“受國內環保等法規的要求，汽車涂料向高效、低排放的方向發展。高效方面，如高泳透力電泳涂料等。低排放方面， 如高固體分涂料、水性涂料等。”華晨汽車工程研究院涂裝工藝處處長李婷婷女士在接受本刊記者采訪時表示。限于篇幅， 本文僅就水性涂料和高泳透力電泳涂料做一些簡單的介紹。

 

    本刊記者/趙澤南

 

    水性涂料

 

    隨著可持續發展觀念的深入人心， 人們環保意識的日益提高，作為環境友好型、資源節約型的水性涂料走進了人們的視野。

 

    據了解，我國汽車涂料，除陰極電泳已普遍采用水性涂料外，中涂和面漆（底色漆+罩光漆）仍以VOC（揮發性有機化合物）含量較高的溶劑型涂料為主體。

 

    溶劑型涂料存在以下五個方面的問題：

 

    1、鉛污染：在溶劑型涂料的生產中， 通常將鉛作為助劑添加在涂料中，用以提高溶劑型涂料的干速和漆膜的硬度。雖然這可以提高產品性能，但對于涂料的使用者來講，存在非常大的安全隱患；

 

    2、空氣污染：溶劑型涂料中含有大量的VOC，在使用過程中會向外揮發出大量的有毒化學物質；

 

    3、資源浪費：溶劑型涂料有50%以上的成分是從石油中提取出來的有機溶劑， 在溶劑型涂料成膜過程中，有機溶劑會揮發到空氣中，造成大量的資源浪費；

 

    4、安全問題：溶劑型涂料屬易燃易爆物品，在生產和使用過程中存在非常大的安全隱患；

 

    5、致命的“職業病”：溶劑型涂料中含有大量的有毒揮發物質，包括甲醛、苯、二甲苯等。有研究報告認為：長期接觸，輕則使人易疲勞、記憶力減退、注意力不集中；重則出現疲乏、情緒不穩、自控能力和自主性下降等持久的性格及情緒改變。

 

    與溶劑型涂料相比，水性涂料具有以下特點：

 

    1、水性涂料以水作溶劑，節省大量資源；水性涂料消除了施工時火災危險性； 降低了對大氣污染；水性涂料僅采用少量低毒性醇醚類有機溶劑，改善了作業環境條件。一般的水性涂料有機溶劑（占涂料）在10%～15%之間，而陰極電泳涂料已降至1.2%以下，對降低污染節省資源效果顯著。

 

    2、水性涂料在濕表面和潮濕環境中可以直接涂覆施工；水性涂料對材質表面適應性好，涂層附著力強。

 

    3、水性涂料涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。

 

    4、水性涂料電泳涂膜均勻、平整， 展平性好；內腔、焊縫、棱角、棱邊部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防護性；電泳涂膜有最好的耐腐蝕性，厚膜陰極電泳涂層的耐鹽霧性最高可達1200h。

 

    “水性漆技術主要是VOC排放降低， 其排放量約為溶劑型漆的三分之一，滿足國家環保法規未來更高的要求。市場上PPG、BASF的水性漆具有高光澤的特點， 鮮映性好。”李婷婷介紹說。

 

    水性涂料取代溶劑型涂料是大勢所趨。“汽車涂料的水性化進程是從底到面逐步進行的，早在60年代歐、美等發達國家已經率先使用水性電泳底漆，目前底漆已有90%以上采用水性涂料，88%汽車中涂也已采用水性化技術，水性金屬閃光底色漆的應用超過了65%，罩光清漆則大多采用高固體分涂料或粉末涂料，水性罩光清漆正在研究完善，工業化應用較少。如德國的大眾、通用、寶馬、克萊斯勒等汽車公司均采用水性中涂和水性底色漆。國內的水性汽車涂料發展則不容樂觀，除了底漆大部分水性化以外，水性中涂及水性面漆均未實現工業化應用。”慧聰涂料網2013年10月9日登載的《汽車涂料產業研發現狀及發展趨勢》中如是說。

 

    水性涂料因其在技術和成本等方面的原因，在國內涂料市場發展緩慢。專家指出，行業的起步，除了技術層面的問題， 還需要以廣泛的社會認知為基礎。據了解，隨著國家對環境保護越來越重視，各種環保政策也不斷地出臺。2013年9月10 日，國務院印發了《大氣污染防治行動計劃》，其中明確提出要推廣、使用水性涂料。2014年3月31日，國家環境保護部頒發了最新修訂的《環境標志產品技術要求水性涂料》，并于2014年7月1日正式實施。另外，環保部、稅務總局和財政部正在聯合研究對特定溶劑型涂料增收消費稅，以拉近水性涂料與溶劑型涂料的價格，促進行業的發展。未來國內的汽車涂料市場，水性涂料前景廣闊。

 

    2013年9月26日，“2013年一汽豐田水性涂料廣州地區導入啟動大會”在廣州舉行。大會上，一汽豐田正式宣布廣州16家一汽豐田經銷店將在2013年內全面導入水性涂料。在此之前，一汽豐田已在深圳、上海的經銷店全面導入了水性涂料，并在北京、成都、寧波等地分別設立了樣板店。

 

    PPG大中華區汽車原廠漆高級商務總監姚健清先生在接受本刊記者采訪時表示： “當前的汽車涂料市場有兩個比較主要的趨勢：更環保的涂料與更低涂裝成本。更環保性的涂料，比如說粉末涂料和水性涂料是比較典型的低排放涂料。其中粉末涂料可實現完全無VOC排放，而水性涂料相對更實際、更具可操作性，且同時也能達到環保的效果，廣泛地被市場和客戶接受。目前國家已經有明文規定，從2012年1月1日開始，新汽車的生產線或新車型投產必須使用水性中涂和水性色漆。中國在亞洲率先推出此項決定，勢必帶動汽車涂料市場的發展趨勢。”

 

    高泳透力電泳涂料

 

    據了解，在汽車車身涂裝過程中，車身內腔區域不噴涂面漆，全靠電泳底漆或在內腔通過注蠟工藝來防止車身內腔的腐蝕。因此，汽車車身內腔部位電泳漆膜上膜質量的好壞將直接影響到車身內腔防腐的年限與防腐效果。如果在汽車車身結構設計、電泳涂料的選擇、工裝設計及電泳工藝參數的選擇等方面沒有考慮汽車車身內腔電泳成膜問題，就會導致車身內腔電泳漆膜質量差。車身內腔局部區域沒有電泳漆膜，造成該部位防腐性差，防腐時間短，特別在環境潮濕、鹽分含量高的海邊等地區，如果遇到雨水等場合，車身內腔更容易發生腐蝕，出現流黃水等現象，改善汽車車身內腔等區域電泳漆膜的質量至關重要。

 

    使用高泳透力電泳涂料能夠在更短的涂裝時間內達到防腐蝕所要求的膜厚，降低能耗，提高涂裝效率；同時可以在較低的電壓下達到相應內腔所要求的膜厚，節約電量，減少槽液的溫升，減少針孔等漆病的產生；還可以在較低固體分下達到膜厚要求，降低涂料損耗，加快涂料更新周期，減少循環量，使涂裝系統更加穩定。

 

    資料顯示，世界上首個向汽車裝配廠對電泳涂料技術進行商業推廣的公司是PPG工業集團。自1963年PPG將電泳涂料注入位于福特汽車威克瑟姆（Wixom）工廠的世界首個汽車車身電泳涂料儲罐以來， PPG相繼發明并推出了陽極電泳涂料技術，陰極環氧電泳涂料，無鉛、低VOC、高泳透力電泳涂料等產品。

 

    姚健清介紹：“截至2013年6月，全球已有超過7億臺車輛使用了PPG的電泳涂料，而且這一數字還在以每天約九萬輛的速度增長。”

 

    PPG電泳涂料現在已不僅局限于為汽車車身提供防護，其應用還延伸至汽車零部件、家電、計算機、其他電子產品、工程機械配件等領域。

 

    根據姚健清的介紹，之所以PPG在電泳涂料產品和工藝先進性方面處于先驅地位，原因包括：

 

    涂料超濾，提高效率；

 

    第一個將陰極電泳漆推向市場；

 

    設計和安裝的第一個陽極電解液系統，減少了浪費；

 

    推出了第六代Enviro-Prime無鉛陰極環氧漆。

 

    “PPG電泳涂料因其環保、使用效率高、涂裝厚度均勻、高防腐性能等眾多優勢受到了汽車工業的青睞。”姚健清表示。

 

    據了解，PPG第六代無鉛電泳漆（ENVIRO-PRIME2000）具有無鉛環保、烘烤溫度低、外觀質量高、泳透力強等特點。該電泳漆泳透率高，在車身腔式結構的內壁能形成良好的保護層，可延長車輛使用壽命。通過利用改進樹脂代替了鉛、錫等重金屬進行防腐蝕催化、鈍化和加速交聯，達到了無鉛排放，對環境能起到更好的保護作用。

 

    2013年9月，立邦（Nippon Paint） 汽車涂料事業高泳透電泳產品歷時一年半，正式獲得通用汽車全球運營部門認證（General Motors International Operations , 簡稱GMIO）。此次獲得通用汽車認證的電泳產品在立邦中國工廠生產制造，應用于中國的汽車制造業。

 

    根據立邦官網資料顯示， 立邦POWERNICS 301新型電泳涂料具有如下性能：

 

    高耐鹽霧性：SST＞1000小時；循環腐蝕實驗CCT＞50循環；低溫固化： 160℃×10分；適應低T.O長更新周期；設備適應性良好。

 

    節能性：無鉛涂料；低溶劑含量；低加熱減量。

 

    環保性：高泳透力；低溫固化，減少能源消耗；低加熱減量，減少涂料使用量。