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        淺淡環保涂料在汽車涂裝中的應用

                                                     淺淡環保涂料在汽車涂裝中的應用
                                             張貴智,王秀錦,徐國慶,錫洪鵬,張占生
                      (奇瑞汽車股份有限公司鄂爾多斯分公司,內蒙古鄂爾多斯 017000)
            摘 要:隨著涂裝技術的發展與進步,水性涂料、粉末涂料和高固體分涂料在我國汽車涂裝線的應用越來越普及,新材料的使用有效地減少了對大氣層的污染和對生態系統的破壞。簡單介紹了水性涂料、粉末涂料和高固體分涂料在汽車涂裝中的應用。
            關鍵詞:水性涂料;粉末涂料;高固體分涂料;汽車涂裝
            中圖分類號:TQ 630.7;TQ 639 文獻標識碼:A 文章編號:1009-1696(2015)03-0046-03
            1· 水性涂料
            水性涂料的使用在性能和價格上與所對應的溶劑型涂料基本相當,在現有涂裝設備上不需進行大的改造就可使用水性涂料進行施工,且VOC(揮發性有機化合物)排放量大幅降低。水性涂料以水作溶劑,只以少量醇醚作助溶劑,水的比熱大、難揮發,要求涂裝環境的溫濕度嚴格控制在規定的范圍內;一般不能與溶劑型涂料通用烘干室等。為適應環境保護的要求,近些年,汽車用水性涂料的涂膜性能和施工性能都得到了根本的改善;各種相應的噴涂設備也日趨完善,如內置電極的高壓靜電旋轉噴槍已投入實際使用。
            目前水性中涂漆主要有水性聚酯氨基漆和封閉型異氰酸酯聚氨酯漆兩種。水性中涂漆的特點是施工固體分高;烘烤溫度低,一般為140~160℃ ;施工條件寬,溫度為20~30℃,相對濕度為60%~85% ;漆膜性能可與傳統溶劑型中涂漆相當,抗石擊性能優于溶劑型中涂漆。
            現有的水性底色漆主要有水性丙烯酸氨基漆和水性聚氨酯漆兩種。由于水不能像溶劑那樣快速蒸發,因此鋁粉的定向控制是水性底色漆的技術關鍵。必須經特殊的流變處理,采用特定的流變控制劑或增稠劑形成觸變性流體,使金屬閃光鋁片在施工后獲得最佳取向和展平。經不斷努力,目前水性金屬底色漆的定向性能已經優于一般的溶劑型底色漆,閃光效果更好。水性底色漆可與溶劑型罩光清漆、水性清漆和粉末清漆配套使用。水性底色漆的一般技術數據見表1。由表1 可見:水性底色漆的性能完全可以與溶劑型底色漆相媲美。
             
             
            水性罩光漆主要由水溶性甲醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水性丙烯酸樹脂或醇酸樹脂按比例配制而成。水性罩光漆是20 世紀90 年代開發出的產品,價格較高,性能尚有待提高,目前尚未被廣泛應用。隨著環保要求的提高,水性罩光漆將得到進一步的開發與利用。2 粉末涂料汽車用粉末涂料有環氧聚酯混合型、聚酯、聚氨酯和丙烯酸等類型。隨著技術的日趨完善和粉末涂料性能的提高,現已完全能滿足轎車涂裝的各項要求,如:外觀裝飾性、耐候性、耐化學品性、抗劃傷性、抗紫外線性等。粉末涂料在整個噴涂過程中可以循環使用,節省成本。同時不需要用化學藥劑和漆霧去除系統去除過噴漆霧。粉末清漆的烘烤過程比較干凈,可以長時間保持烘房的清潔度。世界上公認VOC 排放最少的轎車涂裝體系為:陰極電泳漆—粉末中涂漆—水性底色漆—粉末罩光清漆。丙烯酸系列粉末涂料具有高的耐候性和裝飾性,其耐腐蝕性更優于目前所使用的聚酯系粉末涂料,可用于汽車面漆和罩光漆。粉末罩光涂料具有與溶劑型涂料同等的漆膜外觀,初期投資少,現有涂裝設備稍做改造即可投入使用。目前汽車用粉末涂料只是單色漆系列,這是由于粉末涂料不能象液態涂料那樣可以快速換色。今后,汽車用粉末涂料的發展,將在進一步提高耐候性、抗紫外線性、低溫化、薄膜化和提高裝飾性方面努力。表2 列出了汽車用粉末涂料的發展趨勢。隨著環保要求越來越嚴和粉末涂料技術的不斷提高,粉末涂料在汽車涂裝中的應用將越來越廣泛。
            
            3· 高固體分涂料
            高固體分涂料采用低黏度的聚酯、丙烯酸樹脂,以及高固體分的氨基樹脂為基料,最高的施工固體分可大于60%,更多的是使用施工固體分比傳統的高出10%~20% 的涂料,平均每公斤涂料其溶劑揮發量可減少1/3 以上。在汽車用單色面漆、罩光清漆、塑料專用涂料和修補用涂料等方面應用相當廣泛。例如塑料件用的聚氨酯與非異氰酸酯雙組分涂料,可通過新的交聯方式在70℃ /20 min 下低溫快速固化,而且具有活化期長,施工固體分高等特點。PPG 公司的D893 高固體分清漆的加熱固化時間,比同類清漆縮短50%,漆膜冷卻幾分鐘后即可拋光。
            由于高固體分涂料采用低黏度樹脂為基料,易產生流掛,施工不便。為保證漆膜厚度,又要防止其產生流掛,必須采用各種助劑,如氣相二氧化硅、有機膨潤土、氫化蓖麻油,以及SCA、Microgel 等,來改善涂料的流平性,方可獲得優異的抗流掛性和漆膜外觀。另一方面,由于高固體分氨基樹脂的醚化度高,聚合度低,交聯活性小,自聚反應少,因此其固化過程不易控制,可能會影響漆膜性能,固化過程控制和流掛控制是高固體分涂料的兩大技術關鍵。
            4 ·結語
            隨著涂裝技術的發展與進步,水性涂料、粉末涂料和高固體分涂料在我國汽車涂裝線的使用越來越普及,新材料的使用有效地減少了大氣層的污染和對生態系統的破壞,具有廣闊的發展前景。


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