新型汽车注蜡工艺的研究及应用
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2019 中国汽车工程学会涂装技术分会学术年会优秀论文
The Best Papers of Coating Technology, Conference 2019, Branch of SAE-China
新型汽车注蜡工艺的研究及应用
潘惠纲 周海波 向雪兵 张亚磊 徐中琼 孙立业 孙俊
（重庆长安汽车股份有限公司，重庆，401133）
摘要：为满足顾客对汽车质量和车内环境日益增长的需求，对传统汽车注蜡工艺进行创新 性研究，联合开发新型环保空腔蜡，采用精准注蜡工艺，成功降低车内气味和 VOC，提升防腐性 能，并在各个基地推广应用创新型汽车注蜡工艺，践行《中国制造 2025》中“全面推行绿色制造， 加大先进节能环保技术”理念。
关键词：新型环保空腔蜡 精准注蜡 防腐 气味 车内 VOC 中图分类号：U466 文献标识码：B DOI：10.19710/ki.1003-8817.20190272
表 1 技术方案对比
内容 传统溶剂型空腔蜡
环保型空腔蜡
固体份
固 体 份 76% ，溶 剂 含量较高 ，主要为芳 烃类、酯类、烷烃类石 油产品
采用低粘度矿物油基的液 体石蜡类产品替换有机挥发 性溶剂，以降低溶剂含量
通过选用高粘附性蜡质类
防腐性 能
蜡质类材料粘度 低 ，不 能 形 成 骨 架 式 防腐结构
2012 年 3 月 1 日 ，我 国 出 台 了 GB/T 27630— 2011《乘 用 车 内 空 气 质 量 评 价 指 南》，这 是 国 内 首 个 车 内 空 气 质 量 标 准 ，为 今 后 国 内 推 出 强 制 性 VOC 排放标准奠定了基础。2016 年，国家环境保 护 部 对 该 标 准 进 行 修 订 ，并 已 编 制 完 成 标 准 的 征 求 意 见 稿 。 变 更 的 内 容 包 括 ，标 准 变 更 为 强 制 性 标准，2017 年 1 月 1 日开始实施；收紧了部分有害 物质的限值。
经 过 多 方 技 术 交 流 ，最 终 确 定 空 腔 蜡 技 术 方 案为高固含，强防腐，低气味，低 VOC。经过近三 年的联合研究、性能实验，最终开发出高固含环保 型空腔蜡，其防腐性能、VOC 和气味等级等技术指 标满足或超过长安汽车企业标准要求。研究思路 见图 2。
研究方向
技术方案
实验验证
工艺防腐能力 降低车内 VOC 降低车内气味等级
2 汽车内腔注蜡工艺介绍
空 腔 蜡 通 过 供 蜡 设 备 输 送 到 工 位 枪 站 ，利 用 喷枪进行雾化喷涂，对车体空腔、扣合边等薄弱区 域 进 行 注 蜡 ，满 足 汽 车 防 腐 的 目 的 。 车 体 注 蜡 区 域如图 1。
图 1 车体注蜡区域示意
3 汽车新型环保空腔蜡的研究
3.1 研究思路 长安汽车联合国内主流空腔蜡供应商进行新
汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M 57
2019 中国汽车工程学会涂装技术分会学术年会优秀论文
The Best Papers of Coating Technology, Conference 2019, Branch of SAE-China
型 空 腔 蜡 的 研 究 开 发 ，以 进 一 步 提 升 工 艺 防 腐 能 力，降低车内气味和 VOC 为方向，解决传统溶剂型 空腔蜡 VOC 高，气味大的问题。
高固含 强防腐 低气味 低 VOC
防腐性能 ≥ 1 000 H
VOC 满足长安公 司企业标准要求
气味等级：3.5 级
图 2 研究思路
3.2 技术方案 a.成膜固化，传统型空腔蜡产品通过溶剂挥发
的 方 式 进 行 干 燥 ，利 用 不 饱 和 键（C=C 双 键）氧 化 干 燥 原 理 ，涂 敷 的 蜡 液 与 空 气 接 触 ，进 行 交 联 成 膜，进而达到了干燥蜡膜的目的。
b. 选 材 方 面 ，行 业 内 空 腔 蜡 原 材 料 溶 剂 含 量 高 ，气 味 重 ，难 溶 解 ，高 固 含 防 锈 蜡 的 原 料 选 择 面 非常小，我们进行了跨行业的搜选，吸收了不同行 业领域技术。
c.防腐性能，原材料和成膜固化都发生了改变， 带来的是盐雾性能的挑战，传统型空腔蜡盐雾性能 一般 480 h，高固含防锈蜡的盐雾设定为 1 000 h，选 用更佳的成膜致密性材料，以达到阻隔小分子腐蚀 介质的渗入，配方上选择大小分子成膜的搭配，形 成骨架式结构，提升防腐性能。技术方案见表 1。
1 前言
随 着 中 国 近 二 十 年 汽 车 工 业 的 迅 速 发 展 ，顾 客对汽车质量要求不断提高，整车内部的 VOC 和 气 味 也 制 定 了 国 家 标 准 ，车 身 内 腔 防 腐 性 能 也 相 应提高。近年来汽车行业对于车内环境要求越来 越 高 ，对 车 内 挥 发 性 有 机 化 合 物 (VOC) 进 行 严 格 控 制 ，欧 洲 、美 国 、日 本 等 国 家 已 按 相 关 标 准 实 施 了 强制管理制度。
3.3 成膜及防腐机理
涂 覆 高 固 含 空 腔 蜡 后 ，表 层 与 空 气 接 触 部 分
先 进 行 交 联 反 应 ，形 成 阻 隔 膜 。 内 层 渗 透 金 属 底
材 ，缓 蚀 剂 分 子 定 向 吸 附 。 当 表 面 阻 隔 膜 遭 到 破
坏时，内层蜡液与空气进一步接触反应，固化形成
阻 隔 膜 ，达 到 优 异 的 自 修 复 效 果 。 当 表 层 遭 到 破
Байду номын сангаас
材 料 ，着 重 复 配 胶 体 类 磺 酸 盐，在成膜过程中吸附大量的 液 体 石 蜡 ，形 成 骨 架 式 结 构 ， 并与金属基材形成胶体吸附，
提升防腐性能
气味和 VOC
芳烃类、酯类、烷烃 类石油等溶剂成分挥 发性较强，高 VOC，有 刺激性
用不挥发的液体石蜡替换 挥 发 性 溶 剂 ，以 降 低 VOC 和 气味
作者简介：向雪兵（1978—），男，高级工程师，学士学位，研究方向 为汽车涂装防腐工艺设计。
2019 年 第 11 期
2016～2019 年，长安汽车发布《零部件、工艺辅 料及材料气味限值》、《整车乘员舱内气体气味特性 评价》等方面企业标准，对车内空气质量进行了明 确的规定，对空腔蜡气味和 VOC 进行了限值要求。
The Best Papers of Coating Technology, Conference 2019, Branch of SAE-China
新型汽车注蜡工艺的研究及应用
潘惠纲 周海波 向雪兵 张亚磊 徐中琼 孙立业 孙俊
（重庆长安汽车股份有限公司，重庆，401133）
摘要：为满足顾客对汽车质量和车内环境日益增长的需求，对传统汽车注蜡工艺进行创新 性研究，联合开发新型环保空腔蜡，采用精准注蜡工艺，成功降低车内气味和 VOC，提升防腐性 能，并在各个基地推广应用创新型汽车注蜡工艺，践行《中国制造 2025》中“全面推行绿色制造， 加大先进节能环保技术”理念。
关键词：新型环保空腔蜡 精准注蜡 防腐 气味 车内 VOC 中图分类号：U466 文献标识码：B DOI：10.19710/ki.1003-8817.20190272
表 1 技术方案对比
内容 传统溶剂型空腔蜡
环保型空腔蜡
固体份
固 体 份 76% ，溶 剂 含量较高 ，主要为芳 烃类、酯类、烷烃类石 油产品
采用低粘度矿物油基的液 体石蜡类产品替换有机挥发 性溶剂，以降低溶剂含量
通过选用高粘附性蜡质类
防腐性 能
蜡质类材料粘度 低 ，不 能 形 成 骨 架 式 防腐结构
2012 年 3 月 1 日 ，我 国 出 台 了 GB/T 27630— 2011《乘 用 车 内 空 气 质 量 评 价 指 南》，这 是 国 内 首 个 车 内 空 气 质 量 标 准 ，为 今 后 国 内 推 出 强 制 性 VOC 排放标准奠定了基础。2016 年，国家环境保 护 部 对 该 标 准 进 行 修 订 ，并 已 编 制 完 成 标 准 的 征 求 意 见 稿 。 变 更 的 内 容 包 括 ，标 准 变 更 为 强 制 性 标准，2017 年 1 月 1 日开始实施；收紧了部分有害 物质的限值。
经 过 多 方 技 术 交 流 ，最 终 确 定 空 腔 蜡 技 术 方 案为高固含，强防腐，低气味，低 VOC。经过近三 年的联合研究、性能实验，最终开发出高固含环保 型空腔蜡，其防腐性能、VOC 和气味等级等技术指 标满足或超过长安汽车企业标准要求。研究思路 见图 2。
研究方向
技术方案
实验验证
工艺防腐能力 降低车内 VOC 降低车内气味等级
2 汽车内腔注蜡工艺介绍
空 腔 蜡 通 过 供 蜡 设 备 输 送 到 工 位 枪 站 ，利 用 喷枪进行雾化喷涂，对车体空腔、扣合边等薄弱区 域 进 行 注 蜡 ，满 足 汽 车 防 腐 的 目 的 。 车 体 注 蜡 区 域如图 1。
图 1 车体注蜡区域示意
3 汽车新型环保空腔蜡的研究
3.1 研究思路 长安汽车联合国内主流空腔蜡供应商进行新
汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M 57
2019 中国汽车工程学会涂装技术分会学术年会优秀论文
The Best Papers of Coating Technology, Conference 2019, Branch of SAE-China
型 空 腔 蜡 的 研 究 开 发 ，以 进 一 步 提 升 工 艺 防 腐 能 力，降低车内气味和 VOC 为方向，解决传统溶剂型 空腔蜡 VOC 高，气味大的问题。
高固含 强防腐 低气味 低 VOC
防腐性能 ≥ 1 000 H
VOC 满足长安公 司企业标准要求
气味等级：3.5 级
图 2 研究思路
3.2 技术方案 a.成膜固化，传统型空腔蜡产品通过溶剂挥发
的 方 式 进 行 干 燥 ，利 用 不 饱 和 键（C=C 双 键）氧 化 干 燥 原 理 ，涂 敷 的 蜡 液 与 空 气 接 触 ，进 行 交 联 成 膜，进而达到了干燥蜡膜的目的。
b. 选 材 方 面 ，行 业 内 空 腔 蜡 原 材 料 溶 剂 含 量 高 ，气 味 重 ，难 溶 解 ，高 固 含 防 锈 蜡 的 原 料 选 择 面 非常小，我们进行了跨行业的搜选，吸收了不同行 业领域技术。
c.防腐性能，原材料和成膜固化都发生了改变， 带来的是盐雾性能的挑战，传统型空腔蜡盐雾性能 一般 480 h，高固含防锈蜡的盐雾设定为 1 000 h，选 用更佳的成膜致密性材料，以达到阻隔小分子腐蚀 介质的渗入，配方上选择大小分子成膜的搭配，形 成骨架式结构，提升防腐性能。技术方案见表 1。
1 前言
随 着 中 国 近 二 十 年 汽 车 工 业 的 迅 速 发 展 ，顾 客对汽车质量要求不断提高，整车内部的 VOC 和 气 味 也 制 定 了 国 家 标 准 ，车 身 内 腔 防 腐 性 能 也 相 应提高。近年来汽车行业对于车内环境要求越来 越 高 ，对 车 内 挥 发 性 有 机 化 合 物 (VOC) 进 行 严 格 控 制 ，欧 洲 、美 国 、日 本 等 国 家 已 按 相 关 标 准 实 施 了 强制管理制度。
3.3 成膜及防腐机理
涂 覆 高 固 含 空 腔 蜡 后 ，表 层 与 空 气 接 触 部 分
先 进 行 交 联 反 应 ，形 成 阻 隔 膜 。 内 层 渗 透 金 属 底
材 ，缓 蚀 剂 分 子 定 向 吸 附 。 当 表 面 阻 隔 膜 遭 到 破
坏时，内层蜡液与空气进一步接触反应，固化形成
阻 隔 膜 ，达 到 优 异 的 自 修 复 效 果 。 当 表 层 遭 到 破
Байду номын сангаас
材 料 ，着 重 复 配 胶 体 类 磺 酸 盐，在成膜过程中吸附大量的 液 体 石 蜡 ，形 成 骨 架 式 结 构 ， 并与金属基材形成胶体吸附，
提升防腐性能
气味和 VOC
芳烃类、酯类、烷烃 类石油等溶剂成分挥 发性较强，高 VOC，有 刺激性
用不挥发的液体石蜡替换 挥 发 性 溶 剂 ，以 降 低 VOC 和 气味
作者简介：向雪兵（1978—），男，高级工程师，学士学位，研究方向 为汽车涂装防腐工艺设计。
2019 年 第 11 期
2016～2019 年，长安汽车发布《零部件、工艺辅 料及材料气味限值》、《整车乘员舱内气体气味特性 评价》等方面企业标准，对车内空气质量进行了明 确的规定，对空腔蜡气味和 VOC 进行了限值要求。