2017年12月5日, 綜合應用論壇進入第二天日程——高性能汽車塗料配方論壇,與(yu) 會(hui) 的100餘(yu) 名代表依舊在歐洲塗料行業(ye) 技術專(zhuan) 家、具有豐(feng) 富塗料及相關(guan) 專(zhuan) 業(ye) 背景的Wernfried Heilen先生的帶領下,對高性能汽車塗料配方進行了係統地學習(xi) 和梳理,並對其未來發展進行了討論。中國塗料工業(ye) 協會(hui) 秘書(shu) 長閻永江、總工馬軍(jun) 、《中國塗料》雜誌主編樊森、中海油常州塗料化工研究院有限公司原總工錢伯容、中國塗料工業(ye) 大學名譽副校長劉國傑、培訓中心主任劉梅玲、客座教授盛永寧、蘇州吉人高新材料股份有限公司技術總工張鑫等出席了會(hui) 議。特別邀請艾仕得塗料係統中國區產(chan) 品及技術總監閆福成主持會(hui) 議。

蘇州吉人高新材料股份有限公司技術總工張鑫在致辭中指出,本次綜合論壇圍繞“水性技術”“高性能”“低VOC”等幾個(ge) 關(guan) 鍵詞,這是塗料發展的未來趨勢,也是吉人公司近年來發展的重點。吉人公司總部位於(yu) 蘇州,另設湖北宜城、江蘇淮安、遼寧盤錦3個(ge) 生產(chan) 基地,是集工業(ye) 防護塗料研發、生產(chan) 和銷售為(wei) 一體(ti) 的高新技術企業(ye) ,業(ye) 務覆蓋工業(ye) 防護塗料、地坪塗料、水性工業(ye) 塗料等,可用於(yu) 石油化工、能源電力、技術設施及裝備製造等領域。同時,吉人公司加強人員培養(yang) 建設,與(yu) 上海工程技術大學創辦了“吉人塗料學院”,2016年,參與(yu) 了中國塗料工業(ye) 大學的建設,並不斷推進產(chan) 學研一體(ti) 化,是江蘇省博士後創新實踐基地。最後,希望各位同仁,在短短幾天的學習(xi) 中能收獲滿滿。

Wernfried Heilen先生首先為(wei) 現場代表介紹了全球汽車OEM塗料市場。2017年,全球汽車OEM塗料市場產(chan) 值約為(wei) 110億(yi) 美元,北美、歐洲、亞(ya) 太、拉美分別占比為(wei) 18%、16%、57%、5%;全球產(chan) 量約為(wei) 20億(yi) L,北美、歐洲、亞(ya) 太、拉美分別占比為(wei) 22%、20%、50%、6%。其中,發展中國家GDP和人民收入增長是刺激汽車市場增長的主要因素,相應的,汽車市場的銷量增加勢必帶動配套的OEM塗料市場的增長,亞(ya) 太地區是現階段及未來汽車塗料市場發展的主要驅動力。
隨後Heilen係統而詳細地講解了汽車塗料係統從(cong) 裏到外——基材預處理、電泳底漆、中塗、麵漆、底色漆、清漆——對塗料的要求、性能及相應配方組成。
預處理——汽車車身通常以鋼質結構為(wei) 主,為(wei) 防止腐蝕發生,需要對車身表麵進行清潔和預處理,以進行下一步塗裝工序。預處理通常在磷酸鋅或其他pH值2.0~3.6溶液中,在40~70 ℃溫度下進行,通過預處理可提高基材的附著力。
電泳底漆——目前汽車電泳底漆以陰極電泳底漆為(wei) 主,該技術產(chan) 生於(yu) 20世紀70年代中期,減少烘烤溫度、尋找錫催化劑替代品及提高塗層耐候性是當前這一技術的主要發展方向。對於(yu) 性能要求可通過采用添加季銨鹽和/或低泡表麵活性劑來提高電泳底漆的潤濕性;通過采用改性芳香族環氧樹脂和帶氨基基團的聚合物來提高附著力和柔韌性;通過對基材的清潔和良好的預處理來提升其流平性等。陰極電泳底漆組成一般為(wei) 環氧樹脂(芳香族環氧樹脂)、研磨樹脂、交聯劑、催化劑、封端劑、顏料、填料(多以矽酸鋁和硫酸鋇為(wei) 主)以及潤濕劑、消泡劑和流平劑等助劑。
中塗——其作用一是對電泳底漆包覆不周的邊角部分進行補償(chang) ,二是提供硬度和抗性之間的平衡。中塗漆一般要求有好的填充力、基材潤濕性、層間附著力、抗石擊性等。溶劑型中塗多采用包括含羥基的飽和聚酯,三聚氰胺樹脂或封閉型多異氰酸酯作為(wei) 交聯劑。而水性中塗一般包括水可稀釋性聚酯、三聚氰胺樹脂、封閉型多異氰酸酯,以及聚氨酯分散體(ti) 。
麵漆——汽車實色麵漆一般位於(yu) 塗料體(ti) 係的上層,可保護整個(ge) 塗料體(ti) 係和基材免受外部影響,並且還要具有良好的塗裝性能,提供顏色、光澤和光滑度等外觀性能,並使塗層不僅(jin) 和中塗有良好的附著力,還具有一定耐受性。目前OEM汽車麵漆主要采用醇酸樹脂+三聚氰胺樹脂或含羥基的丙烯酸樹脂+三聚氰胺樹脂,此外,為(wei) 提高其耐化學品性,還會(hui) 加入封閉型多異氰酸酯作為(wei) 固化劑。
底色漆——如今,水性底色漆已在歐洲OEM塗料領域廣泛使用,其在亞(ya) 洲和拉美也得到了很好的推廣,而美國則是高固體(ti) 分塗料占主導地位。對於(yu) 溶劑型底色漆,供應商的配方基本相同,一般都采用飽和聚酯樹脂、醋酸丁酸纖維素酯、三聚氰胺樹脂等。但這種傳(chuan) 統的溶劑型底色漆的固體(ti) 分較低,從(cong) 而VOC含量較高。為(wei) 了改善這一情況,一是可以減少醋酸丁酸纖維素酯的用量,用組分裏其他樹脂轉移其部分角色性能,二是在不影響性能的情況下用其他樹脂替代醋酸丁酸纖維素酯,比如聚氨酯彈性體(ti) 和特殊丙烯酸樹脂等。而對於(yu) 水性底色漆而言,一般采用一級丙烯酸分散體(ti) 和聚氨酯分散體(ti) 為(wei) 主要原料,輔以水性聚酯樹脂、二級丙烯酸分散體(ti) 和水可稀釋型三聚氰胺樹脂。同時,為(wei) 了使車身展現更好的顏色效果,底色漆中還會(hui) 添加鋁粉等效應顏料、雲(yun) 母及其他無機片狀顏料,實現閃光、隨角異色、珠光等效果。
清漆——發展至今,汽車OEM清漆大多仍采用溶劑型體(ti) 係,水性清漆的應用仍很少,而粉末型清漆因其幾乎零VOC排放也得到了部分應用。清漆在塗層的最外層,可以對金屬底漆起到保護作用,並提供耐候性、耐化學品性、耐溶劑性、耐衝(chong) 擊性和抗刮擦性等。溶劑型汽車清漆一般以含羥基的丙烯酸樹脂為(wei) 基體(ti) ,三聚氰胺樹脂(單組分清漆體(ti) 係)或異氰酸酯(雙組分清漆體(ti) 係)為(wei) 交聯劑,並添加光穩定劑、流平劑和流變助劑等組成。根據各地區要求不同,目前歐洲主要是雙組分清漆搭配水性底色漆,而美國則為(wei) 高固體(ti) 分清漆搭配高固體(ti) 分底色漆。而最近,水性雙組分聚氨酯清漆得到了長足發展,其性能已可媲美溶劑型雙組分聚氨酯體(ti) 係。
展望汽車OEM塗料的未來,Wernfried Heilen指出,環保和成本是考量的主要因素。UV塗料、粉末塗料、水性塗料等環境友好型技術都是未來市場發展的方向。在技術層麵,未來中塗的功能可被底色漆所替代,可濕碰濕塗裝,並可與(yu) 清漆一道固化。另外,車身的輕質化,鋼材車身逐漸被更輕的金屬或塑料取代,相應的,塗層技術也要隨之改變,顏色如何匹配、如何增進塗層附著力,都是需要進一步研究的問題。

培訓間隙,與(yu) 會(hui) 代表不時針對講解要點,提出相應問題,和講課導師形成了良好互動。問題涉及表麵坑洞如何解決(jue) 、如何提升塗層的表麵光滑度、在環保壓力下預處理中磷酸鋅有無更好的替代品、高泳透力的發展方向、如何能邊角覆蓋更好、溫度和塗膜密度的關(guan) 係、填料的選擇標準、中塗顏色可否更多的和麵漆配套、增稠劑的選擇、罩光清漆發展方向、單組分溶劑型塗層防流掛等。很多問題都是工程技術人員在實際塗裝中碰到的技術難點,Heilen先生、閆福成先生和錢伯容先生各展所能,盡其所能地為(wei) 大家提出更好的解決(jue) 方案。參會(hui) 代表真正運用了這個(ge) 難得的交流平台,了解了國外汽車塗料發展趨勢,並為(wei) 所用,找到其中的閃光點,為(wei) 自身拓展眼界、為(wei) 企業(ye) 技術進步、為(wei) 我國汽車塗料行業(ye) 發展,添磚加瓦。

責任編輯:陸虎
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