相”、“明度”、“纯度”原色色料。
(2)正确选色料,铵要求需配颜色涂料的尖型、品种及稀释剂及辅助料相配套使用原则,选择性能优良又经济的原色色料备齐待用。
(3)先调小样后大量调剂 ,在无配色设备条件下更应先调小样,求得色料配比准确度,为大量调制减少浪费打下基础依据。
(4)调制步骤及办法应严格本着先主后次,由浅入深顺序原则,调配时充分搅拌互溶均匀。
(5)辅助材料加入,要根据严格按比例加入相适应品种,调配时适时适量一并加入互调均匀。
特别应指出的是,调色漆是湿状而样板色是固态,所以漆色调后色应比样本构稍浅,不可相近,更不可太深。应比原色略浅,这样待漆干后就会同样板色一致,否则会太深。
漆面出现腻子印的原因及处理技巧
用原子灰(腻子)填补在双组份漆面后,经喷涂面漆,有时会出现腻子印。其主要原因如下:
(1)使用原子灰质量低劣。
(2)使用劣质的双组份中涂底漆。
(3)原子灰与固化剂的配比不对。
(4)双组份漆未完全干透就填补原子灰。
为了避免因上述原因而产生的腻子印,事先应注意以下几点:
(1)必须使用优质的原子灰(腻子),能避免腻子印的产生及失光等缺陷。
(2)使用优质双组份中涂底漆及喷涂适当层数(3层)的中涂底漆。
(3)应该执照生产厂提供的配方,注意原子灰(腻子)与固化剂的配比,精确配制。
(4)新喷的双组份漆膜如需填补时,必须加温烤干后方可填补原子灰。
如果漆面出现腻子印时,可以采取以下措施:
(1)可用P1500砂纸打磨,再以打蜡工序补救。
(2)情况严重时,打磨后重新喷漆。
汽车涂料市场的发展机遇
美国战略咨询企业弗若斯-特沙利文(FrostSullivan)发布《亚洲汽车涂料市场》报告认为,虽然原料价格上涨严重挤压了生产商的利润,但在中国、印度以及越南等市场快速增长的带动下,亚洲汽车涂料市场仍将稳定增长。
据悉,由于亚洲整体经济环境向好,消费者购买能力提高,加之人均汽车保有量较低,亚洲汽车工业近几年迅速扩张,特别是中国汽车工业急速发展,为这一地区的汽车涂料市场带来了空前的发展机遇。
我国汽车涂料行业现状(2006-6)
在我国汽车工业的 52 年历史中,随着科技进步和汽车涂层质量要求的提高,我国汽车涂料已实现了四次大的更新换代。现用的第四代汽车涂料是以第4 、5 代阴极电泳涂料,耐酸雨、抗划伤性的优质丙烯酸树脂涂料,丙烯酸聚氨酯涂料,面漆颜色为金属色和本色,适应轿车三层涂装体系的涂料等为代表。是近年随轿车产品和轿车车身涂装线的引进,世界著名的汽车涂料企业在华设厂,达到国际轿车涂层标准而形成的。基于轿车产品引进的国别不同,这一代汽车涂料尚可分为日本体系和欧美体系。
从 20 世纪 90 年代开始,欧美汽车厂为环保达标采用环保型汽车涂料替代传统的有机溶剂型汽车涂料。到 2001 年已采用水性中涂、底色漆的轿车分别已占总产量的份额为:北美 7% 和 43% ;欧洲 32.5% 和 36% 。其中德国已基本实现水性化,中涂占 80% ,底色漆占 93% 。而在亚洲采用水性底色漆的轿车只占 1.5% 。
根据资料先容,各种涂料配套的汽车涂装工艺体系只有采用水性中涂、水性底色漆的体系与双组分高固体分罩光清漆、水性罩光清漆或粉末罩光清漆才能使有机溶剂( VOC )排放量达到环保要求( 35g /m 2 以下)。这些配套涂装体系都已成熟获得工业应用。

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