汽車漆面鍍膜的應用及展望

田福禎 陳崧 王隆學 李建利

中國汽車市場經歷了60余年的歷程，目前已經成為全球第一的汽車消費市場，隨之而來也帶動了汽車后市場*的飛速發(fā)展，巨大的市場潛力催生了汽車服務行業(yè)的產業(yè)鏈條。在此過程中，汽車漆面鍍膜得到了越來越多汽車用戶的認可，有著巨大的發(fā)展空間。本文就汽車車漆納米鍍膜與傳統(tǒng)上光、打蠟、封釉的區(qū)別，納米鍍膜有什么優(yōu)勢，鍍膜材料和施工工藝過程中對環(huán)境的影響以及將來這種汽車車漆納米鍍膜的發(fā)展前景等問題展開論述。

一、汽車漆面鍍膜簡介

汽車車漆是由底漆、中間涂層和面漆組成，其化學成分包括成膜物質（有機樹脂）、顏填料以及微量添加劑等。其中，成膜物質大多是合成的高分子有機樹脂，如甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等；顏填料主要的材料是金紅石型二氧化鈦，這種材料除了有一定的遮蓋力外還可以吸收太陽的紫外光，具有一定的抗擦痕性能；溶劑的加入是為了調節(jié)樹脂的黏度，改善流平性、成膜性，以利于噴涂和烘干；添加劑的品種類型很多，加入的量卻很少，但是它的作用很大，起著快干、增光、耐候、防紫外、抗磨等作用，也是決定油漆質量的關鍵組分。

汽車出廠后的一段時間車漆尚處在“實干”過程中，表面的微觀變化體現在微細的毛細管上，緩慢釋放樹脂中的易揮發(fā)性溶劑，表面的油漆雖然光潔亮麗，但此時不應對漆面進行打蠟、封釉、鍍膜等后續(xù)工作，更不應進行拋光。為了保護漆膜，可在汽車出廠3～6個月后再進行上述工作，方可以達到汽車漆面的保護作用。

汽車車面漆雖然經過涂裝、烘烤，表面具有了一定的光亮度，但是從微觀上看油漆表面仍然是一層不連續(xù)的斷面和毛細管結構，從電化學角度分析，毛細管之間由于空間灰塵、水分等雜質的填充構成了許多的“原電池”，導致暴露在空間的車漆表面受到了自然、環(huán)境和氣候等因素的浸蝕。目前國內外流行的汽車漆面鍍膜，在其表面會形成一層硬度、柔韌度適中且連續(xù)的納米無機高分子膜，可以持久保護漆面的表面光澤和鏡面效果，有效預防了汽車在高速行駛途中起到預防紫外線照射、防老化、防靜電、防污染和耐摩擦的作用。所以，汽車車面漆納米鍍膜不僅可以持久保護新車車漆表面，而且對于舊車鍍膜處理后也有很好的保護作用。另外，車漆表面在經過納米鍍膜后形成了一種抗紫外線的疏水涂層，可以吸附落到汽車漆面的灰塵，在雨水沖刷或洗車的過程中，灰塵很容易就被清除，使用很少的水就可以達到預期的清洗目的。從宏觀上看，汽車車漆納米鍍膜的一大潛在的貢獻——不僅減少了洗車的次數，而且每次洗車消耗的水至少節(jié)省50%。

二、國內汽車漆面鍍膜現狀

目前，國內汽車美容市場非常巨大，但許多汽車美容店良莠不齊，使用的汽車美容藥劑不規(guī)范，致使汽車美容的效果和質量沒有保證。各個美容店使用的藥劑五花八門，很多還是沿用有污染的石化合成藥劑和人工合成石油化學表面活性劑。汽車漆面鍍膜是一種比較新的汽車美容工藝，但一些汽車4S店價格非常高，尤其引進國外的汽車漆面鍍膜劑和工藝，價格更是高昂；而一般小的汽車美容店價格比較低，這就造成了汽車漆面鍍膜市場的混亂。

鑒于此，國家標準部門委托業(yè)內眾多的知名企業(yè)共同起草了《汽車漆面鍍膜劑》的國家標準，用來規(guī)范汽車漆面鍍膜的市場。有了國家標準，對于整合市場就有了法律的依據。目前市場上許多所謂的“鍍膜”產品實際上是一種簡單的打蠟和封釉，其中的主要成分多為石油化工原料合成的化學蠟，不能形成一種永久性的汽車保護膜，行業(yè)人士稱其為“偽鍍膜”。而真正的汽車漆面鍍膜是一種由無機硅、氟高分子材料為主體的抗氧化、抗酸雨、抗紫外線等的惰性膜。汽車漆面鍍膜國家標準，就是要用國家標準讓所謂的“偽鍍膜”產品曝光最終被市場淘汰，在法律層面保護各個終端店和車主的合法權益，進而推動汽車漆面鍍膜行業(yè)的健康發(fā)展。

從汽車漆鍍膜的成分上分析，“偽鍍膜”的化學成分大多是偽劣或是不易降解的石油化學合成的表面活性劑、助劑，在鍍膜過程中的排放對環(huán)境存在著嚴重的化學污染。據汽車行業(yè)相關專家介紹，我國汽車擁有量近10年增長了6倍。目前我國幾乎大部分的高、中、低檔私家車都有汽車美容和養(yǎng)護需求；80%公用高檔汽車也定時進行外部美容和養(yǎng)護。據行業(yè)人士統(tǒng)計，僅汽車洗車（包括汽車鍍膜、打蠟、上釉、內外精洗等），北京市一年所排放的廢水量就達到2個昆明湖，全國洗車排放的廢水就可達到鄱陽湖的1/50。不僅消耗的淡水量數據驚人，隨之排放的洗車液、鍍膜液等汽車化學藥劑對環(huán)境也造成了巨大的污染，所以，還應該對汽車美容工藝中采用的各種藥劑的環(huán)保性和工藝中的汽車清洗用水和排放要進行嚴格控制。

根據統(tǒng)計，目前市場上的汽車漆面處理方式主要是車漆打蠟、車漆封釉和汽車漆鍍膜。

車漆打蠟是采用石油化學衍生物聚乙烯乳液、硅酮類高分子化合物等，通過研磨的方式將漆面細小劃痕磨光來達到漆面的光亮。但由于其為有機化合物構成，因此在短時間太陽光紫外線照射下就會氧化。而車漆封釉則采用的是以高分子聚合物和石油基溶為主要原料的產品類型，是一種不環(huán)保的漆面處理方法，其中石化溶劑總有機揮發(fā)物（TVOC）會釋放有害的氣體，也很容易受紫外光降解氧化失效。但是釉的硬度高于蠟，在一定時間內能夠保護車體漆面不容易產生劃傷和擦痕。

車漆鍍膜種類比較多，根據采用鍍膜材料的不同主要分為如下幾類：

①化學高分子材料玻璃纖維素鍍膜：具有光澤度高、抗氧化、耐酸堿、抗紫外線的特點，用于漆面鍍膜后，漆面光澤度很好，并把漆面與外界隔絕開來，起到了較好的保護作用；其缺點是不能提高漆面硬度，不能抵御物理性損傷漆面。

②無機納米鍍膜：是由納米無機材料配制而成，其主要成分為納米氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁、納米氧化硅。納米級別的粒子為球形，潤滑性極高，因此施工后漆面手感極其潤滑。而氧化鋁、氧化硅的物質結構穩(wěn)定，因此膜層的硬度、耐磨性極高，永不氧化，能長效保持漆面的鏡面效果。

③無機納米材料和天然高分子以及助催化劑合成的材料鍍膜：可以在車漆表面形成一種硬度和柔韌度適當的彈性納米膜，因為其組成復雜，故所鍍漆膜具有一定的硬度和彈性、抗紫外線、抗靜電、拒水性、抗劃傷、抗細菌附著污染等優(yōu)點，是一種新型的汽車漆面鍍膜材料。

不過，從實際生產企業(yè)來看，絕大部分汽車漆面鍍膜企業(yè)是引進國外的先進技術和產品以及管理模式，真正本土生產的產品比較少。有的品牌是直接進口，有的品牌是進口分裝貼牌，我國十分需要引進國外先進的汽車漆面鍍膜技術和產品，但要消化吸收盡快實現國產化。

三、國內外汽車漆面鍍膜企業(yè)及品牌

納米晶汽車鍍膜是汽車后服務市場很重要的一個行業(yè)，剛一問世就在歐美國家迅速風靡，在歐洲各國被譽為“本世紀最具潛力、竟爭少、市場巨大的朝陽產業(yè)之一”，該產品在中國市場剛剛起步幾乎是一片空白。國內外資本近年來瞄上汽車后服務市場，近兩年VC（風險投資）、PE（股權投資）通過投資上市公司大舉介入汽車后服務市場。2010年在美國紐約證券交易所正式上市的聯拓集團（LAS），是中國首家在紐交所上市的汽車銷售服務企業(yè)。

目前在大陸和臺灣已擁有近百家直營汽車維修保養(yǎng)連鎖服務業(yè)務網點，2012年這類的公司營業(yè)收入為13.98億元，其中服務業(yè)收入為10.06億元，占比72%；歐美日等老牌汽車服務企業(yè)龐大集團對汽車后服務市場的看好尤為明顯。

①中山市優(yōu)貝科技有限公司的技術研發(fā)團隊與國際汽車美容技術公司合作打造“優(yōu)貝”汽車美容品牌，其產品是以反應性硅氧烷化合物為鍍膜劑主成分并借助于與硬化型鍍膜機進行汽車漆面鍍膜，該產品逐漸得到了市場的認可。這種產品會在漆面形成2-4H左右硬度的膜層，沒有腐蝕性，并能夠耐酸堿、耐高溫、抗磨、抗紫外線、抗靜電、防塵和耐劃傷。

②2000年青島美鷹汽車用品有限公司引進美國美鷹晶亮釉鍍膜，美鷹晶亮釉鍍膜具有耐酸、抗高溫、抗氧化、抗劃痕、抗紫外線、安全環(huán)保等特點，使用后可使汽車漆面呈現高光澤度、晶亮持久。晶亮釉鍍膜是美國格茨蘭克化學公司利用多年在納米尺度下對物質的控制經驗，將類玻璃原子、分子研磨操控在100nm以下，使成膜的分子結構具有新穎的物理特性與功能。

③索奈克斯有限公司（SONAX）（北京）國際貿易有限公司是一家由外經委批準、商務委審核通過，并擁有著獨立進出口貿易權的外資獨資企業(yè)，為SONAX服務于中國內陸市場特設的唯一子公司。SONAX的納米鍍晶漆面護理系列產品基于產品的納米材料和技術研發(fā)。在用于汽車漆面鍍膜工藝中，與傳統(tǒng)的鍍膜、鍍晶產品有著顯著的差異，適用于汽車漆面和噴漆塑料部件的鍍晶。使用后漆面形成一層納米微粒保護層，成分為氟化碳，質地如玻璃般堅硬，有著極佳的保護效果。圖1是傳統(tǒng)蠟粒子和SONAX納米粒子的形成結構的示意，表明SONAX粒子已經達到納米級，其形成結構是一種網狀的納米結構，使得納米鍍膜和傳統(tǒng)的打蠟、封釉有著本質的區(qū)別。經過深度清洗、輕度拋光、精細鍍膜過程，氟化碳納米粒子可以很容易地分散滲透到車漆微觀的毛細結構中，形成更為緊密的結晶體結構，既不破壞車漆的表面結構，同時也可阻止惡劣的外界環(huán)境對車漆的侵蝕損傷（見圖2）。

與普通鍍膜技術相比，SONAX的納米鍍晶技術保護車漆的能力更強更持久。普通車漆鍍膜技術只可以保護車漆4～6個月，而SONAX的最新納米鍍晶技術能夠持久保護車漆長達9～12個月。而且其防水性較好，拒水性好，光亮度高，使用后可在車身漆面呈現立體車質感（見圖3）。在提升漆面色澤的同時，該車漆還可以起到防塵、防輻射、防腐蝕、防酸雨的效果。

④美國3M公司的汽車后市場服務產品有養(yǎng)護、研磨、粘接、裝飾、過濾、滅火劑和防護材料等產品。其中3M的晶鉆鍍膜產品以其獨特的巴西棕櫚蠟配方，具有超長的持久性、超強的耐酸能力，鍍膜后漆面的硬度達到8H（普通車為2H），符合國際標準。

⑤東莞市摩奇貿易有限公司于2005年6月正式成立，引用臺灣最新噴霧式納米鍍膜技術，進行專業(yè)汽車封釉汽車漆面鍍膜，摩奇與普通鍍膜效果對比見表1。摩奇納米材料為直徑約30nm的瓷晶無機氧化物，其車漆面鍍膜劑被武廣線和諧號動車的車表面鍍膜所采用（見圖4）。

⑥北京博宇創(chuàng)佳汽車技術服務有限公司引進韓國泰山株式會社與韓國LG集團化工研究院的技術，品牌為“阿米卡（AMICA）”，堅持“以養(yǎng)代修”的理念，研發(fā)了汽車漆面鍍膜等高科技新材料，用于養(yǎng)護車輛，徹底顛覆了簡單、粗糙的傳統(tǒng)意義上的汽車洗護、打蠟概念，實現車輛經過漆面鍍膜，同時在一個很長時間內通過簡單洗車就能夠達到車漆不氧化，保持靚麗的效果。其產品是以全氫聚硅氮烷（PHPS）的物質為主要成分，在一定條件下可以轉化成玻璃質二氧化硅（SiO2），作為汽車漆面鍍膜材料可以構成親水性或據水性的SiO2表面涂層材料。鍍膜后可形成0.5μm的玻璃膜，不分裂、不脫落，可以長期保護車漆不氧化。

⑦北京安弗客汽車技術服務有限公司利用高純度水晶及碳素原料合成了一種3D分子結構的超級鍍膜材料，在漆面形成一層石英化學網狀保護層（-Si-O-Si-）其性質極其穩(wěn)定，從而使鍍膜層具有防氧化、防腐蝕、高強度韌性光澤、耐候性強、防紫外線、耐摩擦等效果。

⑧深圳市冠天實業(yè)有限公司成功引進了唯一被美國軍方采用的專利漆面保護產品-PPS宙斯盾-極化漆面保護系統(tǒng)，是美國軍方為解決宙斯盾巡洋艦雷達系統(tǒng)漆面保護問題，由尼克松·查爾斯·R教授領導的科研小組歷時8年研制出的產品，因首先用于宙斯盾巡洋艦，故名“PPS宙斯盾”。1992年1月14日，PPS在美國專利局注冊專利，專利號US#5081，171，是目前為止全球唯一擁有美國專利的漆面保護產品。并與1996年，美國軍方允許PPS民用，并將生產權賣給加拿大加德集團。此后近10年來，PPS被廣泛運用于船舶、飛機、汽車、工業(yè)機器、農業(yè)機械等設備的漆面保護上。PPS宙斯盾是唯一以電泳技術獲得美國專利的鍍膜產品。

⑨亞路發(fā)中國運營中心在中國大陸運營10多年，品質已經得到消費者的認可。亞路發(fā)漆面鍍晶是日本原裝工廠的品牌，起源于日本“雪國”新瀉的一款鍍晶新產品，經過多年的研發(fā)，在1995年成功推出世界首創(chuàng)的3D完全硬化型結晶鍍膜。在日本新干線子彈頭火車首先應用，曾于1996年入選世界百大發(fā)明。早在2005年，亞路發(fā)產品就已經進入中國市場，對于汽車漆面應用，陸續(xù)推出至尊雙核鍍晶、鉑金極光鍍晶、晶鉆極光鍍晶、無機水晶鍍膜。亞路發(fā)汽車漆面以其高強度韌性、耐磨不龜裂、自身不氧化、超疏水、超強防污力等高的質量在行業(yè)內獲得好評。

⑩天津禎澄科技發(fā)展有限公司是一家綜合性的科技研發(fā)機構，致力于汽車美容納米洗車產品的研究和應用。其宗旨是綠色環(huán)保，所有的藥劑原材料都不采用石油原料合成的表面活性劑、助劑等，采用的原材料都是無機環(huán)保和天然物提取的生態(tài)源材料。其中，汽車漆面鍍膜的合成是采用幾種納米材料（納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁）和幾種天然的巴西棕櫚蠟等，經過納米分散化交聯合成，鍍膜效果靚麗、柔潤、彈性、抗紫外氧化、抗靜電，同時，經過納米鍍膜后，由于車上上形成了一種疏水的納米活化膜，而灰塵和漆膜的結合是相斥的同電荷，不容易和灰塵雜質牢固結合，對于下一次的汽車清洗帶來很大的便利，汽車清洗省水省時，排放的廢水經過原地沉降、凈化、純化全部回收利用。

三、汽車漆面鍍膜的程序

汽車漆面鍍膜是近幾年來發(fā)展起來的車漆保護的一種方法，是基于鍍膜材料的成分，并根據材料的成分制定出一套鍍膜工藝。目前比較先進的鍍膜材料成分主要是幾種納米硅、氟的高分子聚合物的復合物和幾種天然生物蠟以及環(huán)保易降解的助劑經過高科技技術合成。

使用這種鍍膜材料的步驟：①首先將汽車表面使用專用的納米清潔劑，必須要采用配套的純凈水清洗干凈，如果是新車，在清洗干凈之后要進行起蠟（得看新車是否有蠟保護，一般國產車不需表面保護，進口車有蠟保護）；②輕度拋光，因清洗后的車漆仍有微量凹凸不平的地方，要經過輕度拋光使得汽車表面有一定的光潔度，才會有利于下面步驟操作；③使用專用的水質凈化機制備純凈水進行再清洗（由于純凈水里面沒有鈣鎂等雜質離子，清洗后保持車漆表面的微孔毛細清潔有易于下一步驟噴涂鍍膜材料的滲透成膜）；④將車漆表面吹水并擦干凈，進行噴涂納米鍍膜液，同時即可進行手工或者機器軟拋光。經過以上4個步驟進行的納米鍍膜效果非常理想，鍍膜后手感非常柔潤、光滑、靚麗，并且具備抗靜電、抗紫外線、抗酸雨、抗一定程度的劃傷、抗再污染等功能。

四、汽車漆面鍍膜的展望

1.汽車漆面鍍膜市場潛力巨大

據公安部交通管理局統(tǒng)計數據顯示，截至2014年2月，我國機動車保有量為2.53億輛。其中，汽車（含三輪汽車和低速載貨汽車）1.41億輛，目前已有廣東、山東、河南、江蘇、河北、浙江、四川、云南、廣西9省份的機動車保有量超過1 000萬輛。目前，京津等地區(qū)汽車保有量的迅速提升，正對汽車后市場的發(fā)展提供有力驅動。近年來，隨著我國汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，汽車維修、保養(yǎng)等業(yè)務的市場空間也在逐漸打開。據業(yè)界預估，每1元的購車消費將帶動0.65元的汽車售后服務需求；而一輛中檔私家車不包括維修，每年的養(yǎng)護費用也在3 000元左右。這意味著專業(yè)、規(guī)范、優(yōu)質的汽車售后服務業(yè)尤其是汽車漆面鍍膜的市場在現在以及未來的汽車消費市場中的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

2.國產技術產品的研發(fā)配套有待深度開發(fā)

在2014年“兩會”上關于“汽車強國”的呼聲很高，無疑對國內汽車后服務市場的壯大起到了莫大的鼓舞。要用心、用力、用智慧、用科技，全力扶持汽車后服務市場系列技術產品的研發(fā)配套。汽車美容用精細化工產品完全可以依賴我國的天然資源進行深度開發(fā)綠色環(huán)保和無二次污染的系列產品。尤其是高檔汽車漆面鍍膜的研發(fā)配套，可以帶動汽車美容系列產品的技術提升。同時，企業(yè)間如果能設計一種適合新技術產品的市場營銷方略和高效的市場推廣模式，那么國內汽車后市場上的“知名企業(yè)和品牌”會逐漸展現在全國人民的面前！