汽车OEM涂料课程BASF课件.ppt

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1、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

2、，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

3、 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；

4、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

5、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

6、)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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、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

17、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

18、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：,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

19、.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：,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：,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：,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.,