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从涂装设备发展看中国汽车行业进步
发布日期:2013/9/7

    涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装治理是汽车涂装的四大要素,相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术的进步与发展。21世纪被称为面向环境的新世纪,环境保护倍受全球关注,并已成为人类最迫切研究的课题。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中能耗最高且产生三废最多的环节之一。因此,减少涂装公害、降低涂装本钱、进步涂装质量一直是涂装技术发展的主题。
汽车等涂装生产流水线如使用溶剂涂料产生非常多VOC,还有重金属题目。欧洲汽车涂装(如戴姆勒-奔驰公司)用覆膜技术替换涂装,涂装尽量采用水性与粉末涂料,使车身涂装的VOC排放量达到7g/O,远低于欧洲排放法规要求(要求从60g/O降至35g/O)。

一些先进的汽车涂装生产线进一步提出零VOC排放的概念。

1、汽车漆的主要类型
(1)按涂装对象的不差未几,汽车漆可分为: ①新车原装涂料; ②汽车修补漆。
(2)按在汽车上的涂层由下至上分类: ①汽车用底漆,现多为电泳漆; ②汽车用中间层涂料,即中涂; ③汽车用底色漆(包括实色底漆和金属闪光底漆); ④汽车用面漆,一般指实色面漆,不需求罩光; ⑤汽车用罩光清漆; ⑥汽车修补漆。
(3)按涂料涂装方式分类: ①汽车用电泳漆;②汽车用液体喷漆;③汽车用粉末涂料; ④汽车用特种涂料如PVC密封涂料; ⑤涂装后处理材料(防锈蜡、保护蜡等)。
(4)按在汽车上的使用部位分类: ①汽车车身用涂料; ②货厢用涂料; ③车轮、车架等部件用的耐腐蚀涂料; ④发动机部件用涂料;⑤底盘用涂料;⑥车内装饰用涂料。
2、汽车用底漆的特点及常用品种汽车用底漆就是直接涂装在经过表面处理的车身或部件表面上的第一道涂料,它是整个涂层的开始。

    根据汽车用底漆在汽车上的所用部位,要求底漆与底材应有良好的附着力,与上面的中涂或面漆具有良好配套性,还必须具备良好的防腐性、防锈性、耐油性、耐化学品性和耐水性。当然,汽车底漆所形成的漆膜还应具有合格的硬度、光泽、柔韧性和抗石击性等机械性能。

    随着汽车产业所快速发展,对汽车底漆的要求也越来越高。20世纪50年代,汽车还是喷涂硝基底漆或环氧树脂底漆,然后逐步发展到溶剂型浸涂底漆、水性浸涂底漆、阳极电泳底漆、阴极电泳底漆。目前比较高档的汽车尤其是轿车一般采用阴极电泳底漆,阴极电泳底漆经过20多年的发展,同时也经过引进先进技术和工艺,现在已经能很好地满足底漆所要求的各项机械性能、与其他涂层的配套性尤其是现代的流水线涂装工艺,目前轿车用底漆几乎已全部使用阴极电泳底漆。

     汽车用溶剂型底漆主要选用硝基树脂、环氧树脂、醇酸树脂、氨基树脂、酚醛树脂等为基料,颜料一般选用氧化铁红、钛白、炭黑及其他颜料和填料,涂装方式有喷涂和浸涂两种。 
电泳漆是在水性浸涂底漆的基础上发展起来的,它在水中能离解为带电荷的水溶性成膜聚合物,并在直流电场的作用下泳向相反电极(被涂面),在其表面上不沉积析出。采用电泳涂装法要求被涂物一定是电导体。根据所采用的电泳涂装方式的不差未几,电泳底漆可分为阳极电泳底漆和阴极电泳底漆。电泳底漆使用的成膜聚合物是阴、阳离子型树脂,中各剂为无机碱、有机胺或有机酸,颜料一般选用钛白和炭黑等。

    3、汽车用中涂漆的特点及常用品种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,又能轻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协力,同时还应具有填平性,以消除被涂物表面的洞眼、纹路等,从而制成平整的表面,使得涂饰面漆后得到平整、饱满的涂层,进步整个漆膜的鲜映性和饱满度,以进步整个涂层的装饰性;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,涂层的机械性能强度差,易脱落,所以目前非常多流水线生产的新车已不再使用腻子,有时仅用于汽车修补。封闭漆是涂面漆前的最后一道中间层涂料,涂膜呈光亮或半光亮,一般仅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遗留的痕迹,从而得到满足的平整底层。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协力和良好的配套性。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。二道中涂一般固体分高,可以制得足够的膜厚(大约40μm);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。


4、汽车用面漆特点及常用品种
     汽车用面漆是汽车整个涂层中的最后一层涂料,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。这是我们主要讨论实色面漆。
    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、风雪雨雹的天气条件下不变色、不失光、不起泡和不开裂。面漆涂装后的外观更重要,要求漆膜外观饱满、无橘皮、流平性好、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、抗石化性、耐化学品性、耐污性和防腐性等性能,使汽车外观在各种条件下保持不变。

    随着汽车产业的飞速发展,汽车用面漆在近50年来,无论在的所用的基料方面,还是在颜色和施工应用方面,都经历了无数次质的变化。上世纪三四十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,至八九十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耐污性等都有了明显的进步,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,使汽车外观更饱满、更诱人。进入20世纪90年代以来,为执行全球性和地区环保法,减少汽车面漆挥发分的排放量,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,已采用了水性汽车面漆,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、较好的机械性能以及满足的耐候性。汽车用面漆多数为高光泽的,有时根据需求也采用半光的、
锤纹漆等。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差未几。例如,底层涂料的特点是颜料分高,配料预混后易增稠,生产及贮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妨碍涂膜性能,对加工的精细度要求更加严谨。

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