汽车OEM涂料课程BASF课件.ppt

1、汽车汽车OEM涂料课程涂料课程了解汽车涂料的反应过程，检验方法和施工经验了解汽车涂料的反应过程，检验方法和施工经验汽车汽车OEM涂料介绍性课程涂料介绍性课程m课程的目的: 帮助你更好的了解以下内容:l 汽车OEM涂料涂膜的基本组成；l 物理组成和物理性能的检验方法；l 汽车涂膜施工内容。汽车汽车OEM涂料介绍性课程涂料介绍性课程m 目的目的: : 什么是汽车涂料：其组成，固化条件，物理性质，涂层类型；什么是汽车涂料：其组成，固化条件，物理性质，涂层类型； 涂膜的耐久性和评价；涂膜的耐久性和评价； 空气雾化喷涂设备和施工空气雾化喷涂设备和施工. .； 涂料涂膜缺陷原因和相应对策；涂料涂膜缺陷原因

2、和相应对策； 使用汽车涂料时，必要的安全教育和预防措施。使用汽车涂料时，必要的安全教育和预防措施。汽汽 车车 涂涂 料料 ：m 什么是汽车涂料：汽车涂料是指涂装、修补-轿车、载重车、客车、摩托车和其他变形车以及零部件所用的系列涂料，它是按涂装对象分类的大类分类系统。汽车涂料通常主要是指OEM 涂料，即线上新车涂装所用的系列涂料。m 汽车涂料品种多，要求高、用量也大，在涂料工业中具有举足轻重地位，故其技术质量水平情况，在相当程度上可代表整个涂料工业的技术质量水平。汽车涂料特点汽车涂料特点 ： 优良的耐候性和耐腐蚀性优良的耐候性和耐腐蚀性。 极高的装饰性极高的装饰性。 良好的施工性和配套性良好的施

3、工性和配套性。 优良的机械强度优良的机械强度。 要求能耐汽油机油路用沥青等耐油性耐化学品性。要求能耐汽油机油路用沥青等耐油性耐化学品性。 为达到优良的保护性和极高的装饰性，汽车涂层（尤其是为达到优良的保护性和极高的装饰性，汽车涂层（尤其是 轿车涂层）大都采用多层涂装。轿车涂层）大都采用多层涂装。 常规车身涂层情况常规车身涂层情况 ：电泳底漆电泳底漆 Electrocoat底色漆底色漆 Basecoat中涂底漆中涂底漆 Primer罩光清漆罩光清漆 Clearcoat汽车涂料类型：汽车涂料类型：v 按在汽车上使用部位分类按在汽车上使用部位分类 汽车车身涂料汽车车身涂料 汽车用漆的主要代表，品种包

4、刮底漆、汽车用漆的主要代表，品种包刮底漆、 中涂、面漆（色漆和清漆）中涂、面漆（色漆和清漆） 车箱涂料车箱涂料 质量要求低于车身涂料质量要求低于车身涂料 车轮车架部件涂料车轮车架部件涂料 要求具有耐腐蚀性能要求具有耐腐蚀性能 发动机部件涂料发动机部件涂料 要求室温干操，具耐热耐油性能要求室温干操，具耐热耐油性能 底盘涂料底盘涂料 要求耐石击耐泥水耐腐蚀性能要求耐石击耐泥水耐腐蚀性能 装饰件涂料装饰件涂料 按部件底材分金属塑料用漆，装饰性好按部件底材分金属塑料用漆，装饰性好 特种涂料：特种涂料： 耐酸耐酸, ,耐油耐油, ,耐热耐热, ,防声、防声、 如蓄电池架汽油箱等部件用漆如蓄电池架汽油箱等

5、部件用漆 密封等涂料密封等涂料. . 汽汽 车车 涂涂 料料 类类 型型 ： 其他分类其他分类 : : 按固体份分类按固体份分类 高固体漆高固体漆/ /中低固体漆中低固体漆 按分散介质分类按分散介质分类 水性漆水性漆/ /溶剂性漆溶剂性漆 按漆膜弹性分类按漆膜弹性分类 刚性刚性/柔性柔性 按干操固化温度分类按干操固化温度分类 高温固化高温固化/低温固化低温固化 按组分分类按组分分类 单组分单组分/ /双组分双组分塑料件漆塑料件漆 : 附着力促进剂附着力促进剂 中涂底漆中涂底漆 底色漆底色漆 双组分聚氨酯罩光清漆双组分聚氨酯罩光清漆OEM 车身涂料车身涂料 ：m涂膜通常按照他们的作用分类或他们的

6、分层区分： 底漆； 中涂； 面漆，（单涂层面漆；双涂层面漆-底色漆；罩光清漆） 清漆； 防石击； 单组分或双组分。 汽车涂料类型汽车涂料类型 ：m 各涂层的类型：各涂层的类型：m汽车用底漆汽车用底漆溶剂型底漆溶剂型底漆电泳底漆电泳底漆阳极电泳底漆阳极电泳底漆阴极电泳底漆阴极电泳底漆 溶剂型中涂底漆溶剂型中涂底漆水性中涂底漆水性中涂底漆溶剂型面漆溶剂型面漆水性面漆水性面漆单色面漆单色面漆双涂层面漆双涂层面漆单色底色漆单色底色漆闪光底色漆闪光底色漆罩光清漆罩光清漆单组分罩光清漆单组分罩光清漆双组分罩光清漆双组分罩光清漆单色底色漆单色底色漆闪光底色漆闪光底色漆（溶剂型罩光清漆）（溶剂型罩光清漆） 其

7、他其他 PVCPVC密封胶等密封胶等 汽车用中涂底漆汽车用中涂底漆 汽车面漆汽车面漆 汽车汽车OEM涂料涂膜系统的功能涂料涂膜系统的功能 ：m 涂膜时刻保护着您的爱车，同时给它带来无穷的魅力，以下是一个涂涂膜时刻保护着您的爱车，同时给它带来无穷的魅力，以下是一个涂膜系统的功能：膜系统的功能： 着色；着色； 遮盖；遮盖； 光泽；光泽； 附着力、防石击；附着力、防石击； 防腐蚀；防腐蚀； 耐候性，经久耐用耐候性，经久耐用 。 汽车涂料的组成 ； 颜料颜料助剂助剂树脂树脂溶剂溶剂涂料催化剂催化剂流变剂流变剂紫外线吸收剂紫外线吸收剂汽车涂料汽车涂料基本组成成分：基本组成成分：颜料颜料( (着色，物理性

8、质着色，物理性质) ) 树脂树脂 ( (混合聚合物，提供成膜及使涂膜具有物理性能混合聚合物，提供成膜及使涂膜具有物理性能) )溶剂溶剂 ( (降低涂料的粘度得以更易操作和施工降低涂料的粘度得以更易操作和施工) ) 助剂助剂 ( (用以流平，流变，防止缺陷以及提高外观效果用以流平，流变，防止缺陷以及提高外观效果) ) 这些因素是基于涂料的类型和目的而分类这些因素是基于涂料的类型和目的而分类 普通溶剂型底漆组成：普通溶剂型底漆组成： 成分成分 通常范围通常范围 树脂树脂 (含羟基聚酯树脂，含羟基丙烯酸树脂含羟基聚酯树脂，含羟基丙烯酸树脂) 2530交联剂交联剂 (三聚氰胺三聚氰胺 ) 1115颜料

9、颜料(着色、流变性及填充性着色、流变性及填充性) 1015溶剂溶剂 4555助剂助剂 13 普通水性底漆组成： 通常范围通常范围 树脂树脂 (功能性丙烯酸功能性丙烯酸) 1520交联剂交联剂 (三聚氰胺三聚氰胺 ) 615颜料颜料(着色、流变性及惰性着色、流变性及惰性) 615溶剂溶剂 1015水水 5060助剂助剂 13 普通水性中涂组成：普通水性中涂组成： 成分成分 通常范围 树脂树脂 (功能性丙烯酸功能性丙烯酸) 1520 交联剂交联剂1 (封闭异氰酸封闭异氰酸) 25交联剂交联剂2 (三聚氰胺三聚氰胺 ) 310颜料颜料(着色、流变性及惰性着色、流变性及惰性) 1520溶剂溶剂 101

10、5水水 4050助剂助剂 13 普通清漆组成：普通清漆组成： 通常范围通常范围 树脂树脂 (功能性丙烯酸功能性丙烯酸) 3540 交联剂交联剂1 (封闭异氰酸封闭异氰酸) 515 交联剂交联剂2 (三聚氰胺三聚氰胺 ) 1015 颜料颜料(着色、流变性及惰性着色、流变性及惰性) 13 溶剂溶剂 4050 助剂助剂 35 颜料颜料： 颜料按结构分可分为有机颜料和无机颜料；颜料按结构分可分为有机颜料和无机颜料； 有机颜料通常是一些实验室开发出来的复杂分子；有机颜料通常是一些实验室开发出来的复杂分子； 无机颜料是一些经过提炼的矿物；无机颜料是一些经过提炼的矿物； 颜料进一步可以分为三种基本类别：着色

11、颜料颜料进一步可以分为三种基本类别：着色颜料，体质颜料和效果颜料。体质颜料和效果颜料。 颜料的浓度决定了涂料的遮盖力；颜料的浓度决定了涂料的遮盖力； 颜料可以提高防腐能力。颜料可以提高防腐能力。 典型的有机颜料：典型的有机颜料： 苝系红色橙色颜料 喹吖啶酮红、紫和紫红 酞菁蓝和绿 蒽醌靛蓝-红 咔唑红-蓝（紫色）典型无机颜料：典型无机颜料： 二氧化钛和氧化铁； 硫酸钡； 碳酸钙； 滑石粉等。 效果颜料效果颜料 ：m 效果颜料可以是无机的，有机或两者的结合物；效果颜料可以是无机的，有机或两者的结合物； 铝粉铝粉 珠光粉珠光粉 着色铝粉 云母 玻璃鳞片 液晶（Liquid Crystals） 石墨

12、汽车涂料树脂：汽车涂料树脂： 定义: 由特定单体合成的长链高分子聚合物，符合涂膜所需的特性要求。 用途: 固化过程中反应涂覆系统的主体，这些聚合物给予涂膜的许多物理性质。 汽车涂料树脂赋予涂膜的物理性能：汽车涂料树脂赋予涂膜的物理性能： 光泽 硬度 附着性 弹性 防石击性 抗溶剂性 耐化学品性 耐候性 汽车涂料常用树脂类型：汽车涂料常用树脂类型： 醇酸树脂醇酸树脂 聚脂树脂聚脂树脂 （饱和聚酯；不饱和聚酯）（饱和聚酯；不饱和聚酯） 丙烯酸树脂丙烯酸树脂 （热固性丙烯酸树脂；热塑型丙烯酸树脂）（热固性丙烯酸树脂；热塑型丙烯酸树脂） 聚氨酯树脂聚氨酯树脂 环氧树脂环氧树脂 三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺

13、甲醛树脂 混合体混合体 树脂的构造类型：树脂的构造类型：m 聚合物具有多种构造：聚合物具有多种构造： 三种重要分类：三种重要分类： 线性线性：单体聚合成的长链线状聚合物；单体聚合成的长链线状聚合物； 树型树型：链上带有分支的线性聚合物；链上带有分支的线性聚合物； 交叉型交叉型: : 也被称作网状聚合物。几个分子链上几个位置发生交联形也被称作网状聚合物。几个分子链上几个位置发生交联形成了互相连接的分子聚合物矩阵成了互相连接的分子聚合物矩阵 。 涂料树脂的类型：涂料树脂的类型： 按能否进行交联反应分类：m 含有活性基团，能进行化学交联反应的聚合物，被称作热固性聚合物，亦称为热固性树脂，交联反应后的

14、聚合物不融不溶。 不含活性基团或含量极少，不进行交联反应的聚合物，被称作为热塑 性聚合物，当加热或接触溶剂时，这些聚合物会变柔及再溶解。 涂料树脂的类型：涂料树脂的类型： 热固性树脂 存在催化剂及加热的情况下，树脂分子与固化剂（交联剂）发生交联反应 热塑性树脂 溶剂挥发而形成干燥的涂膜，不存在化学反应或交联固化涂膜干涂膜聚合物构造与聚合物构造与 Tgm 聚合物 Tg： 玻璃转化温度 (Tg): 在此温度下热膨胀系数上升。Tg是部分聚合物还具有一定流动性的最低的温度，因物质的能量增加（加热），分子中的原子会 发生振荡。m聚合物的机械性能： 聚合物涂膜（线性或交叉型的）的机械性能依赖于很多因素，下

15、面是这 些因素中的一部分： 交联部分的长度或聚合物的分子量； 树脂或聚合物矩阵的Tg（即固化过程的前后）； 支链，如果支链的聚合物主体是几个长的及柔软的原子，则会导致整个树脂矩阵Tg的降低； 交联密度，高的交联密度能使涂膜更坚硬，更坚韧。烘烤聚合反应：烘烤聚合反应：带羟基树脂（聚酯、丙烯酸等树脂）和三聚氰胺的反应带羟基树脂（聚酯、丙烯酸等树脂）和三聚氰胺的反应NNNNR1R1ORORHO- ROHH+NNNNR1R1ORO+Heat 烘烤聚合反应：烘烤聚合反应：环氧基与羧基的反应环氧基与羧基的反应OOHOOOHO+Epoxy ResinCarboxy Functional ResinCarbo

16、xy Epoxy Cross-link Beta Hydroxy Ester Remains带羟基树脂（带羟基树脂（聚酯、丙烯酸等树脂聚酯、丙烯酸等树脂）和）和异氰酸基的反应异氰酸基的反应NCOHOONOH+氨基甲酸酯与氨基树脂反应氨基甲酸酯与氨基树脂反应NNNR1NORR1ONH2ONNNR1NORROR1HEATONHO+Carbamate Acrylic Melamine X-LinkerCarbamate x-linked FilmR1 = NH2 N(CH2OH)2 N(CH2OCH3)2 N(CH2OC2H5)2 N(CH2OC3H7)2 N(CH2OC4H9)2 溶溶 剂剂 ：

17、定义： 溶剂是一混合物，常温常压下一般为液态；它们可以 溶解其他物 质，且与溶剂物不起化学变化。 用途： 溶剂用来降低涂料的粘度，达到施工的需要。粘度的降低增强 涂料的雾化性能，提升流平性和外观。 小心选择一个溶剂组是控制涂膜缺陷的必要手段，溶剂的选择 能影响流平、桔皮、干喷、流挂、气泡、和整体外观。汽车汽车OEM涂料介绍性课程涂料介绍性课程溶剂溶剂的主要特性: 挥发速率 溶解力（与极性、非极性有关） 闪点 符合环保要求（HAPs compliance） 气味 电阻率 溶剂类型：溶剂类型： 酮类酮类 醇类醇类 二醇及醚类二醇及醚类 酯类酯类 水水 ORRROHHORORH2OCH3COORR

18、= 烷基:甲基 CH3乙基 CH2CH3丙基 CH2CH2CH3丁基Ch2CH2CH2CH3丙基CH2CH2CH2CH2CH3 助助 剂剂 ： 改变涂膜性质的化合物 它们的含量通常很低 它们可以提高涂料系统的关键性能 助助 剂剂 :用途: 助剂使用量通常很低，但它们能提高相容性、流动/流平性、 铝粉的定位取向、修补附着力、砂痕、湿度敏感性、气泡敏感 性及缩孔的消除等等作用。 流动与表面助剂：流动与表面助剂：定义：可以改变涂膜流动特性的化合物。用途：这些助剂通常用量很低。被用来提高过喷的溶解性、涂膜的流动和流平性、铝粉珠光粉定位、湿润特性、修补附着性、磨痕、降低对湿度敏感性、气泡和缩孔等特性。

19、催催 化化 剂剂 ：定义：催化剂引发化学转变，但它不是永久和树脂体系相结合用途：催化剂的存在可以促使化学固化反应，在一个较低的温度和有效的反应时间内发生。有几种催化剂，封闭和未封闭，有机和无机，每一种催化剂的选择都是基于特定的需求。 流流 变变 学学 ：定义： 流变学是关于物质流动和变形的科学。流变控制剂(RCAs) 是能改 变或调整湿膜流动性的化合物。用途： RCAs 用于提高抗流挂性和金属颜料定位控制,同时降低再溶解性和 磨痕。 流流 变变 学学 ：典型的RCAs存在两种状态： 一 当它们被附加能量（如搅拌、循环系统中或在涂装雾化过程中）， 或低浓度（在溶剂挥发前）时，它们是低粘度的流体；

20、二，在能量消失和喷涂后溶剂挥发的时候，它们就处于高粘度的状态。 紫外线吸收剂紫外线吸收剂 (UVAs)定义：对太阳光能量敏感的化合物。用途：紫外线吸收剂吸收太阳光能量伴随的紫外线，再通过对涂膜无害的方式释放它，紫外线吸收剂能大大提高涂膜的耐久性。 位阻胺光稳定剂位阻胺光稳定剂 (HALS)定义: 位阻胺光稳定剂（HALS） 是自由基的清除剂，通过清除自由基的过程，不吸收紫外线（UV）的辐射，有效保护漆膜结构不受破坏。用途: HALS 是捕捉结合杂质产生自由基的有效添加剂，通过循环反复与 与自由基的化学反应，直至自由基全部被吃掉。 ， 漆漆 膜膜 特特 性性 ； 湿润性能 附着力性能 耐腐蚀性能

21、 固化成膜性能 耐大气老化性能涂料具有良好附着力的必要条件涂料具有良好附着力的必要条件能润湿前道涂层或底材表面 (机械附着). 涂料层之间构成化学键 (化学附着). 润润 湿湿 ： 定义: 润湿是涂料液体与物体表面，能达到无间隙的接触。 目的: 润湿是对系统附着力的贡献，在涂料与基底之间，使涂料湿润基底以获得相互作用所必需的。 附附 着着 力力 ：定义: 附着力是一种材料通过表面吸引力对另外一种材料粘附的一种现象. 它是一种与物理作用、化学反应有关的非常复杂的现象。目的: 在涂料系统和基底之间的结合（机械的、化学的）， 以保护提供外观质量。 附着力结构附着力结构 ：Coating机械的机械的涂

22、料涂料表面 基底基底 力力 学学 粘粘 合合 ：Coating化学化学涂料涂料表面表面 基底基底OHOHOHOHOHOH 涂料干燥成膜方式涂料干燥成膜方式 ： 热风 (对流) 红外 电子束 紫外线辐射 催化剂 蒸气固化 汽车涂料的试验方法汽车涂料的试验方法 ：m 物理指标（涂料液体） 固体含量 (重量 、容积) 密度 粘度 有机挥发份（Voc） 符合环保要求（HAPs level） 气味 颜基比 水 % m 涂膜物理性能 膜厚 颜色 光泽 鲜映性 （DOI值） 硬度 附着力 耐潮湿 抗化学性 抗冲击性 耐腐蚀性 施工应用技术施工应用技术 ： 手工喷涂l 虹吸式l 压力式 静电喷涂l 手工l 旋

23、杯 自动喷涂l Conveyorsl 机器人l 往复机 涂料应用常规用语涂料应用常规用语 ： 雾化 空气压力 漆液压力 扇型图 Triggering（操作扳机，启动、触发） 冲程 喷涂道数 涂层数（ Number of coats ） 喷枪移动速度 喷涂倾斜角度Heeling and toeing 涂膜结构 闪干时间 重叠搭接 过喷雾涂料应用中的常规外观用语涂料应用中的常规外观用语: 斑点发花 电报痕 光泽 映像清晰度 Strike-in 颗粒 干喷 污垢 缩孔 流挂 气泡 起霜、粉化 桔皮 Lifting涂料应用前的喷涂参数检查涂料应用前的喷涂参数检查: 施工粘度 空气压力 扇型幅度 (重叠

24、百分数) 流体速度 （流体压力） 流量（涂料） 喷距 流水线速度Target speed (distance / time) 环境气温 表面温度Surface temperature 喷房空气流速 喷枪速度汽车汽车OEM涂料介绍性课程涂料介绍性课程Basecoat底色漆、清漆是一个涂料系统（即湿喷湿双涂层系统），其中的高着色基漆 适用的相关薄膜膜厚是0.5 0.7 mils（12.3-17.2），到烘烤之前，涂上一层 非颜料清漆，典型膜厚为1.8 2.0 mils（4449 ）. 这系统固化后成为高光泽 极为耐久的清漆。 中涂中涂Clearcoat底色漆底色漆电泳底漆电泳底漆基底基底清漆清漆汽

25、车涂层施工工艺汽车涂层施工工艺 ：Basecoat中涂中涂Clearcoat底色漆底色漆ElectrocoatSubstrate清漆清漆底色漆底色漆清漆清漆线上修补 (高温烘烤): 当底色漆/清漆薄膜，可能在线上被修补，可利用同一材料，运用高温烘烤应用程序进行。汽车涂层施工工艺汽车涂层施工工艺 ：BasecoatClearcoatBasecoatElectrocoatPrimerSubstrateClearcoatBasecoatClearcoat最终修补 (低温烘烤): 被用于低温修补,是被用于高温烘烤程序的相同材料， 但是，包含添加催化剂，涂膜在82（180F）烘烤20分钟。汽车涂层施工工

26、艺汽车涂层施工工艺 ：Basecoat中涂Clearcoat底色漆电泳底漆基底清漆再流平汽车汽车OEM涂料介绍性课程涂料介绍性课程Basecoat中涂中涂Clearcoat底色漆底色漆电泳底漆电泳底漆基底基底清漆清漆凸起物与斑点汽车汽车OEM涂料介绍性课程涂料介绍性课程中涂中涂底色漆底色漆电泳底漆电泳底漆基底基底清漆清漆干干 喷喷漆膜缺陷原因和防治措施：漆膜缺陷原因和防治措施： 缩孔 桔皮 干喷 气泡和溶剂痱子 斑纹, 发花 和浮色 流挂漆膜缺陷原因和防治措施：漆膜缺陷原因和防治措施：缩孔:，缩孔是漆膜上呈圆形凹下去，主要是因油、润滑酯, 蜡.硅的残留物污染表面所引起。原因: 涂料添加剂不确当

27、的应用. 不适合的清洗剂. 来自其他区域的污染空气 (抛光, 油, 漆膜灰尘垃圾等）. 来自衣服的印痕, 橡皮手套, 润肤露与发露. 来自前后涂料的过喷雾 压缩空气含有机油. 表面的不良清洗.漆膜缺陷原因和防治措施：漆膜缺陷原因和防治措施：桔皮桔皮: 涂膜表面类似于桔皮形状的不良表面结构原因: 喷枪距被涂物面距离远. 喷涂压力太低 (雾化不良). 涂膜太薄. 溶剂挥发太快. 涂料施工粘度太高. 喷嘴太小. 涂层道间的闪干时间太长. 干喷（粉末应用技术的涂膜状况）.漆膜缺陷原因和防治措施：漆膜缺陷原因和防治措施：气泡 / 溶剂痱子: 气泡溶剂痱子由于溶剂滞留在漆膜面上的表面缺陷。原因: 漆膜施工

28、得太厚. 漆膜涂层间的闪干时间太短.喷涂道间的闪干时间太短。 烘烤前的闪干时间太短. 加热速度太快. 选择溶剂挥发太快（外层漆膜的溶剂）, 底色漆慢干溶剂太多. 施工粘度太高. 空气压力太低.漆膜缺陷原因和防治措施：漆膜缺陷原因和防治措施：斑纹 /发花 / 浮色: 金属漆上出现亮或暗的花纹、条纹板块原因: 不均匀的喷涂. 色漆涂层道间的闪干时间或清漆前的闪干时间太短. 色漆膜厚太薄. 喷涂粘度太高漆膜太湿。 雾化压力太低。 喷枪扇面太窄. 喷枪太靠近被涂物. 喷涂重叠冲程不适当.漆膜缺陷原因和防治措施：漆膜缺陷原因和防治措施：流挂 : 在喷涂的垂直或倾斜区域，出现涂料球状液滴或幕帘状下垂的涂膜缺陷。原因: 粘度太低. 慢干溶剂用量太多. 车身或涂料温度太低. 涂料流量过快. 涂层间闪干时间太短 喷距太近 雾化压力小. 涂膜太厚.