水性涂料在汽车制造中的应用和技术展望

水性涂料在汽车零部件制造中的应用及技术展望王英（北京金汇利应用化工制品有限公司102300）【摘要】一种优异的理化性能和宽泛的施工性能为一体的汽车零部件用水性防腐蚀涂料。应用优势；低温烘烤，施工固含高，可以厚涂，解决铸件表面的防腐问题。一、引言近年来，随着水性工业涂料的技术进步，水性工业涂料的应用取得了快速的发展。汽车零部件的涂装就在其中，早在1994年就有汽车散热器，汽车车桥等涂装生产线应用水性涂料的案例。现在已经在车桥、变速箱、发动机、散热器、传动轴、油箱等多种部件的涂装生产中成功地应用了水性涂料。可以说，在涂料生产企业和汽车零部件生产企业的共同努力下，水性工业涂料的技术水平已经满足了汽车零部件涂层的要求。事实上，在应用中，水性工业涂料不但解决了环保、健康以及防火等问题，同时也改善了涂层整体质量，为汽车零部件的品质提高做出了贡献。十几年来，我们深深体会到汽车零部件涂装水性化工作的艰辛与市场的机遇，这机遇是在不断创新的过程中发展起来的。各汽车生产企业平均5年就要更新一次涂装技术标准，这对涂料生产企业来说是巨大的挑战。例如，仅盐雾试验指标就在10年中就从（白板）96小时提高到240小时，平均每五年提高72小时。涂料企业要想抓住机遇就要在技术上创新跟上新的技术要求。所以，建立自己的研发团队是各个涂料生产企业的共识。近几年来，金汇利公司针对汽车行业做了大量的产品研发工作，并取得了一定的成绩。今天我愿意就水性涂料在汽车零部件上的应用等问题和各位专家交流分享。二、确定以树脂改性为提高防腐性能的突破口九十年代初期，汽车零部件的涂装存在许多问题，经常发生工件生锈，俗称流黄水等问题，这是最让人头痛的事。特别是在铸铁表面的涂层问题更多。究其原因就是涂料的防腐性和施工性不好所造成的涂层缺陷，从而使零部件暴露在恶劣天气中就会产生锈蚀。当时，无论是油性涂料还是水性涂料其盐雾试验都在96小时以内，不能满足汽车零部件的涂装要求。涂料的防腐性和施工性设计主要取决于原料的选择，其中树脂的特性好坏和防锈颜料的选择至关重要。选择合适的树脂是研发的第一步。我们首先针对中国汽车零部件涂装生产线的特点进行分析；低温烘烤，生产线短，烘烤时间短，节拍快，一次涂膜N50〃m（干膜），露天存放等都是生产线的现状。因此，涂料必须具备涂膜的快干，封闭性好，可以厚涂不流挂等特点。再针对这些特点从水性树脂的研发开始上下功夫。以下着重介绍在低温烘烤工艺水性涂料的研发过程：1.确定树脂研发的方向;序号树脂的功能性树脂的研发方向及方法1快干性树脂分子量大2封闭性好树脂含有油酸，增加润湿性3触变性好水分散型树脂4防锈性好树脂结构为改性环氧树脂涂料要高固低粘性；提高施工固含使施工时能够厚涂，解决水性树脂稀释曲线问题。以下是以前的树脂和现在的树脂的稀释曲线的对比，从曲线看在施工黏度下现在的树脂

比以前的树脂固含更高。改进前和改进后树脂稀释曲线针对环保和健康问题，尽量降低涂料中voc含量。要使用水做稀释剂来降低涂料粘度就必须解决分子量大与水稀释性之间的矛盾。我们在这方面做了大量的试验工作，取得了很好的结果。4.树脂改进前与改进后的理化指标比较（自干）改进前改进后基料类型水性醇酸树脂水分散丙烯酸改性环氧施工固体分35%45-50%干燥速度表干：＜2h实干：V12h表干：V0.5h实干：＜2h硬度（双摆）>0.4>0.5耐水性(240h,25°C)变白，起泡轻微变白耐酸性24h(0.1N)起泡，变色轻微变色耐碱性4h(0.1N)起泡，变色变色耐湿热（240h）起泡无变化耐介质性（93#汽油,）48h240h耐机油（80C）120h>240h耐盐雾（白板）96h>240h三、改进后水性涂料的应用以及存在问题通过两年多的市场推广，我们新研发的水性涂料已经成功的应用在汽车、拖拉机、农业机械、工程机械等行业。其中的涂装工艺有；前处理；新建生产线条件比较好，老线改造较差。烘烤条件；130°C、30分钟烘烤。80C、30分钟烘烤。♦完全自干。以上工艺应用中应用最多的是低温80C、3O分钟烘烤的生产线。由于我们的产品有针对性的设计了一些特性，所以具备了以下特点；a）解决了铸件表面防腐问题；一次涂膜可以N50〃m盐雾试验N196小时。b）下线后1小时就经过雨水淋不生锈。c）涂层机械强度上升快。2小时后硬度0.3d）其它理化性能均可以满足客户要求。e）采用双组分结构可以提高涂层的理化性能指标。单组分双组分干燥速度表干：V0.5h实干：＜2h表干：V0.5h实干：＜2h硬度（双摆）>0.4>0.6耐水性240h480h耐酸性（0.1N）24h24h耐碱性（0.1N）4h24h耐湿热240h480h耐介质性（93#汽油,）48h240h耐盐雾（白板）240h>300h当然国内水性涂料正处于发展阶段，还存在一些问题。例如：1配方中还需要加入少量溶剂。2对基材的前处理要求比溶剂型涂料高。四、汽车零部件涂装水性化的技术展望（结束语）纵观汽车零部件生产行业，涂装水性化工作已经取得了许多进步。但是，依然有漫长的路要走。我们与国际涂料品牌企业的产品还有差距，汽车生产企业还会提出更高的要求。节能、环保、健康、安全是涂料企业产品的研发方向。以下是我们对汽车零部件防腐涂料研发工作的看法：1.涂料必须量身定做由于国内汽车零部件生产企业众多，各个企业的生产工艺条件都有所不同。有许多企业水性化改造是保留溶剂型涂料的旧生产线，工艺条件各有不同。所以，没有通用型的汽车零部件涂料。必须就特定的涂装生产工艺研发出特定的涂料产品。追赶国际水平以国际品牌产品为研发的目标不断提高汽车零部件涂层整体水平。我们对多个国际品牌产品进行了分析，国内产品与国际产品的差距主要表现在水性树脂的性能上。所以，追赶国际水平主要是缩短水性树脂的差距。合成技术的进步是解决应用技术的好方法树脂及一些制漆的