1、行走机械涂装常用材料及主要性能,主讲人:宋华,目录,一、行走机械涂装材料的定义 二、行走机械涂料的发展历史及现状 三、漆前处理材料 四、底漆（包括电泳涂料） 五、中涂涂料（中间层涂料，二道浆） 六、面漆材料（本色漆、底色漆、罩光清漆） 七、后处理材料（抛光膏、保护蜡） 八、 PVC涂料（车底涂料、密封胶） 九、粉末涂料 十、辅助材料 十一、低温烘干或自干系列双组分涂料 十二、术语和定义,一、行走机械涂装材料的定义,行走机械涂装材料系指涂装和修补各类汽车、摩托车、农用车及零部件等所用的涂料及辅助材料。汽车涂装一般系多层涂装体系，按涂装工艺及涂层中的功能可分为: 1）前处理材料（脱脂、表调、磷化等
2、）；2）涂料（底漆、中涂、面漆、腻子、修补涂料等）; 3）后处理材料（抛光、保护材料等）；4）辅助材料（打磨、擦净、遮蔽材料等）。按涂装方法，汽车涂料还可分为电泳涂料、喷用涂料和浸用涂料等; 按对大汽污染的有害性，汽车涂料尚可分为有机溶剂型涂料（VOC含量高的，含对大气污染有害物质的涂料）和环保型涂料（如水性涂料、粉末涂料、低VOC含量的涂料）等。,二、行走机械用涂料的发展历史及现状,在汽车诞生至今的100多年的历史中世界汽车用涂料已实现了四次大的更新换代： 油性漆、硝基漆（汽车喷漆）以醇酸和酚醛树脂为主的合成树脂涂料电泳涂料和优质的有机溶剂型合成树脂（环氧、氨基醇酸、丙烯酸、聚酯、聚氨酯等）
3、涂料环保型涂料（水性涂料、高固体分涂料和粉末涂料）。在我国汽车工业的50多年历史中，随着科技进步和汽车涂层质量要求的提高，我国汽车涂料也已实现了四次大的更新换代。 第一代汽车涂料是以解放牌卡车用漆为代表的汽车涂料。是按苏联支援的配方及技术条件生产的，由醇酸树脂漆、沥青漆和硝基喷漆组成的汽车涂料体系。施工方法: 采用空气喷涂法和浸涂法，醇酸和沥青漆采用热风对流烘干固化。,第二代汽车涂料是由阳极电泳涂料、一般氨基醇酸树脂涂料、沥青漆和快干的合成树脂涂料等组成汽车涂料体系。这一代都是由国内科研单位和油漆厂在60年代末70年代自已开发的产品（如纯酚醛、环氧酯阳极电泳涂料、出口卡车用氨基醇酸树脂面漆;
4、苯乙烯改性的快干合成树脂涂料等）组成。 第三代汽车涂料是由阴极电泳涂料，优质氨基醇酸树脂涂料和丙烯酸树脂涂料，面漆顔色还是本色为主的汽车涂料体系。这一代是在上世纪八十年代初，由沈阳、北京油漆厂分别从日本关西和奥地利Stolllace引进的两套汽车用涂料（含阴极电泳涂料、中涂和高氨基含量的面漆），以满足汽车产品换型和一汽、二汽、重汽同时从英国引进三条现代化的车身涂装线的需要。,第四代汽车涂料以第4、5代阴极电泳涂料、耐酸雨、抗划伤性的优质的丙烯酸树脂涂料、丙烯酸聚氨酯涂料，面漆顔色有金属色和本色，适应轿车三涂层涂装体系的涂料等为代表。这一代是在近10年中随轿车产品和轿车车身涂装线的引进，世界著名
5、的汽车涂料公司在华设厂，达到国际轿车涂层标准而形成。基于轿车产品引进的国别不同这一代汽车用涂料可分为日本体系和欧美体系的汽车涂料。 根据世界汽车涂料的发展趋势，随我国环保要求的提高，VOC排放量的限制，预测我国汽车涂料的下一代将是发展、采用环保型汽车涂料。,三、漆前表面处理材料,1、前处理的目的被涂物在涂装前为获得清洁的被涂面，提高涂膜的结合力和涂层的耐腐蚀性，都要进行清洗和进行必要的化学处理，(如黑色金属件在涂装前要求100%进行磷化处理) 。除机械除锈(喷砂、喷丸和机械打磨) 和手工擦洗外，采用多种化学处理剂进行清洗和表面处理。 汽车车身的前处理工艺一般由预脱脂、脱脂、水洗、表调、磷化、水
6、洗、纯水洗、（钝化）等多道基本工序组成。 2、前处理材料,脱脂剂有有机溶剂、酸性和碱性三种。1）有机溶剂：对油污的溶解力较强，除油效率高，但不能溶解盐和碱类。常用的有白醇（又称200#溶剂汽油或松香水）或各种含氯溶剂；2）酸性脱脂剂：主要由表面活性剂、普通无机酸和缓蚀剂组成，兼有除锈和除油双重功能，又称为“二合一”处理液。但对后序的处理有不良影响，在汽车涂装中已不使用；3）碱性脱脂剂：分弱碱和强碱性；最早使用的复合碱脱脂剂是由氢氧化钠、碳酸纳和磷酸钠按一定比例组成，属强碱脱脂剂，现已逐渐被淘汰。现最常用的是弱碱性脱脂剂，是由无机弱碱、表面活性剂和消泡剂等组成。PH为9-12，对设备腐蚀小，对工
7、件表面状态破坏小、可在中温或低温条件下使用，脱脂效率高，特别在喷淋下使用，效果更加。 脱脂剂性能：一般检测脱脂剂碱度、除油率、含油量和抗污染性等性能。 国内主要供应商：帕卡公司、汉高公司、剀密特尔公司等。,除锈材料：金属表面除锈的方法很多，通常可分为两类：即机械除锈和化学除锈。机械除锈主要使用各种工具和专用设备进行，所用材料有砂布、钢丸、砂子等。化学除锈则根据被处理材料的不同，采用不同类型的除锈剂。 最常用的除锈材料为无机酸和有机酸。无机酸有：硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸等；有机酸有：醋酸、乳酸、草酸、柠檬酸等。 有机酸作用和缓，残酸无严重后患，不易重新锈蚀，物件处理后表面干净。但有机酸价格
8、较贵，除锈效率低，一般用于特殊要求的构件。 无机酸除锈效率高、速度快、原料来源广、价格低廉，缺点是如浓度控制不当，会产生金属“过蚀”现象，而且残酸腐蚀很强，如酸液清洗不彻底，会影响涂料性能。磷酸可以克服这个缺点，因在金属表面产生一层不溶于水的磷酸盐层（磷化膜），可防止锈蚀，同时对后序的涂漆有好处。硝酸主要用于高合金钢的处理；与盐酸混合用于有色金属的处理；氢氟酸单独很少使用，和硝酸的混合液多用于处理不锈钢。,表调剂：脱脂后磷化前的表面调整是生成磷化膜结晶的重要工序。它改变金属表面的微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜。尤其是经酸洗或高温强碱清洗过的金属表面，和浸式低温低锌薄膜
9、磷化场合，特别需要进行表面调整。 目前普遍采用有两类：一类是弱酸性表调（如草酸）；一类是活性的胶体钛。有液体和固体两种。,胶体钛表面调整剂比较常用，由于胶体微粒表面能很高，对金属表面有极强的吸附作用，在被处理表面形成数量极多的晶核，磷化初期就在晶核周围快速形成均匀的磷酸盐结晶，限制了大晶体的生长，促使磷化膜细化和致密，且提高了成膜性，缩短了磷化时间，降低膜厚，同时也能消除金属表面状态的差异对磷化质量的影响。 表调剂性能：一般检测表调剂中Ti含量、抗硬水性能、表调效果和循环寿命。,磷化液：磷化工艺在工业上应用广泛，根据用途不同（如金属加工成型、润滑、防锈、涂装等）、处理温度不同（低温、中温、高温
10、）、被处理材料不同（如钢铁、锌或铝等）及催化剂种类不同（如无机、有机等）等等有多种不同的配方。 根据所形成的磷化膜的组成，磷化液可分为磷酸锌系、磷酸铁系和磷酸锰系三大类。 在汽车涂装中最早使用的是高温锰系磷化液，主要成分为马日夫盐、后来又发展为高温高锌磷化液。现一般使用锌、镍、锰三元体系中、低温低锌磷化液。主要成分为氧化锌、磷酸、硝酸及一些细化晶粒的添加剂（如锰和镍）、催化剂（无机和有机）等。 主要性能有：磷化液沉渣量、含渣量、消耗量、总酸度、游离酸度等。 磷化膜的性能有：磷化膜重量、耐碱性、结晶形貌、P比率、与漆膜配套性、耐磨性和耐热性。 国内主要供应商：帕卡公司、汉高公司、剀密特尔公司等。
11、,钝化剂：钝化的作用是除去磷化膜表面的疏松层，并对磷化膜不完整的部分或孔隙进行封闭。 有含铬钝化剂（三价铬和六价铬混合物）和无铬钝化剂，趋势是采用铬钝化剂。 主要性能：钝化剂铬含量、钝化效果、钝化膜重量。,前处理材料的发展趋势,(1) 使用生物可降解的表面活性剂配制低温脱脂剂，去油能强，低泡，减少漂洗水，降低COD排放；脱脂剂中不含硅酸盐，对镀锌钢板无腐蚀性，水洗效果好，能延长表调寿命；能节约漂洗水50%左右的液体脱脂剂使用寿命长，无粉尘污染，在欧美已有近一半的生产线开始使用。 (2) 新的表调剂为液体，槽液在50时胶体仍稳定，已在欧州四分之一的生产线投入使用。 (3) 传统的磷化液以Zn、N
12、i、Mn三元处理液和亚硝酸盐催化为主，亚硝盐有致癌作用。目前，磷化液的主要集中在无亚硝酸盐和无镍方面的研究。最新开发的有机促进剂反应速度快，对钢板、镀锌板、铝材均适用，反应后无毒害物质产生。,(4) 大多数汽车厂采用金属磷化后进行钝化，但六价铬有剧毒，有致癌作用，因而，各国致力于发展无铬钝化。新开发的以六氟化锆为主的钝化液，没有Cr3+、Cr6+和酚类衍生物，无COD、BOD，废水通过石灰水中和后就可以排放。最新的研究成果表明：使用有机硅烷可以处理金属或合金铝及铝合金、锌及锌合金（包括镀锌钢板）、铁及铁合金（包括普通碳钢及不锈钢）、铜及铜合金、镁及镁合金能使其表面具有优异的防腐性能，且工艺过程
13、简单，无毒性无污染，应用广泛。 (5) 以铝合金、镁合金、塑料替代各类钢板制作车身及汽车部件已形成趋势，各种镀层板已经大量采用，开发选用相应的漆前处理工艺及用材，国外已开发成功并投入实际使用。,(6) 使用不含亚硝酸盐的清洗剂与防锈剂对工件进行防锈处理；以喷丸工艺取代酸洗工艺，对热轧板去除氧化皮，对人体和环境不产生危害。 （6）金属表面用无磷化成剂的开发及应用：特点：a无需加热，节省大量的能源开支;b皮膜为非晶态的致密皮膜;c无渣，无废物，省去除渣步骤;d不含磷和镍，锰等重金属元素，符合环保要求 ;e省去表调步骤，节省开支，简化处理工艺;f日常管理简单，解放人工.,传统磷化处理,环保型脱脂剂,
14、废水处理,废水处理,磷化淤渣的处理,脱脂后水洗的排水,N, P 表面活性剂,化成后水洗排水,P, N, F, Zn, Ni, Mn （化成处理的1/10浓度）,磷化槽,P, Fe, Zn, Ni, Mn （皮膜量：2-3g/m2）,不含有重金属离子,新表面处理剂,汽车预处理工艺(硅烷),磷化被替换,水洗,脱脂,硅烷处理,水洗,水洗,电泳,钝化,表调,水洗,促进剂,工艺简单，流程缩短,新型表面处理剂处理,环保型脱脂剂,废水处理,废水处理,脱脂后水洗的排水,N, P 表面活性剂,化成后水洗排水,不含有 P, Zn, Ni, Mn,磷化槽,不含有P, Fe, Zn, Ni, Mn （皮膜量：0.4-
15、1g/m2）,不含有重金属离子无淤渣处理,新表面处理剂,节能 环保 低成本 系统长度缩减 易控制 高质量,优异的环保工艺 无有害物,无需换槽 对环境友善,节约能源 室温操作,工艺简单化 双组分，液体 补槽与处理金属基材无关,排放物和淤渣 无磷无渣和无有害重金属,质量 可替代传统的磷化涂层，质量相当 已通过所有测试标准，并很稳定,在线监控系统 操作简便、易于控制,多金属处理工艺 冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、涂层板、铝可混线处理,系统长度缩减 无需活化和钝化（表调和钝化步骤可省略） 可缩短处理时间（30-120S）,技术优点,适用所有程序 浸渍、喷淋、辊涂等,四、底漆（包括电泳涂料）,1、底漆的定
16、义：直接涂布在经过表面处理的被涂物表面上的第一道漆，它是整个涂层的基础。 2、底漆的特性：1）在经过表面处理的工件表面上应有很好的附着力，所形成的底漆漆膜应具有极好的机械强度（耐冲击强度、硬度、弹性等）；2）底漆本身必须是腐蚀的阻化剂，底漆涂层必须具有极好的耐腐蚀性、,耐水性和抗化学药品的腐蚀性；3）与中间涂层或面漆涂层的配套性良好；4）应能适应汽车涂装工艺的大量流水生产的特点，施工性能良好。 为达到上述性能，汽车用底漆的主要漆基是各种改性的环氧树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、石油沥青和一些优质的水溶性树脂。,3、底漆的演变历史：随着化学工业的发展和对汽车防腐蚀性能要求的提高，汽车用底漆已经历了几次
17、重大改革，其演变历史（以汽车车身用底漆为例）大致如下：刷涂油性底漆、喷涂硝基底漆和合成树脂底漆（40-50年代）、浸涂溶剂型合成树脂底漆（50年代）、浸涂水性底漆（60年代）、阳极电泳底漆（1963-1980年）、阴极电泳底漆（1976年以来）。,4、溶剂型底漆常用的品种：现汽车涂装常用的底漆有：环氧（单、双组分）底漆、环氧富锌（单、双组分）底漆、磷酸锌环氧酯底漆。硝基底漆和醇酸底漆已经淘汰。 5、溶剂型底漆的主要性能： 5、1涂料性能：黏度、固体份、细度、储存稳定性等；,5、2施工性能：施工黏度、施工固体份、稀释率、干燥性能等； 5、3漆膜性能：厚度、硬度、附着力、弹性、冲击强度、打磨性、耐
18、化学品性、耐湿热、耐腐蚀性等。,电泳涂料,在汽车工业100多年历史中，汽车车身所涂底漆经历了喷涂、浸涂和电泳涂装三个阶段。当初采用喷涂法时车身内腔和缝隙间表面涂不到漆，因裸露，金属腐蚀从里向外烂，在高温高湿气候条件下，使用1-2年产生穿孔腐蚀，同时大型浸漆槽火灾危险性大。故开发了电泳涂装工艺。电泳涂装法在实际应用中显出的高效、优质、安全、经济等优点，受到世界各国涂装界的重视。随着新型电泳涂料的开发和涂装技术的进步，尤其是阳离子型电泳涂料和阴极电泳涂装技术的开发（1977年世界上第一条车身阴极电泳涂装线在美国投产），电泳涂装工艺普及速度是史无前例的，在1965年只有1%的汽车车身涂底漆采用电泳涂
19、装法，1970年为10%，1985年汽车车身阴极电泳化率达90%以上，而现今汽车车身几乎100%采用阴极电泳涂装。并由汽车工业推广应用到建材、轻工、农机、家用电器等工业领域。,四十多年的电泳涂装的发展史可划分为以下五个阶段： 第一阶段：阳极电泳涂装的初级阶段（1970年以前），确立电泳涂装工艺规范，稳定和完善电泳涂装工艺，解决电泳漆膜弊病，提高电泳涂料质量和开发新品种。使用的阳极电泳涂料以低电压、低泳透力、低耐腐蚀性的酚醛和环氧树脂系列为代表。 第二阶段：阳极电泳涂装阶段（1970-1976年），在这期间优质的高泳透力的、高耐腐蚀性的第二代阳极电泳涂料（以聚丁二烯阳极电泳涂料为代表）投产使用，
20、废除了辅助电极、超滤技术在电泳涂装工艺中获得应用，实现了闭合循环水洗系统、达到了电泳涂装工艺合理化，节省劳动力、提高了涂料利用率、减少电泳废水污染，汽车车身的耐腐蚀性能有较大幅度的提高。,第三阶段：阴极电泳涂装替代阳极电泳涂装阶段（1977-1990年），由于阴极电泳涂料的耐腐蚀性成倍地优于阳极电泳涂料，泳透力也较高，且消除了阳极溶解现象等原因，阴极电泳涂装工艺一开发成功，获得工业应用，就很快形成阴极电泳取代阳极电泳之势。 第四阶段：阴极电泳涂装工艺进一步提高完善阶段（1990-2000年），通过改进阴极电泳涂料的质量、开发新品种，完善阴极电泳涂装设备和管理自动化等措施，追求涂装无缺陷化、厚膜
21、的均一化，以适应汽车车身涂装高质量的要求，例如厚膜阴极电泳涂料（膜厚355m）的投产使用；在车身电泳涂装时采用顶盖电极和底电极等。,第五阶段：阴极电泳涂料的高质量、节能、环保化、涂装技术的更先进化（2000年以来）。随着汽车市场竞争日趋激烈和各国环保法规的相继出台，在近几年开发了很多阴极电泳涂料的新品种并获得工业化应用。高泳透力、低溶剂含量、低温烘烤型、高锐边防腐蚀性能、无铅、无锡、耐侯性能好等阴极电泳涂料都已在生产线上得到了应用；新型多功能穿梭机（Vario-Shuttle）、滚浸运输机（Ro-Dip）和倒挂升降运输机的应用及电泳涂装工艺全闭合水洗系统（ED-RO）等新的涂装技术得到应用。,
22、我国电泳涂料和涂装技术的开发也有40多年的历史，在1965年上海涂料所开发成功阳极电泳涂料，随后有些油漆厂也相继试制成功。到70年代我国汽车工业中已建成几条汽车零部件和驾驶室阳极电泳涂装线。我国第一代阴极电泳涂料是由当时的兵器部五四研究所（现改为五九所）于1979年首先研制成功，并在军工产品上得到了一定的应用，上海涂料所、常州涂料所、沈阳等油漆厂也做了大量开发工作，开发的产品也在生产线上得到了应用。在六五期间我国涂料工业和汽车厂分别从日本、奥地利和英国引进了阴极电泳涂料的制造技术和涂装技术，第一条现代化的大流水生产的汽车车身阴极电泳涂装生产线于1986年7月13日在一汽车身厂投产，随后在我国汽
23、车工业中形成车身涂底漆采用阴极电泳涂装替代阳极电泳涂装之势。,1、电泳涂装的定义电泳涂装是一种特殊的生成涂膜方法，适用于与一般涂料不同的电泳涂装专用的（水性水溶性或水乳液）涂料（简称电泳涂料）。它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽液中作为阳极（或阴极）、在槽中另设置与其相对应的阴极（或阳极），在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。,2、电泳涂装的主要特征 （1）电泳涂料在水中能完全溶解和乳化，配制成的槽液粘度很低，与水差不多，很易浸透在槽液中的车身（被涂物）的袋状构造及缝隙。 （2）电泳槽液具有高的导电性，涂料粒子能活泼泳动，
24、而沉积到被涂物上湿涂膜的导电性小，随湿涂膜增厚其电阻增大，达到一定电阻值时，就不再电沉积上去;基于这两点，电泳涂装具有良好的泳透性，生成比较均一的涂膜。 （3）槽液的固体含量低，粘度小，被车身带出槽外涂料少，且可用超滤（UF）装置和反渗透（RO）装置回收利用。 （4）涂膜的附着力强，耐腐蚀能力高（膜厚20 m的阳极电泳涂膜的耐盐雾性300h以上；阴极电泳涂膜，达1000h以上）。 （5）电泳槽液的溶剂（水溶性溶剂）含量少，用喷灯点火都烧不起来，可不必担心火灾和爆炸。,3、电泳涂装的类型根据被涂物在电泳槽中的极性和电泳涂料的种类，有两种类型电泳涂装方法。 1）、阳极电泳涂装（Anodic Ele
25、ctrodeposition-AED） 被涂物（工件）在电泳槽中作为阳极，所采用的电泳涂料是阴离子型（带负电荷），工作液是碱性，即采用阳极电泳涂料的涂装方法称阳极电泳涂装。 2）、阴极电泳涂装（Cathodic Electrodeposition-CED） 被涂物（工件）在电泳槽中作为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷），工作液是酸性，即采用阴极电泳涂料的涂装方法称阴极电泳涂装。,4、电泳涂料的定义电泳涂料是一种仅适用于电泳涂装法的专用水溶性（或水乳化型）涂料，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）在其表面上析出。电泳涂料所用的合成树脂之所
26、以能溶于水，是由于在高分子聚合物的分子链上含有一定数量的强亲水性基团，例如含有羧基、羟基、氨基、醚基、酰胺基等。但是这些极性基团与水混合时多数只能形成乳浊液，必须经过氨（或胺）或酸中和成盐，它们的羧酸盐或胺盐则可部分溶于水中，因而电泳涂料用的水溶性树脂多以中和成盐的形式而获得水溶性。根据电泳涂料所用大分子树脂带电荷性质的不同，电泳涂料可分为阳极电泳涂料(阴离子电沉积)与阴极电泳涂料(阳离子电沉积)两种。,4、1、阳极电泳涂料：含有羧基、羟基的高分子聚合物，经过氨或胺中和后形成羧酸盐，采用此类羧酸盐树脂作为主体树脂，再配以适当的颜料、填料及助剂、溶剂经研磨分散而制成的涂料，以水作为溶剂进行稀释，
27、形成阴离子型水溶液，中和剂为无机碱或有机胺，如KOH、一乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺等。以被涂工件作为阳极，采用电泳涂装的方式进行施工，从而获得致密的涂膜，该种类的涂料称为阳极电泳涂料。常用的有纯酚醛阳极电泳涂料、聚丁二烯阳极电泳涂料、顺酐化油阳极电泳涂料等。,4、2阴极电泳涂料：含有羟基、氨基、醚基、酰胺基等的高分子聚合物，经过有机酸中和后形成胺盐，而采用此类胺盐树脂作为主体树脂，再配以适当的颜料、填料及助剂、溶剂经研磨分散而制成的涂料，以水作为溶剂进行稀释，形成阳离子型水溶液，中和剂为有机酸，如甲酸、乙酸、乳酸等，以被涂工件作为阴极，采用电泳涂装的方式进行施工，从而获得致密的涂膜，该种类的涂料
28、称为阴极电泳涂料。最常用的是环氧树脂型阴极电泳涂料，近几年开发有环氧丙烯酸、丙烯酸树脂型阴极电泳涂料。,4、3电泳涂料的组成电泳涂料是由水溶性树脂、颜料、填料、助剂、溶剂及中和剂组成。阳极电泳涂料和阴极电泳涂料组成的比较见下表。,（四）阴极电泳槽液比较稳定，容易控制，不易受杂质离子和微生物的影响而变质。虽然阴极电泳漆的价格较阳极电泳漆贵(国外一般是贵1.31.5倍)，但出于工艺简化(不须设置辅助电极)，库仑效率高，涂装漆膜薄(一般1013m的阴极电泳涂膜的耐腐蚀性就明显地优于2025m的阳极电泳涂膜)等原因，因此阴极电泳涂装的综合成本反而低于阳极电泳涂装的综合成本。 （五）阴极电泳漆的pH值在
29、弱酸性范围内，虽然接近中性，但还是有一定的腐蚀性，因而阴极电泳设备的一些关键部件如：输送泵、热交换器等仍然须用不锈钢制造，设备费用相对较高。,5、电泳涂料及漆膜性能见表。,电泳涂料发展趋势重点发展方向是无铅、无锡阴极电泳涂料；高锐边防腐性的阴极电泳涂料；低温烘烤型阴极电泳漆；耐候性（UV/分层）的阴极电泳漆；高泳透力、低溶剂含量的阴极电泳漆。 （1）开发低温烘烤、低加热减量和低有机溶剂含量型阴极电泳涂料。达到节能，减少排放和提高车体各部位（如厚板部、空腔部）涂膜干燥的均一性。 （2）开发高泳透率、更薄膜型或低密度的阴极电泳涂料。供汽车车身的三涂层涂装体系用，使车身的底漆膜厚更均一化，当内腔厚度
30、达到一定时，外表膜厚可减少3-4 m，使涂料的使用量减少12.8%左右。同时膜中颜料含量低和膜比重轻的阴极电泳涂料可以减少沉淀和颜料絮凝（软泥的生成），循环泵的磨损，达到降低油漆的耗量和运转成本。 （3）开发锐边耐腐蚀性好的阴极电泳涂料，提高被涂物锐过的耐腐蚀性。 （4）开发耐候性好的阴极电泳涂料，以适应汽车零部件的底面合一涂层的涂装。即车身两涂层（2C2B无中涂）涂装的需要。,五、中涂涂料（中间层涂料，二道浆）,1、中涂的定义：中涂涂料是介于底漆层与面漆层之间所用的涂料。中涂涂料的基体树脂是成本较低的，且物性易控制的聚酯树脂，一般采用三聚氰氨树脂作为交联固化剂。2、中涂的作用及其功能中涂是作
31、为介于底漆层和面漆层之间的，要求它具有与电泳底漆涂膜和面漆涂膜的良好的附着力，耐石击性，耐候性，遮盖力，装饰性等功能。,中涂涂料的基本构成,3、中涂的类别 3、1通用底漆，又称底漆二道浆，它可直接涂布在金属表面上，具有底漆的功能，又具有一定的填平能力。 3、2腻子，俗称填密。它是一种专供填平表面用的含颜料量较多的涂料，刮涂在底涂层上。刮腻子仅能提高工件表面的平整度和装饰性，而对整个涂层害多利少，腻子涂层易老化、开裂、脱落，再加上手工刮涂和打磨的劳动强度大，在汽车工业大量流水线上已禁止刮腻子。仅在在汽车修补或批量生产时使用。,3、4 二道浆，又称喷用腻子。它的功用介于通用底漆和腻子之间，对被涂工
32、件表面的微小缺欠（不平之处）有一定的填平能力，颜料和填料含量比底漆多，比腻子少，颜色一般为灰色。 3、5封底漆。它是涂面漆前的最后一道中间层涂料。其漆基含量介于底漆和面漆之间，涂膜呈光亮或半光亮。漆基一般由底面漆所用的树脂配成，颜色与面漆配套。 4、中涂的性能见表。,中涂的发展趋势1）为适应环保要求，使其VOC的排放达标，中涂涂涂料向水性涂料、高固体份涂料和粉末涂料方向发展。自上世纪90年代初，在欧美新建的汽车车身涂装线都已采用水性中涂和粉末中涂。 2）为节能和简化工艺，开发采用三涂层一烘干（3C1B）中涂，面漆涂装工艺。即喷中涂晾干喷底色漆晾干喷涂罩光清漆晾干在140下烘干30min的三层“
33、湿碰湿”涂装工艺，与常规工艺相比节省了一道烘干工序，中涂层的膜厚相对薄一些。中涂、底色漆和罩光清漆三涂层之间适应性、配套性是这一涂装工艺的关键。,六、面漆,1、面漆的定义面漆是汽车多层涂层中最后涂层用的涂料。它直接影响汽车的装饰性和商品价值。面漆涂料一般可分为不含闪光顔料的本色（Solid Colour）系列和含铝粉和云母闪光顔料的金属闪光色（Metalic colour ）。 2、面漆的发展演变史1963年-1965年，主要使用硝基磁漆、醇酸磁漆；1965年-1975年，主要使用氨基醇酸磁漆；1975年-1985年，主要使用高氨基含量的氨基醇酸磁漆，热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂；198
34、5年-现在，主要使用聚酯氨基面漆、单、双组分的高固体份面漆。在颜色方面也逐渐走向多样化，除了采用色彩鲜艳的各种本色漆外，还采用了金属闪光漆及珠光漆，使汽车面漆的外观具有很大的改善。,3、面漆层的功能：主要是装饰和保护两大功能。关于装饰通过面漆来化妆汽车，最大限度地表现车体的设计构思，实现颜色设计的各种各样的色彩和图案，大幅度地提高汽车的商品价值。面漆涂装不仅给予汽车车身色彩，还大幅度提高其外观装饰性，将汽车打扮得更漂亮、更豪华、更庄重。在平整光滑的底涂层上，使汽车涂层具有更高的光泽，更高的丰满度，更高的鲜映性，使漆面光亮如镜。用户对面漆的主要要求：（1）平滑性高（涂装的桔皮少）（2）丰满度好（
35、目视有深的透明的感觉和舒适感）（3）光泽高（色泽艳）,关于保护面漆涂装有对底涂层（中涂层和电泳涂膜）和面漆层自身的保护作用。对底涂层的保护系指防止紫外线和水的透过，随着现今中涂层功能的提高，分担了面漆层的部分保护作用。对面漆层自身的保护成为主题。面漆涂膜需要具有保色性、耐候性、耐污染性、耐酸雨性和抗划伤性等高功能性，才能保护自身。,涂膜构成及其分担的主要功能,面漆涂膜的构成比例 如图。,面漆的发展趋势,环保型汽车面漆为执行世界性和地区环保法，减少面漆VOC的排放量，汽车面漆将采用环保型汽车面漆（水性底漆，水性清漆，粉末清漆，高固体分涂料）。 开发功能性和装饰性更好的汽车面漆开发、采用功能性更高
36、的，外观装饰性更高的汽车面漆及涂装工艺，以适应市场竞争的需要。 为节能简化工艺简化工艺为节能，采用3C1B面漆涂装工艺。3C1B为中涂+底色漆+罩光清漆的“湿碰湿”闪光色面漆涂装工艺及相适应的涂料。 4、面漆的性能见表。,涂装各种涂料的适宜的温度、温度,汽车车身涂装生产材料消耗清单,七、后处理材料,1、抛光膏：抛光采用专用抛光膏或极细的的磨料，用法兰绒、棉纱或纱布蘸些抛光膏，涂在被抛光的漆面上，拭擦到获得平滑的漆面为止，随后用一种抛光水擦洗漆面，擦净后再用法兰绒、棉纱或纱布抹一些上光蜡，像擦皮鞋那样进行打蜡，这时漆面应具有很好的光泽。抛光打蜡一般是手工操作，有时借助抛光机。一般是在面漆干透后直
37、接抛光，对抛光性能优良的面漆，为减轻抛光工作量，有时在抛光前先在600水砂纸打磨，消除各种缺陷及磨平后再进行抛光。随着轿车用面漆的可抛光性能的提高，上述打磨抛光工序已成为消除轿车面漆层的颗粒、“虚烟”等弊病的手段，一般与最终检查、验收工序在一个工位进行。抛光膏一般是由分散极细的氧化铝或氧化铬、凡士林和蓖麻油、肥皂和水等等制成。,2、保护蜡：为使车身的耐腐蚀性达到10年的要求，克服早期锈蚀和使用户买到的完全是新车，在国外，尤其是西欧的汽车厂家，对涂漆合格的商品进行涂蜡后处理，这一工序称之为涂保护蜡工序。涂保护蜡工序可分为注防锈蜡工序和喷涂保护蜡封存工序两种。注防锈蜡工序是汽车部件（车身、车厢）在
38、涂装合格后，在组装（内饰）前，在被涂物的内腔，涂装薄弱之处，灌注或喷涂防锈蜡，创造一个良好的憎水面，以防积水和潮湿，可显著地提高被涂物整体的耐腐蚀性。喷涂保护蜡封存工序是商品车在出厂或入库前在车身底板下表面、发动机室喷涂保护蜡，除用户直接买走或在国内很快送到用户的商品车外，其余商品车的车身外表面也都涂保护蜡或贴保护膜。涂在发动机室和车身底板下表面的保护蜡在汽车使用时不去除，而汽车外表保护由代理商或用户在汽车使用前用溶剂擦洗掉。,八、PVC涂料（车底涂料、密封胶）,PVC涂料是以聚氯乙烯树脂为主的塑料溶胶，属无溶剂涂料。其组成是PVC树脂、增塑剂、填充料、附着力增强剂、稳定剂、防止发泡剂等。它具
39、有以下特征： （1）挥发性小（干燥后收缩小、丰满），密封遮蔽效果好； （2）单组分，在涂料烘干过程中能充分固化干燥； （3）在底漆（CED涂膜）上确保有可靠的附着； （4）高粘度，涂布作业性良好，贮藏稳定性良好； （5）对作业者的有害性小； （6）耐久性好，能充分满足汽车密封，抗石击所要求的品质； （7）适应汽车大量流水生产作业，且价格便宜。 在汽车车身涂装工艺中，PVC涂料广泛用作为填密缝隙用的密封胶和车底涂料，以提高车身的密封舒适性和车身底板及门槛下表面的耐蚀性和抗石击性。欧洲车用量较大，每台车身多达20多公斤，北美和日本车身底板下表面不喷PVC涂料，用量较少（仅2kg/台左右）。,九、粉
40、末涂料,粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的呈粉末状的合成树脂涂料，属无溶剂涂料。有热塑性和热固性两大类，热塑性主要品种有：聚乙烯、聚丙烯、尼龙等，其光泽、机械强度、附着力等都较差，应用受到限制。目前应用较多的是热固性环氧、聚酯、环氧/聚酯、丙烯酸树脂粉末涂料。单独环氧粉末涂料耐候性差，基本被环氧/聚酯、聚酯粉末涂料取代。,粉末涂料的优点：与液态涂料比较，1）在物体表面上涂覆一次，可以得到较厚的涂膜；2）利用率可高达（90-99）%；3）粉末涂料不含有机溶剂，减少了环境污染。 粉末涂料的缺点：1）漆膜外观展平性差，对外观装饰性要求较高的工件不易采用粉末涂料；2）烘干温度较高（200左
41、右）。,粉末涂料近期技术进步：近10多年来由于环保法规日趋严格，促使粉末涂料市场活跃，开发出很多粉末涂料新品种：如低温固化型粉末涂料、紫外线固化型粉末涂料、高耐候性粉末涂料、适用于汽车面漆用的高装饰性丙烯酸粉末涂料、粉末浆等。 在欧美粉末中涂已普遍使用。粉末罩光也已在生产线投入使用。,十、辅助材料,1、汽车用防声、防震材料 按其功能可分为以下四种： 防震（阻尼）材料：具有能吸收车身板受发动机及路面的强制力的作用产生的振动能量，从而降低放射音的材料（部件）。根据性状及施工方法，可分为涂料状，热融粘着板（垫片），粘贴附着板，磁性吸着板，橡胶成型件。 隔音（遮音）材料：能降低在车身内、外放射的空气传
42、播音和由车身板机械振动，从其表面放射出的噪音的材料（制品）。一般为多孔质材料和多层构造的罩壳。 吸音材料（部件）：能降低车身内、发动机室内的反射音，从而降低车内、外噪音的部件。一般为多孔质材料制成的成型部件，吸音屏蔽板等。 复合成型防声材料：如玻璃绒、PVC、聚氨酯等的成型品。,2、打磨材料：打磨工序主要是消除涂层表面的缺欠（如颗粒、粗糙等）和提高平整度，有时也为了提高涂层间的结合力。打磨分干打磨和湿打磨两种。干打磨用砂纸和砂布，无润湿剂。干打磨表面光滑度较差，一般用于第一道腻子和光滑度要求不高的涂层打磨。打磨时用水或其它润滑剂充分润湿被打磨的表面，称为“湿打磨”。湿打磨漆膜光滑度较高。打磨材
43、料一般用耐水砂纸。耐水砂纸号码代表所用磨料的粒度，号码越大，粒度越细。在汽车涂装工艺中，底涂层、腻子用砂纸较粗，中涂层几面漆层用砂纸较细。一般范围为：,国产砂纸的对应粒度如下：,为了获得高平滑的外表面，对中涂及面漆的打磨推荐采用8001000#左右的细砂纸。 打磨用的润滑剂有水、肥皂水或白醇（打磨硝基漆时），但肥皂水不适用于中涂层和面漆层之间的打磨，冲洗不净易引起涂层早期起泡。,3、擦净材料：在喷中涂和面漆之前，工件外表面必须擦拭干净，其目的是要完全清除掉表面的灰尘和赃物。由于在擦净之前周围环境可能飘落灰尘，或打磨后未彻底清理干净，将会影响涂层的外观质量。擦净时常用的材料是浸有不干性树脂的擦布
44、（粘性擦布），由于擦布的粘性可将表面的灰尘粘住，不会重新掉落在被擦净的工件表面上。粘性擦布的选用必须通过试验，确认对涂层外观、附着力等无影响后方可使用。,十一、低温烘干或自干系列双组分涂料,为什麽选用低温烘干或自干系列涂料（修补涂料）？（1）汽车修补涂装与工厂的生产线涂装（OEM）不同，不能按规定工艺作业。 （2）局部修补和一些大型被涂物（如大客车车厢、铁路客车车厢、大型工程机械等）的热容量大的整车，不能承受高温烘干或在无烘干设备条件下涂装，也只能选用低温烘干或自干系列涂料。 （3）为减轻汽车自重和提高汽车碰撞安全性，随塑料合成、合金化技术和成型技术的进步，近20多年来，采用塑料件替代金属件越
45、来越多。每辆轿车的塑料件用量已超过150kg。为装饰、保护塑料件，并使具有特种功能，近几年来塑料件（如保险杠、车外饰件、门拉手、反光镜罩，摩托车外罩塑料件等）涂装有了飞跃发展。因塑料件的热变形温度低，使涂料的固化温度受限也只能选用90以下烘干的涂料。,十一、低温烘干或自干系列双组分涂料,低温烘干或自干系列双组分涂料根据用途也称为低温烘干型汽车涂料、汽车修补用涂料和塑料件用涂料。 双组份涂料的主料和固化剂分开包装，在使用前（或在喷枪上）才按一定比例混合，由两种成分起化学反应使涂膜固化。其代表性品种有：双组分聚氨酯漆；双组分丙烯酸聚氨树脂漆；双组分环氧树脂底漆、中涂和双组份聚酯腻子等。它们的干燥性
46、能：表干在20下2030min;完全干燥：在20下1648h或70下3060min。 在环保（减少CO2排放量）和节能要求下，涂膜烘干条件设定“在较低的温度下，较短的时间”的双组分低温烘干型汽车涂料将会有良好的发展前景。,十二、 术语和定义,涂装 将涂料涂覆于被涂物表面形成具有防护、装饰或特定功能涂层的过程，又叫涂料施工。 涂装工艺 实现涂装体系的过程。根据涂装目的、被涂物的材质、形状、数量、所用涂料的性质、涂装场所的条件等，选定被涂物表面处理方法、涂装材料、涂装方法、干燥方法、涂膜形成后的处理方法等而设计的工艺。 浸涂 将工件浸没于涂料中，取出并除去过量涂料的涂装方法。 静电喷涂 利用电晕放
47、电原理使雾化涂料在高压直流电场作用下荷负电并吸附于接地的被涂物表面放电并涂着的涂装方法。,十二、术语和定义,空气喷涂 用压缩空气将涂料雾化并射向被涂物表面进行涂装的方法。阳极电泳涂装 将被涂物做为阳极的一种电泳涂装方法。阴极电泳涂装 将被涂物做为阴极的一种电泳涂装方法。 粉末静电喷涂利用电晕放电或摩擦带电原理使分散的带电粉末涂料在高压电场作用下吸附于被涂物表面的涂装方法。,十二、术语和定义,抗石击性 当小石子和砂子冲击涂膜时，涂膜抗损伤、吸收冲击力、抵抗呈小片涂膜从被涂面脱离的性质。 耐蚀性 涂膜抗腐蚀介质破坏的能力。 耐磨性 涂膜抗磨损作用的能力。 耐候性 涂膜抗大气环境作用的能力。 耐冲击
48、性 涂膜抗冲击作用的能力。 耐崩裂性 涂膜抗冲击作用引起局部碎落的能力。,十二、术语和定义,耐热性 涂膜被加热到使用温度或超过使用温度一定范围内不易产生变化的性质。耐热试验时，将试板保持在规定温度和规定时间后，观察漆膜有无起泡、膨胀、开裂、剥落、失光、变色等及其程度。 耐药品性 涂膜浸在一定浓度的酸、碱、盐溶液中不易产生变化的性质。在耐药品试验时，将试板浸在规定的溶液中，观察漆膜有无起皱、膨胀、开裂、剥落、失光、变色、软化、溶出等及其程度。 耐油性 涂膜浸在油类中不易产生变化的性质。在耐油试验时，将试板浸在规定的油中，观察漆膜有无起皱、膨胀、开裂、剥落、失光、变色、软化、溶出等及其程度。同时观察试验油有无着色、浑浊现象。,十二、术语和定义,柔韧性 涂膜适应其承载体变形运动的能力。 遮盖力涂膜覆盖隐遮底层色差的能力。 附着力 涂膜附着底层面上抗剥离的性质。 抛光 将涂膜推擦光亮化的过程。 涂层 一道涂覆所得到的连续膜层。,十二、 术语和定义,涂膜 涂覆一道或多道涂层所形成的连续膜层。涂层外观 肉眼可见的涂层状态。涂膜硬度 涂膜抗机械作用的能力。 鲜映性 是用来描述涂膜表面显映物体的清晰程度。与涂膜的平滑性、丰满度及光泽等因素有关，是表征涂膜装饰性的综合指标。用DOI值表示等级，采用检测仪器有PGD计等。,涂层系统对照表,通用消耗估算,溶剂消耗,
