汽车涂料的介绍(课堂PPT)

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• 由上面的介绍,我们看出汽车涂料的性能。 涂料的粘性
• 涂料附着力 • 涂料的颜色和外观 • 涂料的柔韧性 • 涂料的抗冲击强度 • 涂料的光泽 • 涂料的耐水性 • 涂料的耐热性 • 涂料的耐腐蚀性 • 涂料的三防和耐候性
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涂料的附着力 涂料的附着力是指涂膜与被涂物体表面的结 合力,表示它们之间的牢固程度。
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• 中涂 ①提高中涂层外观装饰性(平滑性)、 厚膜化;②耐寒性优良、抗石击性优良, 提高中涂层的耐崩裂性,与CED和面漆层 间结合优良;③与面漆同色化;④开发水 性中涂、粉末中涂。
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水性涂料工艺
• 水性涂料的特点 • 水性涂料是以水为溶剂或分散介质的涂料,
由于水的特性与有机溶剂有很大不同,所 以水性涂料相对于溶剂型涂料也有很大差 异。在使用水性涂料时,熟知这些差异非 常重要。
• 表面张力大 • 水的表面张力比有机溶剂的表面张力大得
多,水的表面张力为72 mN/m,有机溶剂 类约为25 mN/m。由于表面张力的差异原 21
• 当前应用的主体树脂主要是含N 元素的环 氧树脂类、丙烯酸树脂类、聚丁二烯类和 聚氨酯类等。
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性能要求:
• 1.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的配套。
• 2.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。
• 3.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。
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塑料涂漆: • 塑料的密度低,耐腐蚀性能好,力学性能
也不低于金属材料,这样就可实现汽车的 轻量化。目前汽车生产企业所用的塑料主 要是PP/EPDM(聚丙烯/乙烯-丙烯-二烯三 元共聚物)混合塑料(用做保险杠)、PP 和ABS混合塑料(用做其他车内部件如阻 流板、汽闸等)、聚醚醚酮(PEEK)、聚 砜(PSF)
• 难润湿、不易溶
• 与有机溶剂相比,水对颜料难润湿,与树 脂不易混溶。
• 汽化温度高
• 水的汽化温度高,会导致涂料喷涂时不易 挥发、涂料雾化时不易蒸发、蒸发易受环 境(湿度)影响。溶剂的挥发受温度影响 大,溶剂的沸点可控制其挥发速度;水的 蒸发受湿度影响大,很难控制。汽车用水 性中涂漆及水性底漆在涂装工序中呈现出 22
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面漆(底漆、罩光清漆)
• 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。
• 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。9
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• 日系3C1B工艺流程如下:前处理—喷底漆 一底漆后闪干烘干/强冷—喷面漆底色 漆—色漆后闪干—预烘干/强冷—喷清 漆—闪干—烘干—强冷—检查—修饰—检 查(合格品入库,不合格品点补或返工)。
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• 从节能角度来讲,3C1B工艺更省资源;但 从质量控制的难易程度而言,欧美系工艺 更容易一些。
膜。
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2.雨天洗车保护车漆
靓车被大雨淋过之后,不要以为就能免去洗车的麻烦。 雨水中往往含有杂质和酸性物质,若长时间不洗,酸性物质 会腐蚀掉车漆最外面的一层亮膜,漆面立即会变得黯然失色。 另外,雨水中夹杂着一些看不见的沥青细屑、污垢尘土等, 也很容易吸附在车身面漆。这些污垢经太阳暴晒之后会衍生 出大量的氧化物,时间久了就会在车漆表面留下难以磨灭的 伤痕。
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• 喷漆室 • 喷漆室应采用不锈钢材质,与溶剂型涂料
相比,水性涂料对涂装作业环境及施工条 件等均有更高要求和严格规定。水性涂料 对作业环境的要求:最佳相对湿度RH (65±5)%,温度(23±3)℃,空调系 统风速0.3~0.5 m/s。
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• 预热(P/H)装置 • 因水的蒸发率低,因此水性涂料喷涂后湿
施工工序
底漆 中涂漆 (二道底 漆) 面漆 罩光漆
功能
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
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汽车底漆
• 定义:汽车用底漆就是直接涂装在经过表面 处理的本身部件表面上的第一道涂料,它 是整个涂层的开始。
• 目前轿车用底漆几乎已全部使用阴极电泳 底漆。
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原因
涂料一经固化,其低分子树脂因发生化学交联而变成具
超高分子量的体型聚合物,这样它就有了弹性、性、 耐化学品性等一系列性能。
从微观的角度看,涂膜好似立体交叉网状结构,主要框架是 树脂交联后形成的高分子聚合物,在框架中间充满着诸如颜 料、填料粒子和其他涂料成分。
高分子在热、氧和光的作用下通过自由基历程发生老化。涂 层中的网状聚合物是由无数根分子链通过这种化学键连接在 一起的,这些化学键有的含氢、氧、双键等,它们很活泼, 氢容易失去,形成自由基。自由基与氧结合成为过氧自由基, 随后与其它分子反应,变成氢过氧化物,使得聚合物链发生 断裂,涂料即开始老化,而出现光泽降低,粉化等现象。 16
3.要对面漆进行保养
面漆保养的方法大多为打蜡、封釉、镀膜。 对于经太阳暴晒后引起的漆膜氧化,或行驶过程中产生的交 通“膜”使面漆氧化腐蚀,可以用研磨抛光处理。
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涂装工艺
• 传统的汽车涂料是溶剂型涂料,其中的 VOC(挥发性有机化合物:在通常压力条 件下,挥发并参与大气光化学反应的有机 化合物)挥发到大气中会危害人类健康、 污染环境。随着人类环保意识的增强,各 国相继制订了保护环境的法规,限制VOC 排入大气。水性涂料、粉末涂料以及高固 体分涂料,将逐步替代传统的溶剂型中涂、 面漆,成为现代环保型汽车涂料的主流
• 水性底色漆铝粉的定向控制是水性底色漆的技术关键。
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汽车涂料的高团体分化
• 高固体分涂料采用低粘度的聚酯、丙烯酸 树脂,以及高固体分醇酸树脂制成,最高 的施工固体分可大于60%,更多的是采用 施工固体分比传统涂料高10%~20%的涂 料,平均每公斤涂料的溶剂挥发量可减少1 /3以上。
• 固化过程控制和流挂控制是高固体分涂料 的两大技术关键
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Байду номын сангаас
汽车涂料的粉末化
• 汽车车身的粉末清漆引起了各大公司的关 注,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)型丙烯酸 体系具有良好发展前景。我国将粉末涂料 用于汽车零部件的涂装,但车身用中涂漆 和面漆还在酝酿开发中,喷粉设备和烘烤 设备还存在质量上和规模上的问题
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各种汽车涂料品种的发展热点
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• 阴极电泳底漆 为了最大限度地发挥电泳涂料的性能,应从包括 原材料、被涂物底材配套面漆以及涂装设备的整 个系统进行研究,今后应研究开发除环氧树脂以 外的混合树脂系,开发低温固化涂料。提高边角 部、焊接部、接合部防锈性高的涂料,使电泳朝 向高平整度、耐候性,高外观质量、多色化、低 公害方向发展。 具体为: ①提高边角耐蚀性;②低温交联;③ 高抗碎裂性;④彩色复合、底面合一涂层;⑤降 低VOC、不含铅锡等重金属。
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影响涂料使用寿命的因素
汽车置于室外的自然环境中,其涂膜必定 受到各种因素 的干扰,如阳光照谢、酸 雨 冲刷、工业废气、湿度等的影响, 经过一段时间,涂膜将发生一系列的变化,可表现光泽下降,颜色 变暗淡,涂层表面出现锈点或裂纹,开始轻微粉化……
概括起来大致有:紫外线(尤其是波长接近 313nm)、湿度、臭氧、高温、酸雨和工业废气等。
金属底漆:
• 溶剂型金属闪光底漆的基料有聚酯树脂、 氨基树脂,采用共聚蜡液和CAB 树脂液作 为助剂
罩光清漆
• 丙烯酸氨基清漆是罩光清漆的主流,但受 酸雨的侵蚀涂膜损坏严重。近年来,在欧 洲使用双组分丙烯酸聚氨酯+异氰酸酯和氨 基甲酸酯固化方法作为耐酸雨的对策。为 降低VOC 排放量问题,欧洲率先使用粉末 涂料涂装罩光清漆。
汽车涂料的介绍
组长:邱友谊 成员:陈志豪 孙闪闪
钟新茴 傅妍蓉1
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概述
• 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。
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组成
涂 料
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形态
水性涂料 溶剂性涂 料粉末涂
料 高固体分
涂料
施工方法
刷涂涂料 喷涂涂料 辊涂涂料 浸涂涂料 电泳涂料
• 涂层的柔韧性
• 涂层的柔韧性反应涂膜受到冲击或受力发 生弯曲延伸时不发生破坏的极限程度
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• 涂层的抗冲击强度
• 涂层在高负荷作用下的抗变形的能力即为 抗冲击强度。是涂层受到机械冲击后不发 生裂纹、皱纹及剥落等破坏现象的极限强 度、
• 涂层的耐候性是反映涂层在户外使用的寿 命,对装饰性涂层十分重要。户外装饰要 求越高,对耐候性要求也就越高。
防御措施
• 1.采用紫外光(UV)固化涂料作为面漆。
紫外光固化涂料是指在紫外光照射下可以发生光聚合 或光交联反应,有快速固化性能。当紫外光照射UV固化 涂料时,将激发分解涂料中的光引发剂,生成游离基,活 性游离基撞击涂料中的双键并反应形成增长连,这一反应 继续延伸,使活性稀释剂和齐聚物中的双键断开,交联而成
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• 1.4 易流挂
• 水性涂料与溶剂型涂料相比更易发生流挂 弊病。为控制流挂,需要注意以下两点: 第一,控制涂装室的温、湿度;第二,控 制好涂料的黏度,赋予涂料触变性,保证 喷涂时残留水分较多时也不会产生流挂。
• 1.5 触变性
• 触变性是指在施加外力作用时黏度发生变
化的现象。水性涂料的黏度随着搅拌力的
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未来涂料的研究发展方向
VOC排放 无重金属 废水少 废渣少
高装饰性 高防腐性 耐酸雨 耐刮伤
环境保护效果好
涂膜品质优良
未来汽车涂料
商品竞争力强
高机能性 独创性 低成本 低价格
设备投资减少
工艺过程少 能源节省 涂装效率高 涂料消耗少
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减低VOC排放的方法
减少有机 溶剂挥发
降低涂料和 溶剂的使用
低VOC涂料 设备
提高涂装效率 减少颜色的变化 均衡涂装膜厚 涂料涂层集中产生
高固体分涂料 超高固体分涂料 水性涂料 粉末涂料
烘干炉来控制挥发 涂装柜挥发控制系统 溶剂再利用系统
VOC是指"1升涂料中除去水的物质当中含有有机挥发物的重量"
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汽车涂料水性化
• 如改为水性漆,VOC排入量可减少80%以上。溶剂型金属 底色漆是VOC排放的主要来源,占整车车身涂装各道工序 排放总量的50%左右,通常一部轿车需要6kg左右的底色 漆,金属底色漆的施工固体分只有15%左右,溶剂含量高 达85%,目前水性中涂漆主要有水性聚酯氨基树脂漆和封 闭型聚氨酯树脂漆两种。水性中涂漆的特点是施工固体分 高,烘烤温度低,一般为140~160℃,施工条件宽,温 度为20~30℃,相对湿度为60%~80%。漆膜性能可与 传统溶剂型涂料相当,抗石击性能优于溶剂型中涂漆膜。
涂膜难晾干(湿涂膜中的水分必须蒸发掉 90% 以上,才能湿喷下一道涂料,并且防 止烘干时的突沸引起气泡)。为加速水分 蒸发,在水性涂料进行湿喷下一道涂料或 烘烤之前,必须使湿漆膜经过预热(P/H) 装置。
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汽车用涂料的发展前景
• 由于环保呼声日渐增高,涂料开发在提高 性能的同时将更注重环保性。无铅、无锡 电泳漆及双层电泳漆的开发,使汽车用底 漆更适应环保要求,水性涂料、粉末涂料 以及高固体分涂料,将逐步替代传统的溶 剂型中涂、面漆,成为现代环保型汽车涂 料的主流。
增强而降低,如图2 所示。
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水性涂料搅拌力与黏度的关系
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工艺流程
• 欧美系工艺流程 • 欧美系工艺流程如下:前处理—喷底漆—
底漆闪干—烘干/强冷—底漆打磨、擦 净—离子化空气吹—喷面漆底色漆—色漆 后预烘干—喷清漆—闪千—烘干—强冷— 检查—修饰—检查(合格品入库,不合格品 点补或返工)。
• 4.有良好的施工性
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中涂漆
汽车中涂漆也称二道浆,就是用于汽车底漆和面 漆或底色漆之间油漆,
• 二道途中主要采用聚酯树脂,氨基树脂, 环氧树脂,聚氨酯树脂等作为基料,
• 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,力学性能 好,尤其是具有良好的抗石击性;另外还
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汽车用水性涂料对涂装设备的要 求
• 输调漆系统 • 由于水是腐蚀介质,会造成金属腐蚀,引
起设备损坏和产生金属离子,影响水性涂 料的性能。因此水性涂料的贮漆容器和输 送管路需使用不锈钢材质制作,并应经过 化学钝化处理,
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• 静电喷涂设备 • 与溶剂型涂料相比,水性涂料电阻较小,
如果用传统的静电印加方法会导致漏电, 需要采用专用的静电喷涂设备。通常水性 涂料采用直接(内部)带电方式和间接 (外部)带电方式进行涂装,如图5 所示
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