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漫谈汽车涂料的功能特性及组成机理,根据汽车涂料的特性,论述了汽车涂料的功能(下)

2019-10-04    阅读量:30893    新闻来源:互联网     |  投稿

5、汽车修补漆的组成

汽车修补漆顾名思义是指对汽车车身原厂漆进行重新修补用的油漆。它只能由工人用手工作业,喷涂必须在低温(60℃以下)操作。修补漆必须具备两种功能:保护功能及美观功能中国机械网okmao.com。这两种功能不能由单个产品独立完成。


因此,高质量的修补漆品牌一般都有系列产品来组合而成,它主要有:腻子类用于填补钣金缺陷;底漆类用于防锈,促进漆层之间黏合力及增高漆膜厚度;面漆类用于改善表面质量及增加耐候性。


鉴于汽车整车不能经受高温烘烤,一般汽车修补工厂涂装条件差,汽车修补漆和翻新涂装多采用自干型底漆,腻子、中间涂料、自干型合成树脂漆和挥发干燥型硝基漆、过氯乙烯漆。硝基漆易施工、快干、能抛光,是比较理想的汽车修补用面漆。但一般硝基漆的耐候性较差,在南方,使用一个夏季就能严重失光,变色。


而用优质树脂(丙烯酸树脂和有机硅树脂)改性的硝基漆则有较好的耐候性。但其固体含量低,需喷涂3~4道才能达到所要求的面涂层厚度,且价格较贵,因而修补成本较高。醇酸漆的耐候性较优,一般喷涂两道厚度就能达到40um以上,涂层的光泽和丰满度较好。其缺点是干燥较慢,每道漆自干需16~24h,施工周期长,需要较清洁的涂装环境。另外醇酸漆耐湿热性差,易起泡,外观装饰性较差,不适合作为汽车的面漆。


目前,大多数成漆是采用双层漆,即金属层或珍珠层再外罩清漆,其余基本上为双组份纯色漆。双组份漆是在20世纪60年代由阿克苏诺贝尔公司新劲公司率先推出的,这种双组份聚氨酯漆兼有硝基漆手醇酸漆的优点,涂膜快干、光泽和丰满度好,涂1~2道就能达到40um以上的厚度,耐候性、耐化学性、耐湿热性优异,很快被各油漆厂家所采用。金属漆、珍珠漆是采用改性乙酸丁酯纤维素树脂为载体,再罩上一层透明的双组份清漆。


6、汽车涂料的命名和型号

为满足工农业生产、国防建设和人民生活的需要,目前各种涂料已多达上千种,并随科学技术的进一步发展,新涂料品种必将继续出现。为了便于管理须对涂料产品进行分类、命名和编号。


(1)涂料的命名。

颜色名称通常是由红、黄、蓝、白、黑、绿、紫、棕、灰等颜色,有时再加上深、中、浅(淡)等词构成。若颜料对漆膜性能起显著作用,则可用颜料的名称代替颜色的名称。例如铁红、锌黄、红丹等。成膜物质名称应做适当简化,例如聚氨基甲酸酯简化成聚氨酯;环氧树脂简化成树脂;硝酸纤维素(酯)简化为硝基。漆基中含有多种成膜物质时,选取起主要作用的一种成膜物质命名。必要时也可选取两或三种成膜物质命名,主要成膜物质名称在前,次要成膜物质名称在后,例如红环氧硝基磁漆。基本名称表示涂料的基本品种、特性和专业用途,例如清漆、磁漆、底漆、锤纹漆、罐头漆、甲板漆、汽车修补漆等。在成膜物质名称和基本名称之间,必要时可插入适当词语来标明专业用途和特性等,例如白硝基球台磁漆、绿硝基外用磁漆、红过氯乙烯静电磁漆。凡是烘烤干燥的漆,名称中(成膜物质名称和基本名称之间)都有“烘干”字样,例如银灰氨基烘干磁漆、铁红环氧聚酯酚醛烘干绝缘漆。如名称中无“烘干”词,则表明该漆是自然干燥,或自然干燥、烘烤干燥均可。凡双(多)包装的涂料,在名称之后应增加“(分装)”字样,例如Z22-1聚酯木器漆(分装)。

涂料的名称由颜色或颜料的名称、成膜物质的名称和基本名称三部分组成,用简单的公式表达为:涂料全名=颜色或颜料的名称+成膜物质的名称+基本名称。对于不含颜料的清漆,其全名一般是由成膜物质名称加上基本名称而组成。涂料的颜色位于名称的最前面,如红醇酸磁漆。若颜料对漆膜性能起显著作用,则可用颜料的名称代替颜色的名称,仍置于涂料名称的最前面,如锌黄酚醛防锈漆等。涂料名称中的成膜物质名称应作适当简化,如聚氨基甲酸酯简化成聚氨酯。如果基料中含有多种成膜物质时,选取起主要作用的一种成膜物质命名。如松香改性酚醛树脂占树脂总量50%以上,则划入酚醛漆类,小于50%则划入天然树脂漆类。必要时也可选取两种成膜物质命名,主要成膜物质名称在前,次要成膜物质名称在后,例如:环氧硝基磁漆。基本名称仍采用我国已广泛使用的名称,如清漆、磁漆等。凡是烘烤干燥的漆,名称中都有“烘干”或“烘”字样。如果没有,即表明该漆是常温干燥或烘烤干燥均可。


(2)涂料型号。涂料型号用于区别具体涂料品种,它位于涂料名称之前。涂料型号由一个汉语拼音字母和几个阿拉伯数字组成。字母表示涂料类别代号,位于型号的最前部;第一、二位数字表示涂料基本名称代号;第三位或第三位与以后位数字表示涂料序号;在第二位数字和第三位数字之间加有半字线(读成“之”),把基本名称代号与序号分开。例如:辅助材料的型号由一个汉语拼音字母和1~2位阿拉伯数字组成。字母与数字之间有一短横线。字母表示辅助材料的类别,数字为序号,用以区别同一类型的不同品种。涂料类别代号如表1所示。

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7、车用面漆涂料的分类及常见类型

汽车用涂料在现代社会中不仅仅是一种防腐蚀的保护层,而且更能给汽车增添美感,满足人们的视觉享受。这对美化城市、美化环境、调节人们精神面貌起着不可缺少的作用。涂料的种类很多,分类比较复杂。


颜料按化学成份可分为有机和无机颜料;按来源分为天然和合成颜料;按所起的作用又可分为着色、防锈和体质颜料三大类。汽车漆在历史上经过了三个主要飞跃:20世纪20年代的醇酸(磁)漆;60年代的丙烯酸(磁)漆和80年代的透明漆(氨基甲酸酯)。


所以说,在20世纪,汽车涂料取得了飞跃的发展。为了便于理解,我们把汽车漆简单划为普通漆和透明漆(镜面清漆)两种。一般来说,两种漆具有相同的结构:金属材料——电解漆——底漆——色漆(普通漆的结构)。透明漆比普通漆要多一层:一种通常用聚氨酯或氨基甲酸酯形式的透明表层——透明漆。


(1)车用面漆涂料的分类。目前世界各国大都有一套自己认为方便、科学而又合理的涂料分类方法,有的按产品进入市场先后年代分类,有的接成膜物的品种分类,有的则按固化机理分类。一般认为,按照涂料的机理来分类显得更加直观一些。按这种分类方法,大体可分溶剂挥发型、氧化固化型、热固化型、双组分固化型和催化固化型。过去有的按使用对象分;有的按使用效果分;有的按颜色和光亮度分;有的按施工方法分等等。


这样既不统一,也不科学。因此,我国石油化工部对涂料的分类和命名统一了原则,颁布了“涂料产品分类命名”标准。根据部颁标准,涂料的分类原则是以涂料中主要成膜物质为基础。若主要成膜物质是由两种以上的树脂混合而成,则按在涂膜中起主要作用的一种树脂为基础。我国目前涂料产品的分类,是按主要成膜物质来进行分类的。若成膜物质为多种树脂,则以在漆膜中起主要作用的一种树脂为基础。成膜物质分为17类,如表2所例。

表2 成膜物质分类

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成膜物质共分成17大类:油脂漆类;天然树脂漆类;酚醛树脂漆类;沥青漆类;醇酸树脂漆类;氨基树脂漆类;硝基漆类;纤维素漆类;过氯乙烯漆类;乙烯树脂漆类;丙烯酸树脂漆类;聚脂树脂漆类;环氧树脂漆类;聚氨基甲酸脂漆类;元素有机漆类;橡胶漆类;其他漆类。其中前面4类,使用植物油和天然树脂作为主要原料,产品性能和质量不高,通常称为油性涂料。


后面13类,用合成材料作原料的比重较大,有的甚至完全以合成树脂作为主要成膜物质,通常称为合成树脂涂料。除涂料外,施工中不可缺少的是辅料类,如:稀释剂、催干剂、脱漆剂等。常见面漆按其面化成膜机理和漆膜特性要概括为热塑性和热固性两大类。早期使用的硝基喷漆等汽车用面漆属于热塑性汽车面漆。它的干燥成膜过程仅仅是溶剂挥发,并不伴随任何化学变化,干的漆膜仍能被同类漆的溶剂溶解具有可溶性。


当以同类涂料再涂装时,会被涂料的溶剂所软化、溶解两者融合成一体。热塑性汽车面漆都干燥成膜较快,有的用高档合成树脂改性的汽车喷漆,而热固性汽车面漆,仅溶剂挥发它的涂膜不能固化,湿膜不能自干,必须烘干,伴随化学反应才固化成膜。所得干涂膜已具有耐溶剂性,具有不可逆性。


(2)常见车用面漆涂料的类型。根据涂料的干燥形式,它又可以分为:常温空气干燥型、溶剂挥发型、烘烤干燥型、双组份固化干燥型。具体介绍如下:常温空气干燥型。这类涂料的干燥主要是在常温空气下,靠自身的氧化和聚合反应而形成坚硬的漆膜。包括油脂漆,天然树脂漆、酚醛树脂漆、沥青漆、醇酸树脂漆。溶剂挥发型。这类涂料是靠溶剂的挥发而干燥成膜。涂料自身不会发生化学变化。


包括硝基漆、过氯乙烯漆、乙烯树脂漆、纤维素漆、丙烯酸漆。硝基漆是以硝化棉为主要原料,加上合成树脂、增塑剂、溶剂与稀释剂调和而成的一种清漆,然后再添加颜料经研磨而成磁漆或底漆。由于硝基漆大量在汽车上作喷涂使用,所以通常称为“汽车喷漆”。硝基漆的特点是:具有干燥速度快、机械强度好、涂膜坚硬,可打蜡抛光,漆膜光亮似镜,具有较好的稳定性、耐久、耐水、耐油性。


但在潮湿气候条件施工,涂膜表面容易发白、失光。过氯乙烯漆是由过氯乙烯树脂为主要成膜物质加入其他树脂(如醇酸树脂等)、增塑剂、颜料、溶剂研磨而成,肯有优异的耐化学腐蚀性,因此在工业上常作为三防涂料。另外它还可以作为防火涂料,常在公交车上使用。


 


丙烯酸漆主要是由甲基丙烯酸与丙烯酸酯的共聚树脂为主要成膜物质而制成的涂料。由于树脂聚合时选用撞单体不同,可分热塑性和热固性两大类。热塑性丙烯酸漆为挥发性漆,常温干燥,固体含量低,喷涂施工要消耗大量的溶剂,喷漆时易产生“拉丝”和“桔皮”现象。其特点是与纤维漆都有较好的结合力,能解决两者之间附着力不牢的缺点。热固性丙烯酸漆是烘干性涂料,具有热塑性丙烯酸漆优点,在汽车工业中常替代氨基烘漆。


烘烤干燥型。这类涂料的干燥,是靠成膜物质在高温作用下起交联反应而固化成膜,包括氨基树脂漆、热固性丙烯酸漆、热固性环氧漆等。氨基树脂漆是由氨基树脂与多种树脂混溶(如醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等)成为成膜物质,以高温固化成膜。氨基烘漆随氨基含量越高,其成膜光泽、硬度、耐水、耐油、耐化学品性能越高,但其成本也越高,而韧性及附着力降低。故产品中大多采用中等含量,约氨基树脂:醇酸树脂为1:2.5~5。热固性丙烯酸漆具有热塑性丙烯酸漆优点,在汽车工业上常替代氨基烘漆。热固性环氧漆用环氧树脂加各种树脂(酚醛、氨基、醇酸)来固化,并在高温下进行烘烤固化成膜。


双组份固化型。双组份涂料的干燥,是靠固化剂的活性基团引起成膜物质中分子交联而固化成膜。一般以常温干燥为主,也可低温(60~70℃)烘烤固化成膜。双组份涂料的干燥速度及涂膜性与环境温度和固化剂加入量有关,如固化剂加入量过多,干燥速度对某些涂料反而慢,且漆膜脆性大。因此必须按规定比例配比为好。双组份固化型涂料包括:环氧漆、聚氨酯漆、有机硅漆和橡胶漆。


聚氨酯漆是以多异氰酸与多羟基化合物反应而制得,它不烘烤也能达到烘烤漆的性能。涂膜坚硬耐磨,耐化学腐蚀,可作为高温、高湿条件下的三防涂料,耐油、耐溶剂、稳定性突出,漆膜光亮丰满,用于高级轿车作表面涂料。


聚酸漆是以聚酯树脂为主要基料的涂料,主要品种有不饱和聚酯漆和对苯二甲酸聚酯漆。聚酯漆是无溶剂漆,既可热固化,也可常温固化,色泽良好,漆膜硬度高,耐磨、保光、保色性均好,有一定的耐热性、耐候性及耐化学性。最大的特点是配制聚酯腻子(俗称原子灰),由于无溶剂挥发,而且是催化固化,所以腻子一次可以涂刮较厚而不会产生外

干里不干的现象,且收缩性好,无凹塌现象,因此广受欢迎。


8、结束语

汽车作为一种交通工具,也需要利用涂料色彩。根据汽车的种类、用途、档次,选用不同性能的和不同色彩的涂料,使它有光亮美丽的外观、舒适协调或对比强烈的色调,同时也起到防腐和延长使用寿命的作用。随着化学工业的发展,各种高保护、低污染的新产品也不断出现。如:为适应特殊环境的需求,一些专用涂料品种不断问世, 耐酸、耐碱、阻燃、绝缘等涂料的诞生,为金属防腐保护的发展提供了极其广阔的前景。


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