PVC涂料和聚氨酯涂料在涂装上的应用

1、PVC涂料和聚氨酯涂料在轿车涂装上的应用杨学岩张珂珈摘 要：本文对 PVC涂料和聚氨酯涂料在性能、施工条件、价格等方面的差异进行了比较，并着重介绍了聚氨酯裙边涂料在施工中常见的问题和注意事项。关键词： PVC；聚氨酯；抗石击；轿车；外观0引言1两种材料的比较在汽车行驶过程中，车身下部、底板、轮罩等位置容易被飞石击伤，使钢板裸露，很快就会锈蚀。为解决这一问题，在汽车涂装领域， 普遍采用车底涂层材料对车体进行保护， 以缓冲诸如沙石等对车底造成的强力冲击， 提高底板抗腐蚀性能， 同时还能起到消音减震的作用，改善乘坐舒适性。目前， PVC树脂（聚氯乙烯树脂）是使用最为广泛的车底涂层材料，它以聚氯乙烯树

2、脂为主体材料，加入各种增塑剂、填充料、黏附剂、异分子共聚物以及其他助剂制成， 具有价格低廉、 适用各种底漆表面的特点。 PVC树脂系车底涂料的抗流挂及垂下性好，一次涂层厚度最多可达 3mm，并具有优良的耐磨、耐蚀、抗石击、密封和减震性能。 PVC树脂系车底涂料厚度大（ 300-1000um）、外观粗糙，所以只适用于车底板、轮罩等对表面状态要求不高的位置， 而对于车前部、门下部及门槛等既要求抗石击又要求装饰性的部位，使用 PVC涂料就会影响其美观性。一汽轿车公司在部分车型上采用聚氨酯裙边涂料作为轿车门边及门槛位置的抗石击涂层， 保证了轿车良好的外观装饰效果。 聚氨酯裙边涂料是使用于轿车门槛部位的

3、保护性涂料， 此产品的特点是烘烤后外观明显优于普通门槛防石击涂料， 能在底部 PVC车底涂料与侧板中涂、面漆的交接部位形成良好的过渡层，同时保留优良的抗石击性能。聚氨酯裙边涂料的特点是烘烤后外观明显优于PVC型防石击涂料，能在车身侧面形成良好的过渡，同时保留 PVC优良的抗石击性能，符合中高级轿车追求高装饰性外观的要求。从成本考虑， PVC 树脂型涂料可用于喷涂轮罩和外底板防护，聚氨酯裙边涂料适用于车身下纵梁和门下边缘防护。1.1主要成分聚氨酯汽车裙边涂料是一种以带有封闭基团的聚氨酯树脂为主体，添加各种填料、颜料、助剂和有机溶剂的抗石击防护涂料。PVC以聚氯乙烯树脂为主要成分，加入增塑剂、填料

4、、颜料、稳定剂和少量的高聚合树脂、溶剂等，用于车身外底板及门槛密封和抗石击保护。1.2涂膜性能表 1 为车用 PVC和聚氨酯抗石击涂膜部分性能对比，聚氨酯涂层的抗石击性、耐腐蚀性与 PVC涂层相当；在硬度、附着力方面明显优于 PVC涂层，；同时，聚氨酯涂层表面平整，具有大于 90%的保光性和大于0.1%的面漆 PGD，并且能够打磨，这些都是 PVC涂层所不具备的。1.3施工性能比较表 1: PVC 和聚氨酯材料施工性能对比项目PVC树脂型涂料聚氨酯树脂型涂料施工压力90-180 bar60-90 bar膜厚范围300-1000um100-150um施工环境温度20-30 20过滤精度60 目1

5、00 目固化条件140， 20min140， 20min流挂极限3000um300um设备要求带压盘的高压泵、过滤器、调压稳压设备、带送搅拌罐（ 5-10转/ 分）、过滤器、泵、稳排风的操作间压调压设备、带送排风的操作间材料温度超过35时易发生凝胶固化；停产期间储存条件30以下储存，储存期不超过 3 个月需每隔 3-7 天从末端排胶，以防堵塞如表 2 所示，聚氨酯裙边涂料与 PVC车底涂料施工条件相近，除需要采用各自独立的输送系统之外，喷涂间、烘干炉、甚至喷涂机器人都可以共用（使用独立调压器及喷嘴） 。工艺管理2.1聚氨酯使用中常见问题及管理要点由于聚氨酯裙边涂料的物理性质介于普通中涂漆和 P

6、VC材料之间，在生产过程中既要保证适度的搅拌防止溶剂析出，又要避免因材料温度过高而凝结。干燥后的聚氨酯涂层硬度很大， 打磨、修复极其困难，所以合理制定工艺参数，严格管理施工过程十分必要。下面以几个聚氨酯使用中常见的问题为例来归纳一下聚氨酯抗石击涂料的工艺管理重点：流挂聚氨酯施工过程中出现流挂的原因和预防措施：1）黏度过低通常聚氨酯材料的黏度应控制在之间，如黏度低于就会出现流挂。2）喷涂过厚当聚氨酯一次喷涂厚度超过300um时就可能出现流挂。一般聚氨酯涂层的厚度为100-150um。降低膜厚可通过增大枪嘴相对移动速度或适当减小喷涂压力来实现。3）一次喷涂量过大对于涂层厚度要求稍高的区域， 可通过

7、两次喷涂来实现， 确保材料中的溶剂尽快挥发，降低其流动性。针孔聚氨酯施工过程中出现针孔的原因和预防措施：1）烘干升温过快聚氨酯固化的过程中伴随着溶剂挥发，所以保证适宜的升温速度十分重要，如果烘干过程升温过快， 会造成涂膜表层固化， 内部溶剂挥发受阻，溶剂受热后气化膨胀， 冲破干燥表皮溢出；由于干燥的表面涂膜已不具有流动性，所以涂层干燥后会呈现出针眼状的小孔， 这一点在生产线设计时就要有所考虑。 大多数 PVC烘干炉只有一个升温段，炉身较短，一般要求 PVC涂层达到表干即可，但如果是聚氨酯则必须要干透，以便进行中涂前打磨。可通过随行测温仪对车门槛位置升温速度进行检测，在条件允许的情况下，应尽量调

8、整使升温曲线平缓。2）混入空气由于种种原因聚氨酯材料内进入了空气， 经过高压泵以后， 形成及其细小的气泡存在于涂膜当中， 进入烘干炉后， 小气泡受热膨胀冲破半固化的涂膜表层， 形成一个个气孔。 由于聚氨酯是黏度很大的流体， 一旦混入空气就很难溢出， 在设备选用和日常维护中，要注意以下几点：首先，加料口应设在搅拌罐顶部靠近罐壁的位置， 使涂料沿罐壁流下这样既能够避免浇出气泡， 也有助于材料中空气的溢出。同理，如果使用循环回路，回流口也应设在罐顶靠侧壁位置。 在使用中， 要加强对搅拌罐内液位的监控，及时补料，避免泵出现空打。另外，管路不严、泵空打、过滤器堵塞等原因也能造成空气混入。3）材料黏度过大

9、黏度过大的聚氨酯材料流平性变差， 烘干时容易产生针孔。 正常的聚氨酯涂层干燥后应为均匀平整的亚光表面， 而黏度过高的材料干燥后表面发亮、 形态厚重。 聚氨酯裙边涂料开盖后随着溶剂挥发， 黏度迅速增加， 50 2下 30 天增黏度升高可达 30%，故搅拌罐应封闭良好，于阴凉环境保存并及时使用。 如果搅拌桨及罐体设计不当， 也会造成材料分层沉淀，底层材料黏度过大。4）混入杂质如果材料中混入油污等杂质，或车身不洁净，因为表面张力的不同也会产生针孔。2.2 PVC 车底涂料使用中常见问题及管理重点PVC材料因黏度高，质地疏松、粗糙，不会出现流挂、针孔等问题，但有以下几点需要注意：1）保证喷涂部位清洁，

10、 如果车体表面有油污、灰尘会影响涂膜附着力。2）如果系统进入空气，就会在系统高压环境下形成气泡， 混有气泡的 PVC涂料附着力会变差， 甚至脱落。所以必须确保压盘落下完全， 压盘周围以及管路系统密封良好，避免泵空打。结语使用聚氨酯树脂系抗石击涂料在保持传统抗石击涂料抗石击、防腐性能的前提下，获得了较小的膜厚和平整、 细腻的表面， 符合中高级轿车高装饰性外观的要求。在价格上，聚氨酯树脂相对昂贵，所以可采用轮罩和车底下表面喷涂PVC树脂型涂料，车身下纵梁和门下边缘喷涂聚氨酯裙边涂料的工艺设计，这样平均单车成本仅增加几元钱。此外，由于其施工条件与 PVC材料接近， 部分设施可共用， 仅增加搅拌输送系

11、统和喷枪、枪嘴即可，故现有生产线增加喷涂聚氨酯工序也具有可行性。参考文献王锡春，最新汽车涂装技术，机械工业出版社，1998 （ 03 ）出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大

12、小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。“能 ”，是以众议举宠为督：亲贤臣， 远小人， 此先汉所以兴隆也； 亲小人， 远贤臣， 此后汉所以倾颓也。 先帝在时，每与臣论此事， 未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。 侍中、尚书、 长史、 参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五