汽车OEM涂料课程(BASF).ppt

汽车OEM涂料课程,了解汽车涂料的反应过程，检验方法和施工经验,汽车OEM涂料介绍性课程,课程的目的: 帮助你更好的了解以下内容: 汽车OEM涂料涂膜的基本组成； 物理组成和物理性能的检验方法； 汽车涂膜施工内容。,汽车OEM涂料介绍性课程,目的: 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； 空气雾化喷涂设备和施工.； 涂料涂膜缺陷原因和相应对策； 使用汽车涂料时，必要的安全教育和预防措施。,汽 车 涂 料 ：,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。 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 ：,优良的耐候性和耐腐蚀性。 极高的装饰性。 良好的施工性和配套性。 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。 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。,常规车身涂层情况 ：,汽车涂料类型：,按在汽车上使用部位分类 汽车车身涂料 汽车用漆的主要代表，品种包刮底漆、 中涂、面漆（色漆和清漆） 车箱涂料 质量要求低于车身涂料 车轮车架部件涂料 要求具有耐腐蚀性能 发动机部件涂料 要求室温干操，具耐热耐油性能 底盘涂料 要求耐石击耐泥水耐腐蚀性能 装饰件涂料 按部件底材分金属塑料用漆，装饰性好 特种涂料： 耐酸,耐油,耐热,防声、 如蓄电池架汽油箱等部件用漆 密封等涂料.,汽 车 涂 料 类 型 ：,其他分类 : 按固体份分类 高固体漆/中低固体漆 按分散介质分类 水性漆/溶剂性漆 按漆膜弹性分类 刚性/柔性 按干操固化温度分类 高温固化/低温固化 按组分分类 单组分/双组分,塑料件漆 : 附着力促进剂 中涂底漆 底色漆 双组分聚氨酯罩光清漆,OEM 车身涂料 ：,涂膜通常按照他们的作用分类或他们的分层区分： 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 ：,各涂层的类型： 汽车用底漆,溶剂型中涂底漆,水性中涂底漆,其他 PVC密封胶等,汽车用中涂底漆,汽车面漆,汽车OEM涂料涂膜系统的功能 ：,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： 着色； 遮盖； 光泽； 附着力、防石击； 防腐蚀； 耐候性，经久耐用 。,汽车涂料的组成 ；,汽车涂料基本组成成分：,颜料(着色，物理性质) 树脂 (混合聚合物，提供成膜及使涂膜具有物理性能) 溶剂 (降低涂料的粘度得以更易操作和施工) 助剂 (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,普通溶剂型底漆组成：,成分 通常范围 树脂 (含羟基聚酯树脂，含羟基丙烯酸树脂) 2530 交联剂 (三聚氰胺 ) 1115 颜料(着色、流变性及填充性) 1015 溶剂 4555 助剂 13,普通水性底漆组成：,通常范围 树脂 (功能性丙烯酸) 1520 交联剂 (三聚氰胺 ) 615 颜料(着色、流变性及惰性) 615 溶剂 1015 水 5060 助剂 13,普通水性中涂组成：,成分 通常范围 树脂 (功能性丙烯酸) 1520 交联剂1 (封闭异氰酸) 25 交联剂2 (三聚氰胺 ) 310 颜料(着色、流变性及惰性) 1520 溶剂 1015 水 4050 助剂 13,普通清漆组成：,通常范围 树脂 (功能性丙烯酸) 3540 交联剂1 (封闭异氰酸) 515 交联剂2 (三聚氰胺 ) 1015 颜料(着色、流变性及惰性) 13 溶剂 4050 助剂 35,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； 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； 颜料可以提高防腐能力。,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：,二氧化钛和氧化铁； 硫酸钡； 碳酸钙； 滑石粉等。,效果颜料 ：,效果颜料可以是无机的，有机或两者的结合物； 铝粉 珠光粉 着色铝粉 云母 玻璃鳞片 液晶（Liquid Crystals） 石墨,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：,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：,醇酸树脂 聚脂树脂 （饱和聚酯；不饱和聚酯） 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 环氧树脂 三聚氰胺甲醛树脂 混合体,树脂的构造类型：,聚合物具有多种构造： 三种重要分类： 线性：单体聚合成的长链线状聚合物； 树型：链上带有分支的线性聚合物； 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成了互相连接的分子聚合物矩阵 。,涂料树脂的类型：,按能否进行交联反应分类： 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：,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 Tg,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。 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：带羟基树脂（聚酯、丙烯酸等树脂）和三聚氰胺的反应,烘烤聚合反应：环氧基与羧基的反应,带羟基树脂（聚酯、丙烯酸等树脂）和异氰酸基的反应,氨基甲酸酯与氨基树脂反应,溶 剂 ：,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OEM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：,酮类 醇类 二醇及醚类 酯类 水,O,R,R,R,OH,HO,R,O,R,H2O,CH3C,O,OR,R = 烷基: 甲基 CH3 乙基 CH2CH3 丙基 CH2CH2CH3 丁基Ch2CH2CH2CH3 丙基CH2CH2CH2CH2CH3,助 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 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：,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。,催 化 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 变 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 变 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； 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 (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 (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 膜 特 性 ；,湿润性能 附着力性能 耐腐蚀性能 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,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 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 着 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 ：,Coating,机械的,涂料,表面,基底,力 学 粘 合 ：,Coating,化学,涂料,表面,基底,OH,OH,OH,OH,OH,OH,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 ：,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 %,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 ：,手工喷涂 虹吸式 压力式 静电喷涂 手工 旋杯 自动喷涂 Conveyors 机器人 往复机,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:,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:,施工粘度 空气压力 扇型幅度 (重叠百分数) 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OEM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,Clearcoat,底色漆,电泳底漆,基底,清漆,汽车涂层施工工艺 ：,Basecoat,中涂,Clearcoat,底色漆,Electrocoat,Substrate,清漆,底色漆,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 ：,Basecoat,Clearcoat,Basecoat,Electrocoat,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。,汽车涂层施工工艺 ：,Basecoat,中涂,Clearcoat,底色漆,电泳底漆,基底,清漆,再流平,汽车OEM涂料介绍性课程,Basecoat,中涂,Clearcoat,底色漆,电泳底漆,基底,清漆,凸起物与斑点,汽车OEM涂料介绍性课程,中涂,底色漆,电泳底漆,基底,清漆,干 喷,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：,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