6第六章 汽车涂料

第六章汽车涂料本章主要介绍的内容有：第一节涂料的组成、分类、命名及型号第二节车身修补涂料第三节汽车涂膜的检测第一节涂料的组成、分类、命名及型号本节主要介绍的内容有：●涂料的组成●涂料的分类●涂料的性能●涂料的命名和型号一．涂料的组成1.成膜物质成膜物质是油漆的主体成分，其作用是使颜料保持明亮状态，使之坚固耐久并能粘附在物体表面，是决定涂料类型的物质。成膜树脂具有一定的保护与装饰作用，如光泽、硬度、弹性、耐水、耐酸碱等。成膜树脂通过化学、物理改性后，可以提高漆膜的耐久性、附着力、防蚀性、耐磨性和韧性等。颜料是涂料中不挥发物质之一，它赋予面漆色彩和耐久性，起美观装饰作用。同时使涂料具有遮盖力。并提高强度和附着力，改变光泽，改善流动性和涂装性能。颜色分着色颜料（包括有机颜料、无机颜料及金属颜料）、体质颜料（主要用于改进涂料性能并降低成本，大多为天然白色或无色物）、防锈颜料（如氧化铁红、铝粉、红丹、铬黄、磷酸锌等）。2．颜料溶剂是涂料中的“挥发”成分，它的主要作用是能够充分溶解涂料中的树脂，使涂料能正常涂布。优质的溶剂能改善面漆的涂布性能和漆膜特性，增强光泽，从而减少抛光工作量，同时也有助于更精确地配色。常用的溶剂有烃类溶剂（如松香水、汽油、苯、二甲苯等）、黏烯类溶剂（如松节油等）、醇类溶剂（如乙醇、丁醇等）、酸类溶剂（如醋酸乙酯、醋酸丁酯等）、酮类溶剂（如丙酮、环己酮、甲乙酮等）、醇醚类溶剂（如乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等）以及氯化烃类溶剂和水。3．溶剂由于近十多年来涂料工艺发生了巨大变化，添加剂的使用也越来越普遍。虽然添加剂在涂料中的比例不超过5％，但它们起着各种重要作用，有能加速干燥并增强光泽的加速剂，有减缓干燥速度的缓凝剂，还有能减弱光泽的消光剂，有些添加剂起的是综合作用，能减少起皱、加速干燥、防止发白、提高耐化学物质的能力等。4．添加剂二．涂料的分类表6-1中前4类基料主要是以植物油和天然树脂作为主要成膜物质，通常称为油漆或涂料。其后13类都是采用合成树脂为主要成膜物质，其中有些品种类型的组成中无油料，是以纯合成树脂为主要成膜物质的涂料，第18类涂料为辅助材料类，包括稀释剂、助溶剂、催干剂、防潮剂、催化剂、固化剂、脱漆剂、防老化剂等。辅助材料的代号见表6-2所示。三．涂料的性能1.油脂类涂料油脂类涂料是以各种干性油脂作为主要成膜物质，再加入催干剂和其他辅助材料混合而成的一种涂料，其特点是：具有较好的渗透能力，附着力强；与空气中的氧作用自行干燥成膜；干燥后涂层柔韧性好，气味和毒性小；耐候性强、防锈能力好（如红丹防锈底漆）等，可调配成为泥子。天然树脂类涂料是以天然树脂（如虫胶、松香、天然沥青、琥珀、珂巴树脂、安息香脂等），加上各种干性植物油混合炼制后，再加入催干剂、有机熔剂、颜料等组成的一类涂料。这类涂料成膜性好、外观光亮丰满、色泽鲜艳、装饰与保护性能好，但耐久性差，在空气中使用不长时间就会失去光泽，并发生龟裂、粉化等，而且抗水性、耐热性差。2．天然树脂类涂料酚醛树脂类涂料是以酚醛树脂和改性酚醛树脂为主要成膜物质，加入桐油和其他干性油混合炼制后，再加入颜料、催干剂、有机溶剂和其他辅助材料混合调制而成的一类涂料。这类涂料涂层坚硬、光亮、易干燥，有良好的电绝缘性能和防腐性能。其不足之处是涂层易泛黄，且耐水性和机械性能差。3．酚醛树脂类涂料醇酸树脂类涂料是由多元醇、多元酸及脂肪酸经缩合而成的醇酸树脂和改性醇酸树脂为主要成膜物质的涂料。这类涂料中有短、中、长油度的干性、半干性、不干性等三种醇酸树脂为主基料配制的多个品种，是合成树脂类涂料中最重要的一种类型。这类涂料具有优良的附着力、耐候性好、不易老化、涂层光泽好、保光保色性好、涂层坚硬耐磨、机械性能好、耐油性能好等多种优点。4．醇酸树脂类涂料氨基树脂类涂料是以氨基树脂与醇酸树脂混合制成的。这类涂料经烘烤成膜，所形成的涂层附着力强、色泽鲜艳、机械强度高、光泽好，有优良的保光保色性，具有耐油、耐水、耐碱、耐溶剂、耐热、抗老化等优点。其缺点是涂层必须烘烤才能成膜，且烘烤温度不能过高，否则涂层会变色、变脆，使涂层性能下降。5．氨基树脂类涂料硝基类涂料是以硝化纤维类（硝化棉）、改性醇酸树脂、增韧剂，加入各种颜料及有机溶剂混合而成的一类涂料。这类涂料在常温25℃左右能快速白干，低温时也可烘干。干燥形成涂层后，坚硬耐磨，经抛光打蜡后光泽发亮能延长使用寿命。但其漆膜薄，耐水、耐温变、耐腐蚀性能较差。6．硝基类涂料这类涂料的主要成膜物质是过氯乙烯树脂或改性过氯乙烯树脂，有时还加入改性醇酸树脂以提高性能。这类涂料干燥迅速（可自干）、涂层柔韧光亮，具有好的耐候性和好的耐油、耐水、耐腐蚀性。但其附着力稍差，涂层较软且耐热性差，对涂装条件要求高。7．过氯乙烯树脂类涂料乙烯树脂类涂料是以含双键的乙烯及其衍生物本体聚合或共聚形成的乙烯树脂为主要成膜物质，再加入其他辅助材料调制而成。若再加入其他类树脂，可调制成各种不同性能的专用涂料。乙烯树脂类涂料的共同特点是：涂层柔韧性好、色泽艳丽、保色保光性好、耐久不变色、不泛黄、附着力强、耐磨。其缺点是涂层耐溶剂性能差，涂层薄。该类涂料可自干或烘干。8．乙烯树脂涂料这类涂料的主要成膜物质有饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂两类。其中以不饱和聚酯树脂制成的涂料品种较多，这类涂料形成的涂层能自干也可烘干。涂料含溶剂少，涂层较厚，光亮丰满，保色保光性能好，涂层坚硬耐磨，以及能耐弱酸、弱碱等。其缺点是涂层附着力差，涂层较脆，涂料稳定性差，难以保管。9．聚酯树脂类涂料环氧树脂类涂料是以环氧树脂和改性环氧树脂为主要成膜物质的一类涂料，这类涂料干燥成膜后其涂层坚硬耐磨、柔韧性好，耐水、耐热、耐腐蚀，有好的附着力，电绝缘性好。其缺点是不耐紫外线，室外使用时涂层易失光、龟裂和粉化。10．环氧树脂类涂料聚氨酯树脂类涂料是以聚氨基甲酸酯树脂为主要成膜物质。有优良的附着力，涂层光滑平整、坚硬而柔韧，且色泽鲜艳装饰性好，能耐油、耐酸、耐碱腐蚀，保色保光性好。其缺点是涂料必须现用现配，在潮湿的情况下进行涂装，涂层易起泡，涂料毒性大。11．聚氨酯树脂类涂料四．涂料的命名和型号1.涂料的命名（1）涂料型号涂料型号由三部分组成，即一个汉语拼音字母和两组阿拉伯数字。字母（代号）表示涂料类别，见表6-1；前面一组阿拉伯数字表示产品的基本名称，见表6-3；后面一组阿拉伯数字则表示涂料产品序号，见表6-4；用以区别同一类型的不同品种，前后两组阿拉伯数字之间加一短横使基本名称代号与序号分开。如图6-1所示。2．涂料的型号（2）辅助材料型号辅助材料型号由两部分组成，即一个汉语拼音字母和1～2位阿拉伯数字。字母表示辅助材料的类别，见表6-2；数字为序号；用以区别同一类型的不同品种，字母与数字之间加一短横。如图6-2所示。第二节车身修补涂料本节主要介绍的内容有：●底涂●原子灰●中涂漆●面漆一．底漆底漆是车身表面的基础涂料，其功能：◆封闭金属基层，防止金属表面氧化腐蚀。◆填平金属基材的细微缺陷以及锈斑。◆增强金属表面与原子灰或原子灰与漆面之间的附着力，使两者牢固结合，以构成坚固的覆盖层。①底漆对底材表面应有良好的附着能力；对其他面漆或中涂层要有良好的结合能力。②底漆干燥后要有很好的物理性能和机械强度；能随金属伸缩、弯曲；能抵抗外来的冲击力而不开裂、不脱落；能够抵抗其上面涂层的溶剂溶蚀而不会咬起。③底漆要具有一定的填充力，能够填平底材上微小的高低不平、孔眼和细小的纹路等。④底漆要便于施工，涂膜流平性要好，不流挂、干燥快而且要容易打磨平整、不粘砂纸，保证漆面平滑光亮。1．底漆性能要求（1）环氧树指底漆环氧底漆具有如下的优点：◆附着力极强，对金属、木材、玻璃、塑料、陶瓷、纺织物等都有很好的附着力和粘结力；◆涂膜韧性好，耐挠曲，且硬度比较高；◆耐化学品性优良，尤其是耐碱性更为突出。因为环氧树脂的分子结构内含有醚键，而醚键在化学上是最稳定的，所以对水、溶剂、酸、碱和其他化学品都有良好的抵抗力；◆良好的电绝缘性，耐久性、耐热性良好。环氧底漆的缺点：◆表面粉化较快，这也是它主要用于底层涂料的原因之一。◆环氧底漆使用胺类作为固化剂，胺类对人体和皮肤有一定的刺激性，因此在使用时要加以注意。2．底漆的种类（2）侵蚀底漆磷化底漆的作用金属表面涂装磷化底漆后，磷化液（弱磷酸）与防锈颜料四盐锌铬黄反应生成同一般磷化处理相似的不溶性磷酸盐覆盖膜。同时生成的铬酸使金属表面钝化。由于聚乙烯醇缩丁醛树脂具有很多极性基团，它也参与了锌铬颜料与磷酸的反应，转变成不溶性铬合物膜层，与上述的磷酸盐覆盖膜都起防腐蚀和增强涂层附着力的作用。磷化底漆的优点环氧底漆与磷化底漆对底材都具有良好的防腐性，对其上的涂层也都具有良好的粘结能力，一般在汽车修补中常使用环氧底漆做打底用，而在汽车制造或大面积钣金操作后对裸金属进行磷化防腐处理时常采用磷化底漆。二．原子灰1.原子灰与平常所指的腻子的区别原子灰俗称“腻子”，但与通常所指的腻子是有区别的。（1）通常所指的腻子通常所指的腻子一般是用油基漆作为粘结剂，和以熟石膏粉等填充料，并加入少量的颜料和稀释剂调和后填补用。缺点：这种腻子干燥时间长，干燥后质地比较软而且会出现不同程度的凹陷，对其上面的涂膜具有一定的吸收作用，不利于涂装修补和面漆的美观，现已不用。（2）原子灰原子灰是涂料，所以也是由树脂、颜料、溶剂和填充材料等组成的。原子灰的优点：原子灰硬化时间短，常温下0.5小时即可干燥硬化，可以进行打磨；经打磨后的原子灰表面细腻光洁，表面坚硬，基本无塌陷，对其上面的涂料吸收很少甚至不吸收；附着能力强，耐高温，正常使用时不出现开裂和脱落现象，因此现在被广泛应用于汽车的制造和修补工作中，用于填补作用。原子灰的分类如表6-5所示。2．原子灰的分类三．中涂漆中涂漆是指介于底漆涂层和面漆涂层之间所用的涂料，也称底漆喷灰，俗称“二道浆”。中涂漆的主要功能：是改善被涂工件表面和底漆涂层的平整度，为面漆层创造良好的基础，以提高面漆涂层的鲜映性和丰满度，提高整个涂层的装饰性和抗石击性。■中涂漆性能要求■◆应与底、面漆配套良好，涂层间的结合力强，硬度配套适中，不被面漆的溶剂所咬起。◆应具有足够的填平性，能消除被涂底漆表面的划痕、打磨痕迹和微小孔洞、小眼等缺陷。◆打磨性能良好，不粘砂纸，在打磨后能得到平整光滑的表面（现在有许多品牌漆中都有免磨中涂，靠其本身的展平性得到平整光滑的表面）。◆具有良好的韧性和弹性，抗石击性良好。四．面漆1.面漆的性能要求面漆不但要有优良的装饰性、涂膜色彩鲜艳、光亮丰满，而且还需有良好的保护性、耐水、耐油、耐磨、耐化学腐蚀性。在选择汽车用面漆时应从以下几个方面来考虑。①外观②硬度和抗石击性③耐候性及耐老化性能④耐湿热和防腐蚀性⑤耐化学药品性⑥施工性能2．汽车常用面漆涂料的性能和用途第三节汽车涂膜的检测本节主要介绍的内容有：●涂膜质量的检测●涂膜厚度的检测方法一．涂膜质量的检测1.涂膜的附着力检测涂膜的附着力是指涂膜与被涂物面之间的结合力，用它表示涂膜与被涂物之间的结合牢固程度。目前，检测涂膜的附着力常采用两种方法，即综合测定法和剥落测定法。综合测定法包括栅格法，交叉划痕法和画圆法；剥落测定法包括扭开法和拉开法。（1）材料和设备三块喷涂样板：50mm×100mm标准的测试样板通常为马口铁，若测试特殊底材时应使用处理妥当的该种底材；四倍放大镜；毛刷。（2）测定的方法按国标规定，待喷涂样板彻底干燥后，在恒温、恒湿条件下测定。步骤如下：①调整划针的回转半径直至与标准回转半径5.25mm的圆滚线相同为止。②将样板放在实验台上并固定，在荷重盘上酌加砝码，使转针的尖接触到涂膜并能划至金属层。③按顺时针方向均匀摇转摇柄，转速以80～100r/min为宜，圆滚线划痕标准周长为7.5±0.5cm。④取出样板，用毛刷清除漆屑，以四倍放大镜观察划痕并做出评定。（3）评定的方法①测试仪器评定以样板上划痕的上侧为检查的目标，依次标出7个部位，相应地将其附着能力分为7个等级，按顺序检查涂膜的完好程度。例：部位1涂膜完好，附着力评为一级，部位2、3、4、5…均有不