汽车漆初级教材

1、1、涂料、涂装基本知识（A）涂料、涂装的定义（1）涂料的定义涂料-以液体或粉末形式存在，通过烘烤、固化，附着在物体表面形成薄膜（包含不同涂层）。（2）涂装的目的（a）免受外来物质侵蚀涂膜有助于保护基材免受恶劣环境的侵害，以免被侵蚀。（b）色彩赋予（外观）涂料提供美丽的色彩，具有立体、光滑、富有光泽的外观效果（c）特殊性能有些涂料还具有绝缘、抗菌、防热和环保等特殊功能。（B）涂料组成（1） 涂料组分概述一般来说，涂料由树脂、颜料、溶剂、助剂组成，根据适当的施工条件，用稀释剂调整粘度后使用。树 脂 颜 料溶 剂 涂 料助 剂（a） 树脂树脂最初是由松树汁、天然漆、油以及动植物脂肪混合而成，再加上颜

2、料就制成了可以涂刷的涂料了。除了天然树脂，如今，从石油中提取制造的合成树脂得到了广泛运用。树脂是涂料中最为重要的成分，涂料的各种特性取决于它所加入的树脂。树脂是一种粘性的透明液体，涂覆在基材上烘干后形成涂膜。涂料的性能大都由树脂决定。树脂一般分类如下：（）天然树脂主要是从植物中提取。（）合成树脂经过化学反应合成，与天然树脂相比，有较高的分子量。 热塑性树脂：加热时变软和熔化 热固性树脂：通过加热发生的化学反应来交联、固化，冷却后不可逆。 （例：三聚氰胺树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂等）（b） 颜料“颜料”这个术语衍生于像化妆粉、胭脂之类的表面应用材料，与染料不一样，不溶于水和溶剂，而以颗粒状分散在

3、涂料中，粒径从几微米到数十微米。颜料的颗粒形状有很多，如球状、片状、针状等。颜料的主要功能在于提供色彩，有些颜料还能提供较好的涂装施工性和涂膜性能，有时，它们也能加强涂膜质量。根据实际应用颜料分为三种：（）着色颜料：是由矿产品和石油化工产品制成的色粉，给涂料带来了色彩，如铝、二氧化钛、酞菁和云母。（）体质颜料：是被粉碎的矿物（岩石、粘土）和贝壳粉末，可增加涂膜膜厚及强度，调整粘度或光泽。（）功能颜料：能提供像抗蚀性这样的特殊性能（c） 溶剂溶剂是一种能容易混合、溶解树脂及颜料的液体。通常，混合在液体涂料中时被称为溶剂。而稀释剂是多种溶剂的混合物，用来稀释涂料以获得适宜的施工条件。稀释剂一般由多

4、种溶剂组成，提供良好溶解力、不同的挥发速率、适宜的施工性等。（例：二甲苯、甲苯、醋酸丁酯）（）低沸点溶剂（低于100） 如：丙酮、甲乙酮（）中沸点溶剂（100 - 150） 如：甲苯、二甲苯、醋酸丁酯（）高沸点溶剂（150 以上） 如：乙二醇丁醚、二丙酮醇、S-100（d） 助剂助剂是作为补充化学品，用于调整涂料某些性能。例如：防止涂料储存中变质或提高涂装效果。涂料被粗略分为溶剂型、水性和粉末涂料。任何一种涂料均具有各自的性能，所以必须选择各自适合的助剂。除特殊情况，助剂一般是在生产过程中加入。虽然涂料的主要性质取决于颜料和树指的选择，但在选择助剂时也应经过认真考虑。（例：有机硅类、丙烯酸类）

5、 （C）干燥在基材上固化成型的过程叫干燥。干燥方式一般有两种，一类是溶剂挥发型，涂膜固化不需要任何化学反应；另一种是反应型，通过树脂的交联聚合形成涂膜固化。（1）溶剂和稀释剂挥发了，所以它们不是涂膜的组成成分（2）颜料在涂膜干燥后仍然是涂膜的成分（3）在涂料中的液体树脂最终变成坚硬的薄膜烘干过程：涂料 粘度增加 硬度增加 形成涂膜烘干类型：溶剂挥发 烘干 聚合反应2、汽车涂料概述（A）涂装目的(1) 颜色和光泽(2) 持久性(3) 特殊功能 （例：便于维护保养）（B）涂装工艺过程汽车涂装要求提供较好的防腐性能及漂亮的外观。要达到这些要求，防止基材表面受损，一般必须有前处理、电泳、中涂及面漆这四

6、个涂装工艺过程。从电泳到面漆的涂装体系叫做三层涂装体系。此外，一些高档汽车还附加中涂及面漆涂装，称为四或五层涂装体系。涂装工艺过程（1） 前处理：脱脂 磷化 水洗（2） 电泳涂装：电泳涂装 水洗 烘干（3） 底盘及密封胶涂装：底盘涂装 车体密封胶 沥青片粘贴（4） 中涂涂装：抗石击涂装 中涂 烘干（5） 打磨工序：打磨 去尘和风吹 干燥 屏蔽（6） 上层涂装：面漆 清漆 烘干（7） 检查工序：缺陷检查 点补（抛光、打磨或喷补） 检查有无划痕或颗粒等缺陷。（1） 前处理工序 目的是在钢板表面形成磷化锌结晶体，提供抗蚀性和增加电泳漆的附着力。（2） 电泳工序 目的是通过涂层本身及层间附着力的加强提

7、供抗蚀性能。当车体浸没在电泳槽中，带电的涂料粒子沉积在车体表面，由于电泳涂装是在溶液中进行的，因此形成涂膜比较均匀，均一的涂膜加强了各处的抗锈蚀性能。通常，电泳漆是水性的，烘烤温度在150-180之间。前处理工艺流程（脱脂和清洗）热水洗 1 热水洗2 脱脂 水洗 用微碱脱脂助剂去除去所有油污及防锈油 热水洗水温40-50度 去除脱脂剂 清洗车身钢板（前处理）表 调 磷化处理 车体接着浸入由磷酸锌、磷酸铁和促进剂组成的处理液中，形成磷化锌膜为了获得致密的磷酸锌膜，车体首先浸没在磷酸钛的胶状溶液中，如此产生了结晶体。 （清洗和干燥） （成品）水洗 去离子水水洗 车体水洗三次以祛除残余前处理液 洗去

8、残余的离子，有利于接着的电泳涂装电泳涂装电泳漆基本原理（1） 在溶液中的涂料粒子是处于带电状态；（2） 在部品浸入电泳槽后，在部品和电泳槽间施加直流电，使涂料粒子向部品移动；（3） 涂料被吸附在物体表面后，它的电荷被中和而凝结沉积；（4） 凝结沉积在部品上涂料中的水分通过电解被分离出来，降低涂料中的水分含量。（电泳涂装工艺流程）浸 置 滴 落 车体完全浸入并施加200-300伏特使涂料沉积到车体上车体被拉起后，让多余的涂料滴落水 洗 固 化 水将多余的涂料洗掉 车体被保持大约150-18025-30min烘干（3） 底盘及密封胶涂装工序目的是为了提高抗石击性和防锈性能，以及防止漏水、隔音、防震

9、等。（4） 中涂涂装工序 目的是为了改善底材表面状况，提高抗石击性，确保面漆表面的光滑平整。（底盘及密封胶涂装工序）以下工序的目的是为了提高抗石击性和防锈性能，以及防止漏水、隔音、防震等。 抗石击涂料涂装 密封胶 隔音垫 （中涂工艺流程）抗石击涂料涂装 烘 干抗石击涂料一般被用在引擎盖上，车轮罩、前轴上 14030min（保持）中涂涂装 车体内部涂装引擎仓、门内侧、行李仓最好选用与面漆同样或相近的颜色涂装 用静电机涂装中涂 门框黑漆涂装 闪 蒸 烘 干 在中涂之后湿碰湿涂装在门框和中轴上大部分溶剂在此阶段挥发，防止出现针孔和气泡（5）打磨工序目的是为了除去诸如过滤渣、氧化层及残片等污垢，从而使

10、表面的光滑平整。通常使用#300至#400防水砂纸。近来，采用干磨作业越来越普遍，但是，水磨作业仍然被广泛采用。（打磨阶段工艺流程）水磨 - 在打磨时用水喷洒在车体上水洗 - 打磨下来的粉末及碎片用水冲洗掉气吹 - 用压缩空气将水份吹干干燥 - 烘干车体以除去残留的水分（6）面漆涂装工序此道工序的目的是获得丰富的色彩、光泽及外观持久性。对单涂层的单色漆，通常采用的涂料体系是醇酸-氨基类；但最近大多数汽车单色漆也已开始采用像金属漆一样的底漆-清漆的丙烯酸体系（2C1B SOLID）。这类涂料具有优异的光泽、硬度和耐候性。热固性涂料通常用于金属底漆-清漆体系中，具有各种优异的性能，如：鲜明的外观、

11、光泽、硬度及耐候性。（上层涂装工艺流程） 屏 蔽 清 洁（粘性纱布擦拭）用拈布擦掉细小灰尘将中涂喷涂时涂黑的门框部分屏蔽 面漆涂装（预喷） 面漆涂装（自动喷涂） 预先喷涂那些自动喷涂无法喷到的沟壑、角落等部位。静电喷涂机喷涂闪蒸 固化成膜慢慢升温至大约140，然后保温20分钟使涂料干燥硬化。素色漆单层涂装体系膜厚约30-40微米；面漆-清漆涂装体系中面漆大约10-15微米，清漆为30-40微米 车体在空气中晾置-分钟，让溶剂挥发，以避免在烘烤时出现针孔或气泡 外观检查 烘干（局部） 检查有无划痕或颗粒等缺陷60-80红外线灯照射修补区域。 （C）涂膜结构基于不同的目的，如防腐、隔音、抗石击及外

12、观等，有多种不同类型的涂料。 对于面漆，有2种：单色漆和金属漆。（1）面漆涂膜的一般结构一涂一烘（1C1B） 面漆中涂电泳层磷化膜钢板 二涂一烘（2C1B）清漆面漆中涂电泳层磷化膜钢板（2）面漆的基本涂装方法（a） 一涂一烘大多是单色漆，有聚酯三聚氰胺体系、丙烯酸三聚氰胺体系（b） 二涂一烘（面漆-清漆体系）面漆 - 单色、金属色、珠光色，为丙烯酸三聚氰胺体系清漆 - 一般为丙烯酸三聚氰胺体系，目前也有丙烯酸环氧酸体系（3）何谓“涂”和“烘”“涂”和“烘”经常在汽车技术杂志用作描述新车的涂膜结构，例如“三涂三烘”是指三次涂装三次烘烤，即每层涂装完，均要经过烘烤后才能进行下工序涂装。素色漆（三涂

13、三烘）- 钢底材-电泳-中涂-上涂金属漆（四涂三烘）- 钢底材-电泳-中涂-面涂-清漆珠光漆（五涂三烘）- 钢底材-电泳-中涂-色漆-珠光漆-清漆（4）素色漆、金属漆、珠光漆间的区别单涂层面漆（单色漆） 面漆层 中涂 电泳 磷酸锌处理层 钢板二涂层面漆（金属漆-清漆）： 清漆 面漆（Base Coat） 中涂 电泳 磷酸锌处理层 钢板三涂层面漆（珠光漆）： 清漆 珠光层（Mica Base） 面漆层（Color Base） 中涂 电泳 磷酸锌处理层 钢板（D）涂装方法（1）空气喷涂是一种通过压缩空气使涂料雾化并喷涂到基材上的方法。（2）静电喷涂a) 空气雾化型它与普通空气喷涂的雾化原理相同，只

14、是在喷嘴的针形电极与底材间施加了一个静电场。静电力和空气压力促使雾化的涂料粒子附着到底材上。这种涂装装置实现了比一般空气喷涂更高的涂料传递率。b) 旋转雾化型它通过旋杯产生的离心力使涂料雾化，并将静电力施加在涂料上。这种方法的独特之处是在于同时用两种不同力，一种是在旋杯中产生的高压静电力，另一个是用空气调节雾化涂料形状的力，将涂料喷到基材上而获得很高的涂料传递效率。这种涂装设备有着优异的雾化效果和高效的涂料传递能力。我们称之为“旋杯式”涂装机。c) 旋转空气雾化型除了辅助的雾化，其基本机理与旋转雾化型相同，它是为了获得好的铝粉定向而开发的。d) 碟式雾化型此类的涂料雾化是单纯通过带有静电力的碟

15、旋转产生的离心力，而没有用空气雾化。（3）无气喷涂这种方法在汽车涂装中不常用。3、前处理概述（A）前处理的重要性（1） 防腐蚀（2） 增强附着力（3） 去除钢材表面污垢（B）有无前处理的区别 Adhesion Scab Scab无前处理 有前处理附着力结痂附着力结痂4、电泳涂装概述（A）电泳涂装特性（经济角度）优点：（a） 涂装过程全自动（b） 涂料传递效率高（c） 运用闭合流体系统，涂料损失少（B） 电泳涂装特性（操作性） 优点：（a） 由于是浸涂系统，涂装条件控制简单（b） 涂膜膜厚均匀（c） 由于涂料的高泳透力，车体内腔具有良好的耐蚀性（d） 因为在闭合的流体体系中沉积，避免了涂装缺陷，

16、如涂料堆积、涂料覆盖不充分和流挂等（e） 由于是水性涂料，不易引发火灾缺点：（a） 基材选择有一定的局限性，须有导电性（b） 更换颜色和涂料比较困难（C）电泳涂料组成（1）树脂（主要成膜成分）使其带正电通过电泳作用沉积在基材上（2）交联剂（a）与沉积在基材上的树脂链连接（b）通过增加分子量，提高涂膜质量及物理性能（3）颜料提供抗蚀力，着色力，耐侯性及加强涂膜性能（4）溶剂（a）对水及树脂的溶解力（b）调整涂料在交联固化过程中的流动性进行补充（5）添加剂（a）通过中和酸以加强水对树脂的溶解力（b）为了取得更好的施工性和涂膜性能（6）去离子水是乳胶微粒与溶剂的分散介质（D）电泳漆的主要成分（1）F

17、-1（）颜料浆（）用以稳定颜料的少量树脂（2）F-2（）树脂溶液（）不含颜料混合F-1和F-2，调整到归定的颜料与树脂比例及固体物质的浓度。（E）电泳涂装机理通过使涂料带电，带正电的涂料粒子移向阴极，带负电的粒子移向阳极，同时，发生水的电解。涂料粒子和酸离子分别到达阳极和阴极，在阴极产生水，在阳极产生酸。涂料失去电荷，变为不溶于水并沉积在涂装物上。（F）隔膜法机理在电泳过程中，由于酸被释放出来聚集在涂料中，酸的浓度增加了，隔膜法就是收集这些酸，将其排出。阳极液槽：纯水的添加是由阳极液的电导率所决定的。隔膜（阳离子隔膜）：只有酸离子和各种阴离子可以通过，它的功能是除去各种阳离子。（G）超滤（UF

18、）系统（H）电泳设备(H) 电泳设备纯水(F-1)PP(积电板和电极)(循环)(静置区)F树脂颜料涂料过滤、循环及温度控制系统HEX(排水)电泳槽FFPPPPFPPPPPPPU.F. 封闭淋洗系统例#1喷-#2浸-#3喷 U.F. 储槽超滤装置（UF）烘箱工业水置换槽1) 电泳槽2) UF封闭循环系统3) 水洗系统4) 烘道水洗系统(I) 电泳漆的电气设备-+直流电源可控制电压例) 0-400V / 0-2000A电导率计 纯水供应电极积电板没有半透膜的裸极 阴离子半透膜（阳极膜）(排水)阳极电解液电泳槽 5、中涂及上涂概况（A）汽车外部涂装体系3 涂层体系(2C/1B)3 涂层体系(3C/2

19、B)清漆 3 涂层体系清漆面漆2涂层体系上涂 （素色漆）面漆彩色底漆上涂中涂电泳漆前处理底材（B）中涂的品质要求（1）外观对底层良好的遮盖性、平整光滑性及高固化性能（2）性能良好的抗石击性、优异的附着力（电泳、上涂）、对上涂遮盖力的补充及耐侯性（C）中涂的组成（1）树脂聚酯树脂、环氧树脂及三聚氰胺树脂（2）颜料着色颜料、体质颜料（3）溶剂芳香族类、酯类、醚类及醇类（4）添加剂表面调整助剂、流变剂等（D）上涂品质要求（1）涂膜外观平整光滑、光泽、鲜映性（DOI）、丰满度及丰富的色彩等（2）耐侯性光泽保持力、变色、水斑、紫外线照射开裂、分（脱）层、起泡等（3）附着力重涂性、2 TONES（双色喷涂

20、）、与下层的附着力（4）涂膜性能耐溶剂性、耐化学性、耐磨性、抗石击性（E）上涂的组成（单色漆）（1）树脂聚酯树脂、醇酸树脂及三聚氰胺树脂（2）颜料着色颜料、体质颜料（3）溶剂芳香族类、酯类、醚类、醇类等（4）添加剂表面调整助剂、防沉剂、流变剂等（F）上涂的组成（金属漆）（1）树脂丙烯酸树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂（2）颜料着色颜料、片状颜料（铝粉、珠光粉）（3）溶剂芳香族类、酯类、醚类、醇类等（4）添加剂表面调整助剂、防沉剂、紫外线吸收剂、流变剂等（G）上涂的组成（清漆）（1）树脂丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂（NCS：新固化体系）、三聚氰胺树脂（2）颜料无（3）溶剂芳香族类、酯类、醚类、醇类

21、等（4）添加剂表面调整助剂、紫外线吸收剂、流变剂等（H）金属漆/珠光漆概述（1）金属/珠光漆特征要点类型金属颜料珠光粉彩色云母片状颜料铝粉云母包裹颜料的云母粒径（m）5 255 255 25着色颜料是不是彩色中涂要/不要要要/不要（2） 光学特性金属漆珠光云母彩色云母光源反射光 云母 云母铝粉 反射光反射光透射光 透射光TiO2层彩色层（3）颜色显影建立机理金属 珠光云母 彩色云母清漆中涂底漆清漆中 涂底漆清漆色漆( Color Base)底漆全反射 多重反射 多重反射 底漆的着色颜料 色漆的着色颜料 底漆的着色颜料（I）涂装过程中的问题与对策（1）针孔（a） 描述象针一样陷进去的小洞，或不平

22、的表面。（b） 可能产生的原因（）涂料粘度太高溶剂挥发太快（）人为操作问题涂膜过厚（）涂装条件吐出量过大雾化不良枪距太近（）其它可能的原因涂装室温过高下层本身存在有小孔闪蒸时间太短在烘烤时升温过快（c） 对策（）调整涂料降低粘度（1-2秒）用慢干溶剂（）如膜厚过高，则降低膜厚（2）流挂（a）描述由于涂料的流动形成的不平的部分（b）可能产生的原因（）涂料粘度过低有过多的慢干溶剂（）人为操作原因一次喷涂过厚膜厚不均匀（）涂装条件吐出量过大雾化压力不够枪距太近（）其它原因涂装室温度低车体外形复杂漆温过低（c）对策（）涂料优化提高涂料粘度（1-2秒）提高溶剂挥发速度（）如有需要，降低膜厚（3）斑影（发

23、花）（a）描述湿喷湿造成的铝粉不规则定向排列（b）可能产生的原因（）涂料粘度低有过多的慢干溶剂（）人为操作一次喷涂涂膜过厚膜厚不均（）涂装条件吐出量过大雾化压力低枪距近（）其它原因喷房温度低涂料温度低清漆喷吐量过多闪蒸时间不够（c）对策（）优化涂料（面漆）稀释率（取决于湿膜固体份）（）优化施工条件枪距雾化压力喷雾形状（4）失光（a）描述涂膜无光和光线漫射ClearBaseSurfacerColor base SurfacerBase面漆（Base）太湿 面漆（Base）太干（b）可能产生的原因（）涂料过多的慢干溶剂过多的快干溶剂（）人为操作喷涂过厚膜厚（）涂装条件雾化压力低雾化压力高枪距近枪距远（）其他原因涂装室温度低涂装室温度高基材表面粗糙闪蒸时间短（c）对策（）优化涂料（应用）条件调整稀释率、枪距和雾化压力（）调整面漆与清漆间的闪蒸时间（5）砂纸痕（a）描述涂膜上有顺着砂痕的条纹砂纸痕的不同表现 砂磨痕 砂磨斑（b）可能产生的原因（）涂料底漆干燥太快（）人为操作喷涂膜厚不充分（）涂装条件雾化压力高枪距太远（）其它原因砂纸粗糙打磨露地（c