水性汽車中涂涂料

1、1第二章水性汽車中涂涂料夏范武（無錫萬博涂料化工有限公司214112）1概述中涂位于以防銹為目的的電泳底漆及以裝飾為目的的面漆之間，因而中涂擔(dān)當(dāng)?shù)酌嫫彷o助功能重要角色。一方面，可以遮蓋底材缺陷，確保面漆涂裝后表面的光滑性；另一方面，使涂膜獲得抗石擊能力，阻止石子沖擊涂膜時傷及電泳底漆膜，電泳底漆膜無法修補，所以過早產(chǎn)生穿孔銹蝕，中涂可以吸收石擊能量，從而可避免傷及底漆膜。中涂膜厚通常在3035μm。20世紀(jì)90年代由于厚膜電泳的出現(xiàn)，曾

2、經(jīng)試圖省去中涂，但面漆在外觀和抗石擊性方面仍不如采用中涂好；80年代粉末中涂也曾試用，并成為水性中涂的競爭技術(shù)，但終因換色困難而擱淺，由于水性中涂技術(shù)的不斷進步，已成為目前以至未來汽車中涂的主流技術(shù)，這是因為水性中涂在達(dá)到溶劑型中涂技術(shù)性能的同時，大大降低VOC的排放，從溶劑型的4060%降至515%（漆液中）。從汽車涂裝VOC排放比例（見前言）看，中涂釋放比例15.7%，僅次于水性底色漆（Basecoat）（50.8%）。據(jù)1999年

3、統(tǒng)計數(shù)據(jù)，歐洲汽車中涂水性化比例占38%，德國達(dá)75%以上。我國水性中涂剛剛起步，但實際應(yīng)用尚需時日。本節(jié)將對水性中涂的基料、固化體系作較詳細(xì)的介紹，對基料部分，由于水性樹脂是在溶劑型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以首先將介紹溶劑型基料的合成，固化體系通常采用氨基固化，封閉異氰酸酯固化及雜混體系。2中涂基料2.1汽車中涂涂料的發(fā)展歷程汽車車身所用中涂基料，二戰(zhàn)后多使用酚醛樹脂，1958年以后則從自干型轉(zhuǎn)向烘干型，涂膜質(zhì)量得到飛躍提高，這時使用的主

4、基料理是醇酸樹脂，以環(huán)氧樹脂改性提高附著力以氨基樹脂作固化劑的固化體系直到目前仍是中涂的一大體系，這也是現(xiàn)代中涂的前身。20世紀(jì)80年代曾使用聚酯樹脂為主的粉末涂料，由于成本等原因等停止使用，開始從溶劑型液體中涂向水性中涂轉(zhuǎn)變，水性中涂的應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代后期，現(xiàn)已發(fā)展為三大體系即醇酸氨基，醇酸聚氨酯以及醇酸氨基聚氨酯雜混體系，目前醇酸聚氨酯體系在歐洲在高級轎車應(yīng)用占主導(dǎo)地位。2.2中涂涂料用基料汽車各部位所用的中涂各異，因而相應(yīng)

5、基料體系就不一樣。涂料樹脂組成如表1所示。表1中涂涂料樹脂的組成涂裝部位涂料樹脂組成①車身平板部位中涂涂料醇酸氨基②前端立面石擊密封膠馬來酸化聚烯烴PU型③側(cè)護板石擊保護涂層PVCPU④門柱門柱中涂醇酸氨基⑤內(nèi)板內(nèi)板涂料與中涂面漆同樣組成而中涂的功能多種多樣，典型的功能及內(nèi)容如表2所示。表2中涂的功能作用內(nèi)容層間附著力EDPS、PSBC的附著力抗石擊剝離面積達(dá)到底材的最小比耐候性1）防止暴露后中面漆剝離2）阻止光線透過到達(dá)ED，防止暴露

6、后后從ED的剝離調(diào)色彩色中涂可以減少面漆的厚度擴大面漆涂裝顏色范圍改善遮蓋力1）底材塵埃遮蓋效果3TDI干性、硬度、附著力耐候性降低雙酚A環(huán)氧樹脂可加工性、附著力、沖擊、耐堿性耐候性降低2.3.2醇酸樹脂所用原材料醇酸樹脂所用原材料包括油或脂肪酸、多元醇、多元酸。1.油、脂肪酸形成長鏈油、脂肪酸的脂肪族化合物具有柔韌性、而且易溶于廉價的CH溶劑。油、脂肪酸，據(jù)其碘值判斷是否為干性油、半干性油、不干性油，常溫干醇酸樹脂用干性油。一般烘烤型

7、醇酸特別要求耐候性的且合成時為解決色度加深的問題，要求使用碘值低的椰子油或椰子油酸。表6常用油及脂肪酸功能指標(biāo)蓖麻油脫水蓖麻油椰子油亞麻油棕櫚油葵花油豆油桐油塔爾油脂肪酸米糠油干性類型不干干性油不干干性油不干干性油干性油干性油干性油不干用于醇酸樹脂的效果色調(diào)、保色性，附著性快干、硬度、耐化學(xué)性色調(diào)、保色、耐候性快干，光澤保色非?？旄尚浴⒂捕?、耐化學(xué)性保色保色干燥形式常溫◎◎◎◎◎○○氧化強制◎○○烘烤拼入氨基◎◎◎○○○◎◎揮發(fā)◎◎◎◎

8、注：◎可以用；○與其他油拼用可以用。根據(jù)油脂中油的含量多少決定何種油度醇酸樹脂，油度在35%45%以下稱短油度，45%55%為中油度，55%65%為長油度，其中，35%以下稱超短油度，65%以上為超長油度。一般短油度中油度醇酸樹脂，用作鄰苯二甲酸瓷漆、清漆，超短油度醇酸樹脂用于汽車烘烤漆，而長油超長油醇酸則用于調(diào)和漆。2.有機酸、多元酸和多元醇用于醇酸樹脂合成的有機酸、多元酸、多元醇很多，應(yīng)根據(jù)性能要求，成本等綜合考慮，選擇、組合，典型

9、的品種如表7所示：表7用于醇酸樹脂的原料品種當(dāng)量值品種當(dāng)量值一元酸三元酸苯甲酸122.1偏苯三酸酐64.0對叔丁基甲酸178.1偏苯三甲酸70.02乙基己酸144.2四元酸月桂酸200.3均苯四甲酸54.5二元酸二元醇己二酸73.1乙二醇31.014環(huán)己基二甲酸88.113丁二醇45.0癸二酸101.114環(huán)己基二甲醇72.1富馬酸58.0新戊二醇52.1順酐49.0新戊二醇特戊酯102.1苯酐73.1三元醇四氫苯酐76.1三羥甲基丙烷