水性汽車面漆的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)

遲程　馬帥

摘 要 水性汽車面漆從水性涂料的基本特性發(fā)展而來，其在應(yīng)用中不僅能夠與生態(tài)環(huán)境保護(hù)發(fā)展理念相契合，而且能夠?yàn)槠囃繉犹峁?qiáng)大保護(hù)。對(duì)水性汽車面漆的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并探索其未來發(fā)展趨勢(shì)，則能夠?yàn)樗云嚸嫫岬母脩?yīng)用提供方向。基于此，本文就水性汽車面漆的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)進(jìn)行探索研究，以供參考。

關(guān)鍵詞 水性汽車面漆 發(fā)展?fàn)顩r 發(fā)展趨勢(shì)

一、前言

汽車用面漆是汽車涂層的最后一層涂料，其在汽車涂層中發(fā)揮著重要的保護(hù)作用，同時(shí)能夠?qū)ζ囉枰匝b飾。汽車用面漆對(duì)于涂層的耐久性延續(xù)和外觀優(yōu)化起著重要作用。水性汽車面漆是當(dāng)前日漸盛行的一種面漆形式，其應(yīng)用有效提升了汽車底色漆質(zhì)量，也對(duì)汽車涂層予以保護(hù)。

二、水性汽車面漆的發(fā)展?fàn)顩r

汽車的發(fā)明和應(yīng)用使人類工業(yè)文明發(fā)展歷程的標(biāo)志性產(chǎn)物。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民群眾生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)普及到老百姓日常工作生活的各個(gè)角落。隨著汽車工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)汽車的個(gè)性化追求也越來越強(qiáng)烈。而汽車美容行業(yè)也在此背景下發(fā)展起來。水性汽車面漆涂料技術(shù)以其獨(dú)特的審美、質(zhì)量耐用和綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在汽車美容行業(yè)。

（一）汽車面漆的水性化

汽車面漆是作為汽車涂層的最后一層涂料，起著裝飾和保護(hù)作用。這就決定了面漆必須具有的耐用和審美功效。汽車面漆技術(shù)在近50年內(nèi)，都在不斷地圍繞上述的兩個(gè)功能不斷進(jìn)行升級(jí)改造。其中，包括顏色、工藝、基料等。目前，我國的面漆涂料主要還是以溶劑體系為主，但溶劑體系在使用中具有耐用和美觀的特點(diǎn)，但也有很大的缺陷，其中最典型的是產(chǎn)生大量的VOC（揮發(fā)性有機(jī)物）等有害氣體。這種缺陷嚴(yán)重不符合國家當(dāng)今的環(huán)保要求。而汽車面漆的水性化就是為了適應(yīng)嚴(yán)峻的環(huán)保態(tài)勢(shì)應(yīng)運(yùn)而生的。

按照汽車涂層順序和功能，可分為底漆、中涂和面漆。面漆又分為本色漆和金屬閃光涂層。面漆的水性化技術(shù)對(duì)于降低底色層的VOC效果非常明顯，與傳統(tǒng)的溶劑體系涂料相比，面漆水性化后產(chǎn)生的有機(jī)溶劑的含量由80%將至10%～15%，也是說VOC的排放量直接降低許多。從而達(dá)到綠色環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)。面漆的水性化技術(shù)在歐美發(fā)達(dá)國家的汽車行業(yè)應(yīng)用比較廣，但還沒有普及，因?yàn)槠湓谑褂弥幸灿泻芏啻蟮膯栴}：水性涂料受環(huán)境溫度影響較大，噴漆后容易產(chǎn)生氣泡、流掛等副作用，一定程度上影響了汽車的外觀。所以，綜合起來看，漆面的水性化技術(shù)作為全新的環(huán)保型產(chǎn)品技術(shù)，是先進(jìn)的具有很大發(fā)展空間的汽車噴漆技術(shù)，但和溶劑型體系材料在質(zhì)量的穩(wěn)定性方面還有差距，需進(jìn)一步完善突破。

（二）汽車水性底色漆

汽車的水性底色漆包括水性丙烯酸氨基樹脂體系和水性聚氨酯樹脂體系。目前，歐美、日本大部分采用前者作為主要基料，這種噴漆效果色彩豐富，立體感強(qiáng)，突顯出高貴氣派的汽車品質(zhì)。另外在質(zhì)量上具有防腐耐用和對(duì)光線（抗反射、抗輻射等）的良好處理效果。

水性金屬閃光底色漆技術(shù)從開始使用到探索改進(jìn)，過程充滿了曲折和復(fù)雜。由于水溶劑不能像有機(jī)溶劑快速揮發(fā)的弱點(diǎn)，那么解決底色漆金屬閃光顏料的排列結(jié)構(gòu)就成了水性底色漆的技術(shù)瓶頸。各國在該技術(shù)瓶頸上也都做了研究突破，但總體來講效果還都不理想。或者存在有機(jī)溶劑含量高或者存在涂膜光澤降低等情況，但總體來講，該技術(shù)呈不斷的技術(shù)狀態(tài)。

（三）汽車水性罩光清漆

水性罩光清漆是由水溶性甲醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水性丙烯酸樹脂或醇酸樹按比例脂調(diào)配而成的，它是20世紀(jì)90年代為適應(yīng)環(huán)保要求而研制的環(huán)保型涂料。這種涂料具有成本較高、價(jià)格貴、性能還不穩(wěn)定等特點(diǎn)，因此還沒有被行業(yè)所引用。

三、水性汽車面漆的發(fā)展趨勢(shì)

近些年來，隨著我國居民對(duì)于環(huán)保觀念的不斷加強(qiáng)，進(jìn)而也更加的關(guān)注汽車面漆的環(huán)保型，人們?cè)谫徿嚨臅r(shí)候，更加傾向于購置具有環(huán)保材料的汽車。因此，汽車產(chǎn)業(yè)也紛紛的需求更加環(huán)保的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)材料。而水性面漆的出現(xiàn)，無論是在涂刷的效果上，美觀上以及環(huán)保上都具有顯著的優(yōu)勢(shì)，并且隨著水性面漆的不斷發(fā)展，水性面漆的優(yōu)勢(shì)更加的突出和顯著，成為很多汽車生產(chǎn)企業(yè)的首選材料。當(dāng)前，我國汽車工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步和國家對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求得越來越嚴(yán)格，具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)的水性汽車面漆技術(shù)肯定會(huì)廣泛地被廠家采用。我國各汽車生產(chǎn)企業(yè)也加大了對(duì)水性漆的研究和投入，但是和歐美發(fā)達(dá)國家比還存在不小的差距。除了汽車車底漆基本實(shí)現(xiàn)了水性化外，其余的中涂漆和閃光底色漆還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)標(biāo)。所以，我國汽車工業(yè)只有不斷借鑒外國先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身的研究開拓，才能使汽車行業(yè)的噴氣技術(shù)邁入世界先進(jìn)行列。目前，技術(shù)探索發(fā)展的趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面：

第一，減少有機(jī)揮發(fā)物的排放。使水性面漆在噴涂過程中，有效實(shí)現(xiàn)涂層性能和VOC排量的減少相統(tǒng)一，是今后的研究探索方向和主要突破口。

第二，汽車涂料使用水性面漆，怎樣實(shí)現(xiàn)噴涂效果的美觀和耐用，使兩者功能效果的高度統(tǒng)一也是亟待解決的問題。因?yàn)椋Ｒ?guī)的溶劑型體系也一直在追求美觀與耐用并重的噴涂效果。而水性體系，由于自身在化學(xué)結(jié)構(gòu)上的局限性，在噴涂作業(yè)后產(chǎn)生的大量親水性基團(tuán)依然存在，空氣中水分和極性介質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)容易吸附在涂面表層且不易去除，造成表面發(fā)暗或霧影，導(dǎo)致涂層的裝飾效果不理想。

這也成了涂料行業(yè)研究人員的技術(shù)難題。另外，在具體噴涂施工中，相比較溶劑型體系，水作為分散介質(zhì)對(duì)施工環(huán)境的要求更加苛刻，也是涂料行業(yè)研究人員需要關(guān)注的技術(shù)問題。針對(duì)以上問題，研究者們也摸索出了以下幾個(gè)解決思路：

一是外觀改善與干性兼顧的水溶性聚酯丙烯酸酯樹脂成膜物。由于水的分散介質(zhì)表面張力極高，對(duì)涂層表面易產(chǎn)生起泡、縮孔等一系列表面缺陷。而對(duì)于高溫烘烤型氨基丙烯酸體系，樹脂的軟化點(diǎn)都比較低，樹脂在成膜過程中往往需要借助于助溶劑來促使去盡快變干，這樣才能有效對(duì)涂膜進(jìn)行清除。事實(shí)上，如果采用相對(duì)較高軟化點(diǎn)的樹脂，再加上聚酯作用，外觀和耐用的效果可能會(huì)更好。

二是納米雜化聚合物的成膜特性研究。納米粒子的引入可以有效轉(zhuǎn)化水分散體的運(yùn)行機(jī)理，如果再將同步利用納米氧化物的水合物作為納米粒子載體，即可以減少VOC排放，而且大幅降低親水性物質(zhì)的引入，從而提高了涂層的疏水性。但這項(xiàng)技術(shù)難度較大，需要嚴(yán)格把握納米粒子的粒徑、光學(xué)穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性、水合物受熱脫水后反應(yīng)等情況，操作不當(dāng)便會(huì)對(duì)涂層光澤產(chǎn)生負(fù)面作用。

四、結(jié)語

由此可見，水性汽車面漆的發(fā)展過程中仍然存在著很多的問題，無論是技術(shù)上的問題還經(jīng)濟(jì)上的問題都需要我們?cè)诓粩嗟奶剿髦薪鉀Q。因此，在日后的工作中，我們還應(yīng)該對(duì)水性汽車面漆進(jìn)行更深一步的研究，進(jìn)而不斷促進(jìn)水性面漆的發(fā)展，使水性面漆更好地為我國的汽車行業(yè)服務(wù)，進(jìn)一步促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。所以說，雖然水性面漆的技術(shù)尚不成熟，還有很大的提升空間，但隨著國家環(huán)保要求的嚴(yán)格和人們環(huán)保理念的進(jìn)步，追求綠色環(huán)保理念會(huì)更加深入人心。水性面漆涂料將會(huì)在未來有很大的發(fā)展空間和給企業(yè)產(chǎn)生豐厚的效益。他代表著最先進(jìn)的噴氣技術(shù)前沿和汽車噴漆的發(fā)展方向。有利于資源的節(jié)約、污染的改善和企業(yè)清潔生產(chǎn)。會(huì)產(chǎn)生極大地社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

（遲程單位為上汽通用<沈陽>北盛汽車有限公司；馬帥單位為廣東時(shí)利和汽車實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司）

參考文獻(xiàn)

[1] 陳芳，錢程，丁瑞東，劉保磊，陳釗聰.汽車修補(bǔ)漆用水性羥基丙烯酸聚氨酯的研制和性能[J].涂料技術(shù)與文摘，2017，38（05）：29-32.

[2] 劉成樓，譚勇，李淑芹，鄭德榮，許思明.汽車涂裝線用水性配套涂料的研究[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2017，20（04）：17-22.

[3] 周銘，常春，支玲敏，鐘濤.汽車面漆水性化現(xiàn)狀及存在的問題與出路[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2015，18（06）：4-5+9.