高性能汽车涂料配方论坛　实际应用问题受关注” 125491″

    2017年12月5日， 综合应用论坛进入第二天日程——高性能汽车涂料配方论坛，与会的100余名代表依旧在欧洲涂料行业技术专家、具有丰富涂料及相关专业背景的Wernfried Heilen先生的带领下，对高性能汽车涂料配方进行了系统地学习和梳理，并对其未来发展进行了讨论。中国涂料工业协会秘书长阎永江、总工马军、《中国涂料》杂志主编樊森、中海油常州涂料化工研究院有限公司原总工钱伯容、中国涂料工业大学名誉副校长刘国杰、培训中心主任刘梅玲、客座教授盛永宁、苏州吉人高新材料股份有限公司技术总工张鑫等出席了会议。特别邀请艾仕得涂料系统中国区产品及技术总监闫福成主持会议。

    苏州吉人高新材料股份有限公司技术总工张鑫在致辞中指出，本次综合论坛围绕“水性技术”“高性能”“低VOC”等几个关键词，这是涂料发展的未来趋势，也是吉人公司近年来发展的重点。吉人公司总部位于苏州，另设湖北宜城、江苏淮安、辽宁盘锦3个生产基地，是集工业防护涂料研发、生产和销售为一体的高新技术企业，业务覆盖工业防护涂料、地坪涂料、水性工业涂料等，可用于石油化工、能源电力、技术设施及装备制造等领域。同时，吉人公司加强人员培养建设，与上海工程技术大学创办了“吉人涂料学院”，2016年，参与了中国涂料工业大学的建设，并不断推进产学研一体化，是江苏省博士后创新实践基地。最后，希望各位同仁，在短短几天的学习中能收获满满。

    Wernfried Heilen先生首先为现场代表介绍了全球汽车OEM涂料市场。2017年，全球汽车OEM涂料市场产值约为110亿美元，北美、欧洲、亚太、拉美分别占比为18%、16%、57%、5%;全球产量约为20亿L，北美、欧洲、亚太、拉美分别占比为22%、20%、50%、6%。其中，发展中国家GDP和人民收入增长是刺激汽车市场增长的主要因素，相应的，汽车市场的销量增加势必带动配套的OEM涂料市场的增长，亚太地区是现阶段及未来汽车涂料市场发展的主要驱动力。

    随后Heilen系统而详细地讲解了汽车涂料系统从里到外——基材预处理、电泳底漆、中涂、面漆、底色漆、清漆——对涂料的要求、性能及相应配方组成。

    预处理——汽车车身通常以钢质结构为主，为防止腐蚀发生，需要对车身表面进行清洁和预处理，以进行下一步涂装工序。预处理通常在磷酸锌或其他pH值2.0～3.6溶液中，在40～70 ℃温度下进行，通过预处理可提高基材的附着力。

    电泳底漆——目前汽车电泳底漆以阴极电泳底漆为主，该技术产生于20世纪70年代中期，减少烘烤温度、寻找锡催化剂替代品及提高涂层耐候性是当前这一技术的主要发展方向。对于性能要求可通过采用添加季铵盐和/或低泡表面活性剂来提高电泳底漆的润湿性;通过采用改性芳香族环氧树脂和带氨基基团的聚合物来提高附着力和柔韧性;通过对基材的清洁和良好的预处理来提升其流平性等。阴极电泳底漆组成一般为环氧树脂(芳香族环氧树脂)、研磨树脂、交联剂、催化剂、封端剂、颜料、填料(多以硅酸铝和硫酸钡为主)以及润湿剂、消泡剂和流平剂等助剂。

    中涂——其作用一是对电泳底漆包覆不周的边角部分进行补偿，二是提供硬度和抗性之间的平衡。中涂漆一般要求有好的填充力、基材润湿性、层间附着力、抗石击性等。溶剂型中涂多采用包括含羟基的饱和聚酯，三聚氰胺树脂或封闭型多异氰酸酯作为交联剂。而水性中涂一般包括水可稀释性聚酯、三聚氰胺树脂、封闭型多异氰酸酯，以及聚氨酯分散体。

    面漆——汽车实色面漆一般位于涂料体系的上层，可保护整个涂料体系和基材免受外部影响，并且还要具有良好的涂装性能，提供颜色、光泽和光滑度等外观性能，并使涂层不仅和中涂有良好的附着力，还具有一定耐受性。目前OEM汽车面漆主要采用醇酸树脂+三聚氰胺树脂或含羟基的丙烯酸树脂+三聚氰胺树脂，此外，为提高其耐化学品性，还会加入封闭型多异氰酸酯作为固化剂。

    底色漆——如今，水性底色漆已在欧洲OEM涂料领域广泛使用，其在亚洲和拉美也得到了很好的推广，而美国则是高固体分涂料占主导地位。对于溶剂型底色漆，供应商的配方基本相同，一般都采用饱和聚酯树脂、醋酸丁酸纤维素酯、三聚氰胺树脂等。但这种传统的溶剂型底色漆的固体分较低，从而VOC含量较高。为了改善这一情况，一是可以减少醋酸丁酸纤维素酯的用量，用组分里其他树脂转移其部分角色性能，二是在不影响性能的情况下用其他树脂替代醋酸丁酸纤维素酯，比如聚氨酯弹性体和特殊丙烯酸树脂等。而对于水性底色漆而言，一般采用一级丙烯酸分散体和聚氨酯分散体为主要原料，辅以水性聚酯树脂、二级丙烯酸分散体和水可稀释型三聚氰胺树脂。同时，为了使车身展现更好的颜色效果，底色漆中还会添加铝粉等效应颜料、云母及其他无机片状颜料，实现闪光、随角异色、珠光等效果。

    清漆——发展至今，汽车OEM清漆大多仍采用溶剂型体系，水性清漆的应用仍很少，而粉末型清漆因其几乎零VOC排放也得到了部分应用。清漆在涂层的最外层，可以对金属底漆起到保护作用，并提供耐候性、耐化学品性、耐溶剂性、耐冲击性和抗刮擦性等。溶剂型汽车清漆一般以含羟基的丙烯酸树脂为基体，三聚氰胺树脂(单组分清漆体系)或异氰酸酯(双组分清漆体系)为交联剂，并添加光稳定剂、流平剂和流变助剂等组成。根据各地区要求不同，目前欧洲主要是双组分清漆搭配水性底色漆，而美国则为高固体分清漆搭配高固体分底色漆。而最近，水性双组分聚氨酯清漆得到了长足发展，其性能已可媲美溶剂型双组分聚氨酯体系。

    展望汽车OEM涂料的未来，Wernfried Heilen指出，环保和成本是考量的主要因素。UV涂料、粉末涂料、水性涂料等环境友好型技术都是未来市场发展的方向。在技术层面，未来中涂的功能可被底色漆所替代，可湿碰湿涂装，并可与清漆一道固化。另外，车身的轻质化，钢材车身逐渐被更轻的金属或塑料取代，相应的，涂层技术也要随之改变，颜色如何匹配、如何增进涂层附着力，都是需要进一步研究的问题。

    培训间隙，与会代表不时针对讲解要点，提出相应问题，和讲课导师形成了良好互动。问题涉及表面坑洞如何解决、如何提升涂层的表面光滑度、在环保压力下预处理中磷酸锌有无更好的替代品、高泳透力的发展方向、如何能边角覆盖更好、温度和涂膜密度的关系、填料的选择标准、中涂颜色可否更多的和面漆配套、增稠剂的选择、罩光清漆发展方向、单组分溶剂型涂层防流挂等。很多问题都是工程技术人员在实际涂装中碰到的技术难点，Heilen先生、闫福成先生和钱伯容先生各展所能，尽其所能地为大家提出更好的解决方案。参会代表真正运用了这个难得的交流平台，了解了国外汽车涂料发展趋势，并为所用，找到其中的闪光点，为自身拓展眼界、为企业技术进步、为我国汽车涂料行业发展，添砖加瓦。

责任编辑：陆虎