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水性汽车修补漆研发现状及技术挑战
- 2019-01-25 -

水性汽车修补漆主要涂层体系包括底漆、中涂、面漆(分为单组分底色漆+清漆和双组分素色面漆),如下图所示。


水性汽车修补漆涂层体系中,真正技术成熟并商业化的是底色漆。为了满足法律法规的要求,各大修补漆生产厂家通过增加研发投入、自身技术革新,并结合原材料技术的发展,纷纷投放能满足市场需求的高、中、低档次的修补漆产品和服务。


底漆

底漆是直接和金属底材接触的涂层,主要起到防腐的功能。但作为水性涂料分散介质的水,是导致金属腐蚀的主要诱因,腐蚀速度快,扩散范围广,结合维修行业的操作特点(室温喷涂、<70℃烘烤,以及维持或缩短现有施工周期),给水性修补漆底漆的开发提出了高难度的挑战。

技术层面上,满足要求的水性修补漆底漆树脂还在研发中,水性化进程缓慢,目前的研发集中在对溶剂型技术进行升级,研发出了合规并保持优异性能的、满足市场需求的溶剂型高固体分底漆。


中涂

中涂是衔接底漆层和色漆层之间的过渡层,不但需要填补底漆层的细微凹坑,提供平滑的表面,还需要有很好的干燥性和打磨性,以及和色漆层之间的配套性,从而达到整个复合涂层的优异性能。

由于中涂的以上功能要求,中涂的膜厚设计较厚,干膜厚达40~60μm。这么厚的涂层,喷涂厚涂层干燥对于确保中涂层的质量至关重要。水超高的蒸发潜热和缓慢的挥发速度,结合维修行业的操作特点,为其在厚质中涂中挥发完全带来了巨大的难度,如果水分没有挥发完全,打磨困难,并且色漆层会侵蚀该层从而导致颜色变化、表面失光等涂膜缺陷。

和底漆一样,技术面临挑战,需要新技术、新水性树脂的出现,同样任重道远。研究者经过对溶剂型技术进行升级,研发出了合规并保持优异性能的、满足市场需求的溶剂型高固体分中涂。


清漆

清漆作为水性汽车修补漆的后一层,喷涂面积大,不但需要提供保护(抵抗严酷的外部环境,极好的耐候性等)的功能,还承担着装饰(透明性、丰满度、光泽等)的作用。同样面临着膜厚、水分挥发慢等常见困难,而且还要保持和溶剂型清漆同等的耐候性、靓丽表面和高光泽等性能。由于其用量大、附加值高,各大涂料企业都在加大研发力度,争取技术突破。

目前,PPG和Akzo推出了新技术的水性双组分清漆。但是,受到施工、性能(需要等同于溶剂型清漆的高光泽、高光滑表面、高鲜艳度、优异的耐水性及极好的层间附着力等)、服务、价格和法规等多方面的综合影响,市场接受度有待进一步提高。相对而言,由于能满足法律法规的要求,并具有性能优异、施工简便、物流储存方便、性价比高等因素,高固体分清漆在修补漆清漆市场占据一定的地位。


色漆

单组分色漆体系为车身提供各种绚丽、闪烁、多彩的颜色,满足客户的“看不见修补痕迹”的期望。虽然其面临着制备不同颜色色母(无机、有机、效果颜料)、设计复杂的色母调色系统、确保色母稳定、调整施工方法/设备等方面带来的新挑战,但是其低膜厚(水分相对易挥发),无需打磨以及低涂膜理化性能要求等特性,某种程度上降低了研发的难度。

由于其在水性汽车修补漆中的重要性,各修补漆生产企业、原材料厂家纷纷投入巨资,将研发水性修补漆色漆作为重中之重。另一方面,从溶剂型低固色漆体系(低固含量<20%,VOC含量>750g/L)升级到溶剂型高固色漆体系(高固含量>50%,VOC含量<420g/L)难度极大,目前的研发集中在水性化。

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