汽车涂装材料的选择和应用

涂料是一种涂覆在物体（被保护和被装饰对象）表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料，是起保护、装饰作用的一类精细化工业产品。汽车涂料是指各种类型汽车在制造过程中涂装线上使用的涂料及汽车维修时使用的修补材料。汽车涂料品种多，用量大，涂层性能要求高，涂装工艺特殊，已经发展成为一种专用涂料。

1.汽车涂料的分类

汽车涂料的分类方法很多，常见的有以下几种：

（1）按涂装对象分类：新车原装涂料、汽车修补涂料。

（2）按功能分类：汽车用底漆、汽车用中间层涂料、汽车用面漆、防腐蚀涂料。

（3）按涂装方式分类：汽车用电泳漆、汽车用液体喷漆、汽车用粉末涂料、汽车用高固体分涂料、涂装后处理材料（防锈蜡、保护蜡等）。

2.汽车涂料的组成

1）底漆

涂料由成膜物质、颜料、溶剂和助剂组成。汽车表面的涂层大致可以分为三层，即底漆层、中间涂层和面漆层，各涂层使用的涂料有各自的特点。

底层涂料由颜料、黏合剂、溶剂及一些添加剂组成，它们在油漆中起着不同的作用。正确的底漆层和中间涂层是构成车身涂层的基础部分，如果底漆层和中间涂层不正确或涂层涂料的组合配比不正确，面漆就会受到影响，甚至出现开裂或剥落现象。底漆是直接喷涂在经过预处理的车身表面上的第一道漆。在汽车修补漆作业中，底漆既可以喷涂在裸露的金属和塑料表面，也可以用于覆盖旧漆面。它的主要功能是牢固附着于车身表面，为整个漆膜提供牢固的基础，使漆膜与车身结合成为一体，当底漆直接喷涂在金属表面时还可以增强金属的耐腐蚀能力。

常用的底漆有双组分环氧树脂底漆、富锌底漆、清洗型底漆及抗碎裂底漆等。

（1）环氧树脂底漆。它由底漆和催化剂组成，环氧树脂底漆非常适用于大面积填充的情况，例如可以用堆起的环氧树脂底漆与经过打磨的裸露车身结合，在填充后得到光滑的表面。环氧树脂底漆使用方便，可以为严重损坏的车身提供良好的防腐蚀保护。大多数环氧树脂底漆中混合有无铅的灰氧化铁或红氧化铁，所以在底漆喷涂1h后，如果表面足够光滑就可以直接喷涂面漆而不必打磨。

（2）富锌底漆。它可以保护焊接处不受腐蚀。这种底漆中的锌可以防止焊接区域发生电化腐蚀，缺点是与其他面层材料的黏结性不好。

（3）清洗型底漆。它也称之为乙烯树脂清洗型底漆。如果要追求非常好的抗腐蚀性，就要在腻子或封闭底漆下面涂清洗型底漆，它对碱、油及盐等物质具有很高的抗腐蚀作用。这种底漆的还原剂中含有磷酸，可以浸入车身表面，对钢、铝、塑料及其他金属产生强大的黏结力。在裸露的金属表面喷涂这种涂料后，如果不进行机械磨削就很难除去涂层。

（4）抗碎裂底漆。它是特别为车身下部配置的，在行驶中车身下部很容易受到来自路面石块的冲击而损伤，这种涂料可以抵抗石块、沙砾等路面碎粒的撞击，有助于减小敲击噪声，并可以改进车身的抗腐蚀性。

2）中间层涂料(www.xing528.com)

如果车身只是喷涂底漆，就不能填平砂纸磨痕或其他表面缺陷，所以需要使用中间涂层。中间涂层是介于底漆层和面漆层之间的涂层，它的主要功能是改善车身表面和底漆的平整度，消除缺陷和封固被涂装表面，为面漆层提供良好的基础，还能提高面漆涂层的亮度和丰满度，提高漆膜整体的抗外力冲击性。

常见中间涂层涂料的种类和特点如下。

（1）中涂漆。中涂漆也称为二道浆底漆，通常用在汽车底漆和面漆或底色漆之间，主要作用是填平被涂表面的微小刮痕。中涂漆中颜料和填料的含量比底漆多，比腻子少，它既能牢固地附着在底漆表面上，又容易与上面的面漆涂层结合，起着承上启下的重要作用。中涂漆还具有良好的流动性和良好的刮痕填平性，能消除喷涂表面的洞眼和纹路等，使得喷涂面漆后能得到平整的涂层，提高了整个漆膜的亮度和丰满度。中涂漆一般呈灰色，具有良好的湿打磨性，打磨后能得到非常光滑的表面。为了节省面漆涂料和简化涂装工艺，此类涂料有与面漆同色化的趋势。为了减轻打磨的工作量，流动性更好、与面漆结合性更好的免打磨中涂漆也将出现。

（2）腻子。腻子是一种含颜料较多的涂料，专用于填平被涂装表面的缺陷，一般是采用刮涂，也可喷涂和刷涂。腻子层干燥后进行打磨，可以获得平滑的涂装表面。腻子可以刮涂在底漆上，也可以直接刮涂在金属表面上。刮腻子可以获得良好的填平效果，但是要求操作人员具有较高的技巧。例如常见的油性灰腻子、环氧树脂腻子和水性腻子，在使用时每道工序的干燥时间和层间晾干时间均应仔细控制，否则会产生表干里不干的结果，使总体需要的干燥时间增长。双组分聚酯腻子（原子灰）是靠化学反应固化，可快速形成厚膜，使用起来很方便。

刮腻子的作用一般只是在于提高喷涂表面的平整度和装饰性，腻子涂层容易老化开裂，加之手工刮涂和打磨腻子的劳动强度大，因此汽车制造厂是靠提高模具的精度和加工技术来确保车身表面的平整度，在汽车生产流水线上已经不再使用腻子，腻子主要用于汽车修理厂中的车漆修补作业。

（3）封闭底漆。中间涂层中的底漆涂料由颜料、黏合剂、溶剂及一些添加剂组成。封闭底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，主要功能是封闭底涂层，并具有一定的填平和增强面漆光亮功能。封闭底漆的光泽比中涂漆高，与面漆接近，因此还能显现出被涂装面的缺陷，便于操作人员消除。封闭底漆用于装饰性要求较高的轿车涂层中。

（4）防渗封闭底漆。为了防止涂装表面的旧漆涂层的颜色渗出封闭底漆涂层，尤其是旧漆涂层是有机颜料时，需要使用防渗封闭底漆。涂装防渗封闭底漆后不能直接打磨，需要喷涂具有填平作用的中涂层涂料后才能进行打磨。

3）面漆

面漆和底漆一样也是由颜料、黏合剂、溶剂及一些添加剂组成的，传统的汽车涂装工艺均采用溶剂型中途漆+面漆（底色漆+罩光清漆）。近年来，由于溶剂型涂料的挥发性有机化合物VOC（一种污染物）排放量较高，各国涂料界都在从事减少环境污染的水性涂料、粉末涂料和高固体分涂料的研究开发。

（1）水性涂料。由于水和溶剂在性能上有较大差别，水性涂料在涂装时漆膜易出弊病：水的表面张力大、颜料分散性差，难以获得高装饰性和耐蚀性好的涂膜性能；水的腐蚀性大，需改造或新建喷涂线；水的比热大、难挥发，要求涂装环境的温度和湿度严格控制在规定范围内。欧美各国经多年攻关研究，汽车用水性涂料的涂膜和施工性能都得到了根本的改善。水性中涂漆的特点是施工固体分高，烘烤温度低、漆膜性能与传统溶剂型中涂漆相当，抗石击性能优于溶剂型中途漆膜。

（2）粉末涂料。粉末涂料由于低污染、节能、高效和低成本等原因，成为一般金属表面涂装的首选材料，但粉末涂料的抗紫外线能力和耐候性较差，在汽车涂装，尤其是整车涂装方面的应用较晚。随着技术的日臻完善和粉末涂料性能的提高，现已完全能满足轿车涂装的各项要求，如外观装饰性、耐候性、耐化学性、抗划伤性、抗紫外线性等。

（3）高固体分涂料。高固体分涂料多采用低黏度的聚酯、丙烯酸树脂及高固体分的氨基树脂。由于高固体分涂料采用低黏度树脂，易产生流挂，施工不便。为保证漆膜厚度，又要防止其产生流挂，必须采用各种助剂来改变涂料的流平性，如有机膨润土、氢化蓖麻油，以及流挂控制剂（SCA）、凝胶粉（MICRO-GFL）等，方可获得优异的抗流挂性能和漆膜外观。另一方面，由于高固体分氨基树脂醚化度高，聚合度低，交联活性低，自聚反应少，其固化过程不易控制，可能会影响漆膜性能，因此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。

3.汽车用涂料的发展趋势

以环氧树脂为主要基材的涂料其需求越来越大，它已成为粉末涂料业发展最快的品种之一。从20世纪70年代开始，发达国家对汽车生产有机溶剂的排放制定了严格的控制指标。为减轻挥发性有机物VOC的排放量，20世纪80年代末开始采用水性涂料，20世纪90年代开始应用粉末涂料。以环氧树脂为代表的粉末涂料研发历史已有20多年，为了追求汽车涂料的高耐候性、高耐蚀性、高耐磨性，以及耐热、保光、保色等性能，并需要卓越的装饰性，开发研究有相当的难度，开始仅用于汽车零部件、汽车底漆、抗石击穿底漆等，直到20世纪90年代末才批量用于轿车面漆和罩光面漆，成为汽车用的粉末涂料。目前汽车车身采用干粉态或浆液态粉末涂料涂装已获成功，它们或作为底漆、单层涂料，或作为罩光面漆。目前主要有环氧聚酯混合型、聚酯型、聚氯酯型和丙烯酸型等。