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。現(xiàn)階段，各國(guó)已經(jīng)對(duì)防腐技術(shù)展開(kāi)了大量的研究，汽車防腐涂料的綜合性能越來(lái)越強(qiáng)。近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)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(lái)我國(guó)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(guó)汽車涂料企業(yè)正在開(kāi)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(wèn)題是在樹(shù)脂中納米顆粒的分散均勻性。涂料中納米顆粒的分散問(wèn)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(guò)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。化學(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(lái)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(lái)越多原來(lái)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(shù)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(guò)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(guò)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(kāi)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(wú)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(guó)汽車底漆經(jīng)歷了油性底漆→硝基底漆→醇酸樹(shù)脂底漆→環(huán)氧樹(shù)脂底漆→浸用水性底漆→陰離子型電泳底漆（陽(yáng)極電泳漆）→陽(yáng)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。化學(xué)防銹指防銹顏料通過(guò)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。現(xiàn)階段，我國(guó)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(lái)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。可見(jiàn)，在環(huán)保方面水性涂料具有無(wú)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(wèn)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(kāi)發(fā)無(wú)溶劑的水性涂料。

二、汽車防腐涂料的發(fā)展態(tài)勢(shì)

（一）開(kāi)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(guó)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(kāi)發(fā)耐酸雨、抗劃傷汽車面漆

據(jù)報(bào)道，我國(guó)受酸雨影響的地區(qū)已占國(guó)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(kāi)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(shù)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(lái)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(yǔ)

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(guó)汽車工業(yè)發(fā)展形勢(shì)。在實(shí)踐中，我國(guó)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(kāi)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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