汽车防腐涂料与发展探析

　　【摘 要】汽车涂料是一种专用涂料，工艺特殊、品种繁多、用量大、涂层的性能要求高。现阶段，各国已经对防腐技术展开了大量的研究，汽车防腐涂料的综合性能越来越强。近几年，随着科学技术的进步，我国汽车防腐涂料水平也有所提高。下文对汽车防腐涂料与发展态势做了简要研究。
　　【关键词】汽车；防腐涂料；发展
　　引言：
　　受益于汽车工业的发展，近年来我国汽车防腐涂料行业的综合水平也有所提升。现阶段，我国汽车涂料企业正在开展汽车防腐涂料技术升级活动，以适应日趋严格的环保法规，满足汽车防腐涂装高品质、低成本技术的要求。
　　一、汽车防腐涂料
　　（一）纳米颗粒改性防腐蚀涂料
　　纳米颗粒改性防腐蚀涂料在涂料行业有比较好的发展前景。由于纳米粒子有较大的比表面产生的量子效应、小的尺寸，所以纳米复合材料具有较多的特殊性质。将纳米材料用于涂料中，可有效提高涂层的防腐蚀性能以及其他的各项性能。纳米颗粒改性防腐蚀涂料的附着力、除耐冲击性、耐腐蚀、耐老化等性能得到提高外，还附带抗菌性、自清洁等特殊的功能。涂料中应用纳米颗粒一个突出的问题是在树脂中纳米颗粒的分散均匀性。涂料中纳米颗粒的分散问题是其研究的重点和难点，分散的方法主要有物理法和化学法两种。物理分散法是通过物理的方法，如超声振动，研磨等方法，物理分散法使颗粒在涂料中均匀分散，避免颗粒团聚。化学分散法则是在涂料中加入分散剂，故研究者将纳米材料的分散剂作为了研究工作的重点，选用不同的纳米分散剂并采用不同的纳米粒子来保障纳米颗粒改性防腐蚀涂料的综合性能。
　　（二）汽车零部件用水性防腐涂料
　　基于环保的要求，越来越多原来使用溶剂型防腐涂料的汽车零部件涂装线正在换用水性防腐涂料。汽车零部件大部分使用条件苛刻，尤其是钢板弹簧、车桥与传动轴等底盘零部件。现阶段，在汽车零部件领域使用较多的品种是水性环氧涂料和水性丙烯酸涂料。水性环氧涂料由环氧树脂和具有强极性基团的固化剂两个组分构成，涂层的快干性、耐水性和耐盐雾性良好。但是，由于对线上涂装产生的过喷漆雾处理效果不理想，此类涂料的应用受到一定限制。丙烯酸乳液作为防腐涂料用基料通常需要进行改性，其中环氧改性采用具有核-壳结构的环氧-丙烯酸共聚乳液，用水性防腐涂料可制备出低温固化的高性能零部件。由于水性防腐涂料以水作为分散介质，涂膜中含有亲水基团，所以涂膜干性受环境湿度影响较大，涂层耐水性也较差，尽管可以通过助剂、助溶剂等得到改善，但与溶剂型产品相比仍有不少差距。为了保证水性防腐涂料的涂层防护效果，涂层厚度要求一般也较溶剂型产品有明显提高。开发水性防腐涂料的目的不仅是减少VOC排放，更是在于满足低毒或无毒化的需要。有的水性防腐涂料产品为了改善涂膜的耐腐蚀性能，仍在使用含铬或铅等重金属的化合物，环境保护效益比较低。此外，需要对水性防腐涂料在未磷化（仅脱脂）处理零件的涂层耐盐雾性能作进一步的研究。
　　（三）防锈底漆
　　我国汽车底漆经历了油性底漆→硝基底漆→醇酸树脂底漆→环氧树脂底漆→浸用水性底漆→阴离子型电泳底漆（阳极电泳漆）→阳离子型电泳底漆（阴极电泳漆）和粉末底漆等几次重大变革。防锈底漆分为化学性防锈漆和物理性防锈漆，与金属基材直接接触，可以防止金属生锈和增加涂层附着力。化学防锈指防锈颜料通过化学作用形成致密的金属钝化层，覆盖其表面，从而使金属基材与空气隔绝起到防锈作用。物理防锈不改变物质的性质，指利用漆料和颜料配合在金属基材表面形成致密漆膜，阻止腐蚀性物质侵入，使金属基材与空气隔绝。现阶段，我国大多数汽车制造厂已普遍采用电泳底漆，但对于部分不宜进行电泳底漆的生产线则需进行溶剂型防锈底漆的生产。在实践中，溶剂型金属底色漆是VOC排放最大的来源占车身各道涂装工序排放总量一半左右。随着人们对产品质量要求的提高以及环保意识的提高，许多喷涂生产线正逐步用水性防锈底漆取代溶剂型底漆。若改为水性涂料，VOC排放量可减少80%以上。可见，在环保方面水性涂料具有无可比拟的优势。水和溶剂在性能上有较大差别，在涂装时漆膜易出现一些问题：颜料分散性差，难以获得耐蚀性好和高装饰性的涂膜；涂装的环境湿度和温度要求严格，一般不能与溶剂型涂料通用烘干室。为适应环境保护的要求，今后研发部门的工作重点是开发无溶剂的水性涂料。
　　二、汽车防腐涂料的发展态势
　　（一）开发新型超高泳透力阴极电泳涂料
　　在实践中，新型超高泳透力阴极电泳涂料已经在国内车身电泳线投入使用。超高泳透力阴极电泳涂料在保证车身内表面及空腔泳涂质量的同时，削减了涂料消耗，降低了车身外表面膜厚，也缩短了电泳时间。同时，超高泳透力电泳涂料的使用对涂装线的管理也提出了更为严格的要求，新型电泳涂料针对涂装体系的适用性及其与薄膜转化前处理的配套性能仍待进一步考察。
　　（二）开发耐酸雨、抗划伤汽车面漆
　　据报道，我国受酸雨影响的地区已占国土面积的30%，是继欧洲、北美之后的世界第三大酸雨区，其中长江以南地区更是全球强酸雨中心。酸雨的侵蚀容易造成面漆涂膜出现沾污或斑点等弊病。同时，汽车面漆由于清洗、擦拭和沙尘等外力因素，容易造成涂膜表面出现轻微划痕，经长时间积累后涂膜会出现明显失光。为提升汽车面漆的防护性，各个涂料企业正在进行耐酸雨、抗划伤汽车面漆的开发。涂料企业一方面要提高涂膜的耐酸雨性能，保证面漆的抗酸雨性能，另一方面在涂料主体树脂上引入匹配的柔韧性单体，增加涂膜的弹性。涂膜在受到外力摩擦变形时，交联结构不发生断裂，出现凹陷，在受到来自外部的热量（日照、热水）影响后，涂膜有较好的恢复原状的能力，从而降低涂膜的受损程度，保持面漆高光泽。
　　三、结束语
　　综上所述，在新时期，汽车防腐涂料不仅要满足环保要求，还应该满足成本质量的要求，以适应我国汽车工业发展形势。在实践中，我国汽车涂料企业应根据自身发展情况，推进产学研联合攻关，积极展开工作上的合作，努力推出一批高性能的环保型汽车防腐涂料。
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