汽車涂裝新材料與新技術的研究

金逸超

（浙江農業商貿職業學院，浙江 紹興 312000）

隨著我國汽車生產制造業的迅猛發展，中國汽車涂裝材料、涂裝工藝也得到了迅速發展。但是，涂裝也是汽車制造過程中重要的污染原；在國家高度倡導節能環保技術背景下，汽車涂裝新材料與新技術的研發工作，也成為了有效解決汽車涂裝行業健康發展的重要問題。目前，“環保、高質、低成本”已經成為當前汽車涂裝新材料與新技術的主要發展方向[1]。

1 汽車涂裝新材料

1.1 電泳CED涂料

CED涂料是目前全球汽車涂裝的主要材料；CED涂裝材料在實際應用的過程中，也同樣在“環保、高質、低成本”的發展之下進行著技術革新與研發，于是高泳透力CED、分層CED、耐候CED等多種涂料也陸續被研發出現[2]。

首先，高泳透力CED涂料。該涂料可在有效保障耐腐性要求的前提下，使陰極電泳涂膜的厚度進一步降低，進行極大地降低了涂料用量，有降低生產成本、減少了揮發性有機化合物排放而達到了環保的目的。

其次，耐候性CED涂料。該涂料可在有效保障耐蝕性要求的前提下，采用了三噴一烘工藝，進一步提高了抗其耐候性。其中，層分離型高耐候性CED和丙烯樹脂CED兩種涂料被廣泛應用于汽車涂裝工藝之中。

1.2 中涂涂料

中涂是傳統涂裝工藝中較為重要的涂層；該涂層既可以發揮出防石擊作用，同時對電泳表面也具有較佳的填充作用；還具有較理想的紫外線隔絕性能以及耐候性，進而發揮出保護電泳漆的作用。但隨著高固體分涂料、具有中涂性能的底漆材料的不斷研發，中涂涂料也正在被逐步取代。

1.3 面漆涂料

面漆涂料是汽車生產成型過程中的關鍵環節；其主要涂料有以下幾種：

首先，水性涂料。水性涂料的研發，有效地減少了具有易揮發、易爆、易燃的有機物涂裝材料的使用，也降低了對操作工人的身體損害。水性涂料是以水為載體的、無毒水溶性載體的新型涂料。其具有較強的表面張力，易流掛，具有較好的觸變性[3]。

其次，粉末涂料。該涂料是基于水性涂料而研發出來的新型涂料。粉末涂料具有無溶劑、無公害的特點；同時，該涂料在涂裝過厚、過噴時，其粉末還可以再利用；最大程度地降低了成本，提高了其環保性。粉末涂料具有極佳的耐熱、防腐、耐磨、耐沖擊等特點；同時，其顏色的選擇范圍也較多，其涂膜耐久性相較其他涂料好；因此其未來發展前景較佳。

第三，高固體分涂料。該涂料是在有效降低傳統物質的分子質量、黏度，有效提高溶解性，通過交聯反應來提升涂層質量的一種新型涂料。該涂料作為新型無溶劑、無污染的綠色環保涂料也在近幾年來得以迅速的發展。

2 汽車涂裝新技術

2.1 3C1B涂裝技術

傳統汽車涂裝工作多采用4C3B、3C2B工藝；其環保技術要求欠佳。馬自達公司對傳統3C2B工藝加以了優化；3C1B則是基于傳統3C2B基礎之上加以科學、合理的簡化，將傳統3C2B的中涂烘干工序減化；在電泳底漆烘干之后，在底涂層上再噴涂面漆層和耐久性較佳的中涂以及著色用的底色涂層，最后再噴涂耐久性的罩光涂層。該涂裝工藝與傳統涂裝工藝相比，降低了45%左右的揮發性有機化合物；而整體涂裝成本降低了15%左右。

2.2 B1：B2工藝

目前被大量應的B1：B2工藝，也是基于3C2B和3C1B兩種工藝基礎之上，科學、有效地加以集成簡化。B1：B2工藝，是將B1層替代了原傳統中工藝中的中余層功能，并兼顧了漆底層功能；而將B2層直接作為了色漆涂層。客觀而言，B1：B2工藝全面減少了傳統工藝中的噴涂過程，既降低了設備投資與動能消耗；同時，也使得揮發性有機化合物的最終排放量降了10%左右；充分體現了B1：B2工藝的節能減排的作用。另外，由于該工藝是基于3C2B和3C1B兩種工藝，因此，可直接對原有生產線進行直接改裝，僅需投入少量資金就可以實現的新型工藝，既節省了資金又提高了環境效益。

2.3 雙底涂工藝

該工藝是在底材上噴涂15～25μm的a-Prime電泳涂料后，再通過濕碰濕涂15～25μm的β-Prime水性中涂；150℃下烘干成型。雙底涂工藝，去除了底漆打磨和電泳烘干兩個工序，使其涂層更具附著力且外觀美觀；且更具抗石擊性和耐蝕性。

2.4 旋杯噴涂技術

該技術是將被涂工件接地作為陽極，而將靜電噴槍（旋杯）連接負高壓電使其作為陰極；將旋杯通過空氣透平驅動，最高轉速為60000r/min。當涂料被送到旋杯時，在旋杯旋轉運動而產生的離心作用之下，涂料在旋杯內表面伸展成為薄膜，并在離心力、強電場的共同作用之下形成帶電的細小霧滴，均勻在被噴涂于被涂工件表面；最終形成光滑、豐滿、均勻的涂膜。該技術可全面提高涂料利用率，進而降低了生產成本[4]。

涂裝材料與技術直接關系到汽車的防腐蝕性、美觀性以及使用壽命。隨著汽車產業的不斷發展，汽車涂裝也由最初的手工涂裝逐漸發展成為流水線生產的機械化涂裝；其量和質均得以躍變。我國的涂裝材料與技術在近幾十年內也得到了極大的發展，并在國家高度倡導節能環保技術背景下，也進一步加大了對汽車涂裝新材料與新技術的研發工作；尤其是水性涂料的研發，有效地減少了具有易揮發、易爆、易燃的有機物涂裝材料的使用，也降低了對操作工人的身體損害。同時，“環保、高質、低成本”已經成為當前汽車涂裝新材料與新技術的主要發展方向。目前，我國汽車涂裝材料與技術的研發雖與國際水平尚有一定的差距，但整體水平均得到了較大的提升；尤其是在汽車涂裝的節能環保方面，也得到了極大的提高。但是，我國汽車涂裝技術仍需在環保、節能新材料、新技術方面繼續努力，為全面的提升、縮短與國際涂裝技術的差距而努力。

［1］王錫春,李文剛.汽車用水性涂料的特征及其涂裝技術[J].上海涂料,2012(06).

［2］何小龍.汽車水性雙底色涂裝工藝設計與研究[J].現代涂裝,2012(12).

［3］張如筠.淺析水性涂料在汽車涂裝中的應用[J].山東化工,2013(06).

［4］王子愷,郭華進,楊光華.淺談旋杯噴涂在汽車涂裝中的應用[J].現代涂料與涂裝,2010(10).