PVC涂料和聚氨酯涂料在涂裝上的應(yīng)用

1、PVC涂料和聚氨酯涂料在轎車(chē)涂裝上的應(yīng)用楊學(xué)巖張珂珈摘 要：本文對(duì) PVC涂料和聚氨酯涂料在性能、施工條件、價(jià)格等方面的差異進(jìn)行了比較，并著重介紹了聚氨酯裙邊涂料在施工中常見(jiàn)的問(wèn)題和注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞： PVC；聚氨酯；抗石擊；轎車(chē)；外觀0引言1兩種材料的比較在汽車(chē)行駛過(guò)程中，車(chē)身下部、底板、輪罩等位置容易被飛石擊傷，使鋼板裸露，很快就會(huì)銹蝕。為解決這一問(wèn)題，在汽車(chē)涂裝領(lǐng)域， 普遍采用車(chē)底涂層材料對(duì)車(chē)體進(jìn)行保護(hù)， 以緩沖諸如沙石等對(duì)車(chē)底造成的強(qiáng)力沖擊， 提高底板抗腐蝕性能， 同時(shí)還能起到消音減震的作用，改善乘坐舒適性。目前， PVC樹(shù)脂（聚氯乙烯樹(shù)脂）是使用最為廣泛的車(chē)底涂層材料，它以聚氯乙烯樹(shù)

2、脂為主體材料，加入各種增塑劑、填充料、黏附劑、異分子共聚物以及其他助劑制成， 具有價(jià)格低廉、 適用各種底漆表面的特點(diǎn)。 PVC樹(shù)脂系車(chē)底涂料的抗流掛及垂下性好，一次涂層厚度最多可達(dá) 3mm，并具有優(yōu)良的耐磨、耐蝕、抗石擊、密封和減震性能。 PVC樹(shù)脂系車(chē)底涂料厚度大（ 300-1000um）、外觀粗糙，所以只適用于車(chē)底板、輪罩等對(duì)表面狀態(tài)要求不高的位置， 而對(duì)于車(chē)前部、門(mén)下部及門(mén)檻等既要求抗石擊又要求裝飾性的部位，使用 PVC涂料就會(huì)影響其美觀性。一汽轎車(chē)公司在部分車(chē)型上采用聚氨酯裙邊涂料作為轎車(chē)門(mén)邊及門(mén)檻位置的抗石擊涂層， 保證了轎車(chē)良好的外觀裝飾效果。 聚氨酯裙邊涂料是使用于轎車(chē)門(mén)檻部位的

3、保護(hù)性涂料， 此產(chǎn)品的特點(diǎn)是烘烤后外觀明顯優(yōu)于普通門(mén)檻防石擊涂料， 能在底部 PVC車(chē)底涂料與側(cè)板中涂、面漆的交接部位形成良好的過(guò)渡層，同時(shí)保留優(yōu)良的抗石擊性能。聚氨酯裙邊涂料的特點(diǎn)是烘烤后外觀明顯優(yōu)于PVC型防石擊涂料，能在車(chē)身側(cè)面形成良好的過(guò)渡，同時(shí)保留 PVC優(yōu)良的抗石擊性能，符合中高級(jí)轎車(chē)追求高裝飾性外觀的要求。從成本考慮， PVC 樹(shù)脂型涂料可用于噴涂輪罩和外底板防護(hù)，聚氨酯裙邊涂料適用于車(chē)身下縱梁和門(mén)下邊緣防護(hù)。1.1主要成分聚氨酯汽車(chē)裙邊涂料是一種以帶有封閉基團(tuán)的聚氨酯樹(shù)脂為主體，添加各種填料、顏料、助劑和有機(jī)溶劑的抗石擊防護(hù)涂料。PVC以聚氯乙烯樹(shù)脂為主要成分，加入增塑劑、填料

4、、顏料、穩(wěn)定劑和少量的高聚合樹(shù)脂、溶劑等，用于車(chē)身外底板及門(mén)檻密封和抗石擊保護(hù)。1.2涂膜性能表 1 為車(chē)用 PVC和聚氨酯抗石擊涂膜部分性能對(duì)比，聚氨酯涂層的抗石擊性、耐腐蝕性與 PVC涂層相當(dāng)；在硬度、附著力方面明顯優(yōu)于 PVC涂層，；同時(shí)，聚氨酯涂層表面平整，具有大于 90%的保光性和大于0.1%的面漆 PGD，并且能夠打磨，這些都是 PVC涂層所不具備的。1.3施工性能比較表 1: PVC 和聚氨酯材料施工性能對(duì)比項(xiàng)目PVC樹(shù)脂型涂料聚氨酯樹(shù)脂型涂料施工壓力90-180 bar60-90 bar膜厚范圍300-1000um100-150um施工環(huán)境溫度20-30 20過(guò)濾精度60 目1

5、00 目固化條件140， 20min140， 20min流掛極限3000um300um設(shè)備要求帶壓盤(pán)的高壓泵、過(guò)濾器、調(diào)壓穩(wěn)壓設(shè)備、帶送攪拌罐（ 5-10轉(zhuǎn)/ 分）、過(guò)濾器、泵、穩(wěn)排風(fēng)的操作間壓調(diào)壓設(shè)備、帶送排風(fēng)的操作間材料溫度超過(guò)35時(shí)易發(fā)生凝膠固化；停產(chǎn)期間儲(chǔ)存條件30以下儲(chǔ)存，儲(chǔ)存期不超過(guò) 3 個(gè)月需每隔 3-7 天從末端排膠，以防堵塞如表 2 所示，聚氨酯裙邊涂料與 PVC車(chē)底涂料施工條件相近，除需要采用各自獨(dú)立的輸送系統(tǒng)之外，噴涂間、烘干爐、甚至噴涂機(jī)器人都可以共用（使用獨(dú)立調(diào)壓器及噴嘴） 。工藝管理2.1聚氨酯使用中常見(jiàn)問(wèn)題及管理要點(diǎn)由于聚氨酯裙邊涂料的物理性質(zhì)介于普通中涂漆和 P

6、VC材料之間，在生產(chǎn)過(guò)程中既要保證適度的攪拌防止溶劑析出，又要避免因材料溫度過(guò)高而凝結(jié)。干燥后的聚氨酯涂層硬度很大， 打磨、修復(fù)極其困難，所以合理制定工藝參數(shù)，嚴(yán)格管理施工過(guò)程十分必要。下面以幾個(gè)聚氨酯使用中常見(jiàn)的問(wèn)題為例來(lái)歸納一下聚氨酯抗石擊涂料的工藝管理重點(diǎn)：流掛聚氨酯施工過(guò)程中出現(xiàn)流掛的原因和預(yù)防措施：1）黏度過(guò)低通常聚氨酯材料的黏度應(yīng)控制在之間，如黏度低于就會(huì)出現(xiàn)流掛。2）噴涂過(guò)厚當(dāng)聚氨酯一次噴涂厚度超過(guò)300um時(shí)就可能出現(xiàn)流掛。一般聚氨酯涂層的厚度為100-150um。降低膜厚可通過(guò)增大槍嘴相對(duì)移動(dòng)速度或適當(dāng)減小噴涂壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。3）一次噴涂量過(guò)大對(duì)于涂層厚度要求稍高的區(qū)域， 可通過(guò)

7、兩次噴涂來(lái)實(shí)現(xiàn)， 確保材料中的溶劑盡快揮發(fā)，降低其流動(dòng)性。針孔聚氨酯施工過(guò)程中出現(xiàn)針孔的原因和預(yù)防措施：1）烘干升溫過(guò)快聚氨酯固化的過(guò)程中伴隨著溶劑揮發(fā)，所以保證適宜的升溫速度十分重要，如果烘干過(guò)程升溫過(guò)快， 會(huì)造成涂膜表層固化， 內(nèi)部溶劑揮發(fā)受阻，溶劑受熱后氣化膨脹， 沖破干燥表皮溢出；由于干燥的表面涂膜已不具有流動(dòng)性，所以涂層干燥后會(huì)呈現(xiàn)出針眼狀的小孔， 這一點(diǎn)在生產(chǎn)線設(shè)計(jì)時(shí)就要有所考慮。 大多數(shù) PVC烘干爐只有一個(gè)升溫段，爐身較短，一般要求 PVC涂層達(dá)到表干即可，但如果是聚氨酯則必須要干透，以便進(jìn)行中涂前打磨?？赏ㄟ^(guò)隨行測(cè)溫儀對(duì)車(chē)門(mén)檻位置升溫速度進(jìn)行檢測(cè)，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量調(diào)

8、整使升溫曲線平緩。2）混入空氣由于種種原因聚氨酯材料內(nèi)進(jìn)入了空氣， 經(jīng)過(guò)高壓泵以后， 形成及其細(xì)小的氣泡存在于涂膜當(dāng)中， 進(jìn)入烘干爐后， 小氣泡受熱膨脹沖破半固化的涂膜表層， 形成一個(gè)個(gè)氣孔。 由于聚氨酯是黏度很大的流體， 一旦混入空氣就很難溢出， 在設(shè)備選用和日常維護(hù)中，要注意以下幾點(diǎn)：首先，加料口應(yīng)設(shè)在攪拌罐頂部靠近罐壁的位置， 使涂料沿罐壁流下這樣既能夠避免澆出氣泡， 也有助于材料中空氣的溢出。同理，如果使用循環(huán)回路，回流口也應(yīng)設(shè)在罐頂靠側(cè)壁位置。 在使用中， 要加強(qiáng)對(duì)攪拌罐內(nèi)液位的監(jiān)控，及時(shí)補(bǔ)料，避免泵出現(xiàn)空打。另外，管路不嚴(yán)、泵空打、過(guò)濾器堵塞等原因也能造成空氣混入。3）材料黏度過(guò)大

9、黏度過(guò)大的聚氨酯材料流平性變差， 烘干時(shí)容易產(chǎn)生針孔。 正常的聚氨酯涂層干燥后應(yīng)為均勻平整的亞光表面， 而黏度過(guò)高的材料干燥后表面發(fā)亮、 形態(tài)厚重。 聚氨酯裙邊涂料開(kāi)蓋后隨著溶劑揮發(fā)， 黏度迅速增加， 50 2下 30 天增黏度升高可達(dá) 30%，故攪拌罐應(yīng)封閉良好，于陰涼環(huán)境保存并及時(shí)使用。 如果攪拌槳及罐體設(shè)計(jì)不當(dāng)， 也會(huì)造成材料分層沉淀，底層材料黏度過(guò)大。4）混入雜質(zhì)如果材料中混入油污等雜質(zhì)，或車(chē)身不潔凈，因?yàn)楸砻鎻埩Φ牟煌矔?huì)產(chǎn)生針孔。2.2 PVC 車(chē)底涂料使用中常見(jiàn)問(wèn)題及管理重點(diǎn)PVC材料因黏度高，質(zhì)地疏松、粗糙，不會(huì)出現(xiàn)流掛、針孔等問(wèn)題，但有以下幾點(diǎn)需要注意：1）保證噴涂部位清潔，

10、 如果車(chē)體表面有油污、灰塵會(huì)影響涂膜附著力。2）如果系統(tǒng)進(jìn)入空氣，就會(huì)在系統(tǒng)高壓環(huán)境下形成氣泡， 混有氣泡的 PVC涂料附著力會(huì)變差， 甚至脫落。所以必須確保壓盤(pán)落下完全， 壓盤(pán)周?chē)约肮苈废到y(tǒng)密封良好，避免泵空打。結(jié)語(yǔ)使用聚氨酯樹(shù)脂系抗石擊涂料在保持傳統(tǒng)抗石擊涂料抗石擊、防腐性能的前提下，獲得了較小的膜厚和平整、 細(xì)膩的表面， 符合中高級(jí)轎車(chē)高裝飾性外觀的要求。在價(jià)格上，聚氨酯樹(shù)脂相對(duì)昂貴，所以可采用輪罩和車(chē)底下表面噴涂PVC樹(shù)脂型涂料，車(chē)身下縱梁和門(mén)下邊緣噴涂聚氨酯裙邊涂料的工藝設(shè)計(jì)，這樣平均單車(chē)成本僅增加幾元錢(qián)。此外，由于其施工條件與 PVC材料接近， 部分設(shè)施可共用， 僅增加攪拌輸送系

11、統(tǒng)和噴槍、槍嘴即可，故現(xiàn)有生產(chǎn)線增加噴涂聚氨酯工序也具有可行性。參考文獻(xiàn)王錫春，最新汽車(chē)涂裝技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，1998 （ 03 ）出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開(kāi)張圣聽(tīng)，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無(wú)大

12、小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)櫍孕惺缇?，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所?！澳?”，是以眾議舉寵為督：親賢臣， 遠(yuǎn)小人， 此先漢所以興隆也； 親小人， 遠(yuǎn)賢臣， 此后漢所以傾頹也。 先帝在時(shí)，每與臣論此事， 未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。 侍中、尚書(shū)、 長(zhǎng)史、 參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽(yáng)，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來(lái)二十有一年矣。先帝知臣謹(jǐn)慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來(lái)，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之明；故五