汽車防腐涂料與發(fā)展探析

劉再康

【摘 要】汽車涂料是一種專用涂料，工藝特殊、品種繁多、用量大、涂層的性能要求高?，F(xiàn)階段，各國已經(jīng)對(duì)防腐技術(shù)展開了大量的研究，汽車防腐涂料的綜合性能越來越強(qiáng)。近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國汽車防腐涂料水平也有所提高。下文對(duì)汽車防腐涂料與發(fā)展態(tài)勢(shì)做了簡(jiǎn)要研究。

【關(guān)鍵詞】汽車；防腐涂料；發(fā)展

引言：

受益于汽車工業(yè)的發(fā)展，近年來我國汽車防腐涂料行業(yè)的綜合水平也有所提升。現(xiàn)階段，我國汽車涂料企業(yè)正在開展汽車防腐涂料技術(shù)升級(jí)活動(dòng)，以適應(yīng)日趨嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，滿足汽車防腐涂裝高品質(zhì)、低成本技術(shù)的要求。

一、汽車防腐涂料

（一）納米顆粒改性防腐蝕涂料

納米顆粒改性防腐蝕涂料在涂料行業(yè)有比較好的發(fā)展前景。由于納米粒子有較大的比表面產(chǎn)生的量子效應(yīng)、小的尺寸，所以納米復(fù)合材料具有較多的特殊性質(zhì)。將納米材料用于涂料中，可有效提高涂層的防腐蝕性能以及其他的各項(xiàng)性能。納米顆粒改性防腐蝕涂料的附著力、除耐沖擊性、耐腐蝕、耐老化等性能得到提高外，還附帶抗菌性、自清潔等特殊的功能。涂料中應(yīng)用納米顆粒一個(gè)突出的問題是在樹脂中納米顆粒的分散均勻性。涂料中納米顆粒的分散問題是其研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，分散的方法主要有物理法和化學(xué)法兩種。物理分散法是通過物理的方法，如超聲振動(dòng)，研磨等方法，物理分散法使顆粒在涂料中均勻分散，避免顆粒團(tuán)聚?；瘜W(xué)分散法則是在涂料中加入分散劑，故研究者將納米材料的分散劑作為了研究工作的重點(diǎn)，選用不同的納米分散劑并采用不同的納米粒子來保障納米顆粒改性防腐蝕涂料的綜合性能。

（二）汽車零部件用水性防腐涂料

基于環(huán)保的要求，越來越多原來使用溶劑型防腐涂料的汽車零部件涂裝線正在換用水性防腐涂料。汽車零部件大部分使用條件苛刻，尤其是鋼板彈簧、車橋與傳動(dòng)軸等底盤零部件。現(xiàn)階段，在汽車零部件領(lǐng)域使用較多的品種是水性環(huán)氧涂料和水性丙烯酸涂料。水性環(huán)氧涂料由環(huán)氧樹脂和具有強(qiáng)極性基團(tuán)的固化劑兩個(gè)組分構(gòu)成，涂層的快干性、耐水性和耐鹽霧性良好。但是，由于對(duì)線上涂裝產(chǎn)生的過噴漆霧處理效果不理想，此類涂料的應(yīng)用受到一定限制。丙烯酸乳液作為防腐涂料用基料通常需要進(jìn)行改性，其中環(huán)氧改性采用具有核-殼結(jié)構(gòu)的環(huán)氧-丙烯酸共聚乳液，用水性防腐涂料可制備出低溫固化的高性能零部件。由于水性防腐涂料以水作為分散介質(zhì)，涂膜中含有親水基團(tuán)，所以涂膜干性受環(huán)境濕度影響較大，涂層耐水性也較差，盡管可以通過助劑、助溶劑等得到改善，但與溶劑型產(chǎn)品相比仍有不少差距。為了保證水性防腐涂料的涂層防護(hù)效果，涂層厚度要求一般也較溶劑型產(chǎn)品有明顯提高。開發(fā)水性防腐涂料的目的不僅是減少VOC排放，更是在于滿足低毒或無毒化的需要。有的水性防腐涂料產(chǎn)品為了改善涂膜的耐腐蝕性能，仍在使用含鉻或鉛等重金屬的化合物，環(huán)境保護(hù)效益比較低。此外，需要對(duì)水性防腐涂料在未磷化（僅脫脂）處理零件的涂層耐鹽霧性能作進(jìn)一步的研究。

（三）防銹底漆

我國汽車底漆經(jīng)歷了油性底漆→硝基底漆→醇酸樹脂底漆→環(huán)氧樹脂底漆→浸用水性底漆→陰離子型電泳底漆（陽極電泳漆）→陽離子型電泳底漆（陰極電泳漆）和粉末底漆等幾次重大變革。防銹底漆分為化學(xué)性防銹漆和物理性防銹漆，與金屬基材直接接觸，可以防止金屬生銹和增加涂層附著力?；瘜W(xué)防銹指防銹顏料通過化學(xué)作用形成致密的金屬鈍化層，覆蓋其表面，從而使金屬基材與空氣隔絕起到防銹作用。物理防銹不改變物質(zhì)的性質(zhì)，指利用漆料和顏料配合在金屬基材表面形成致密漆膜，阻止腐蝕性物質(zhì)侵入，使金屬基材與空氣隔絕?，F(xiàn)階段，我國大多數(shù)汽車制造廠已普遍采用電泳底漆，但對(duì)于部分不宜進(jìn)行電泳底漆的生產(chǎn)線則需進(jìn)行溶劑型防銹底漆的生產(chǎn)。在實(shí)踐中，溶劑型金屬底色漆是VOC排放最大的來源占車身各道涂裝工序排放總量一半左右。隨著人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高以及環(huán)保意識(shí)的提高，許多噴涂生產(chǎn)線正逐步用水性防銹底漆取代溶劑型底漆。若改為水性涂料，VOC排放量可減少80%以上?？梢?，在環(huán)保方面水性涂料具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。水和溶劑在性能上有較大差別，在涂裝時(shí)漆膜易出現(xiàn)一些問題：顏料分散性差，難以獲得耐蝕性好和高裝飾性的涂膜；涂裝的環(huán)境濕度和溫度要求嚴(yán)格，一般不能與溶劑型涂料通用烘干室。為適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求，今后研發(fā)部門的工作重點(diǎn)是開發(fā)無溶劑的水性涂料。

二、汽車防腐涂料的發(fā)展態(tài)勢(shì)

（一）開發(fā)新型超高泳透力陰極電泳涂料

在實(shí)踐中，新型超高泳透力陰極電泳涂料已經(jīng)在國內(nèi)車身電泳線投入使用。超高泳透力陰極電泳涂料在保證車身內(nèi)表面及空腔泳涂質(zhì)量的同時(shí)，削減了涂料消耗，降低了車身外表面膜厚，也縮短了電泳時(shí)間。同時(shí)，超高泳透力電泳涂料的使用對(duì)涂裝線的管理也提出了更為嚴(yán)格的要求，新型電泳涂料針對(duì)涂裝體系的適用性及其與薄膜轉(zhuǎn)化前處理的配套性能仍待進(jìn)一步考察。

（二）開發(fā)耐酸雨、抗劃傷汽車面漆

據(jù)報(bào)道，我國受酸雨影響的地區(qū)已占國土面積的30%，是繼歐洲、北美之后的世界第三大酸雨區(qū)，其中長(zhǎng)江以南地區(qū)更是全球強(qiáng)酸雨中心。酸雨的侵蝕容易造成面漆涂膜出現(xiàn)沾污或斑點(diǎn)等弊病。同時(shí)，汽車面漆由于清洗、擦拭和沙塵等外力因素，容易造成涂膜表面出現(xiàn)輕微劃痕，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間積累后涂膜會(huì)出現(xiàn)明顯失光。為提升汽車面漆的防護(hù)性，各個(gè)涂料企業(yè)正在進(jìn)行耐酸雨、抗劃傷汽車面漆的開發(fā)。涂料企業(yè)一方面要提高涂膜的耐酸雨性能，保證面漆的抗酸雨性能，另一方面在涂料主體樹脂上引入匹配的柔韌性單體，增加涂膜的彈性。涂膜在受到外力摩擦變形時(shí)，交聯(lián)結(jié)構(gòu)不發(fā)生斷裂，出現(xiàn)凹陷，在受到來自外部的熱量（日照、熱水）影響后，涂膜有較好的恢復(fù)原狀的能力，從而降低涂膜的受損程度，保持面漆高光澤。

三、結(jié)束語

綜上所述，在新時(shí)期，汽車防腐涂料不僅要滿足環(huán)保要求，還應(yīng)該滿足成本質(zhì)量的要求，以適應(yīng)我國汽車工業(yè)發(fā)展形勢(shì)。在實(shí)踐中，我國汽車涂料企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展情況，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，積極展開工作上的合作，努力推出一批高性能的環(huán)保型汽車防腐涂料。

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