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

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， 具有價格低廉、 適用各種底漆表面的特點。 PVC樹脂系車底涂料的抗流掛及垂下性好，一次涂層厚度最多可達 3mm，并具有優(yōu)良的耐磨、耐蝕、抗石擊、密封和減震性能。 PVC樹脂系車底涂料厚度大（ 300-1000um）、外觀粗糙，所以只適用于車底板、輪罩等對表面狀態(tài)要求不高的位置， 而對于車前部、門下部及門檻等既要求抗石擊又要求裝飾性的部位，使用 PVC涂料就會影響其美觀性。一汽轎車公司在部分車型上采用聚氨酯裙邊涂料作為轎車門邊及門檻位置的抗石擊涂層， 保證了轎車良好的外觀裝飾效果。 聚氨酯裙邊涂料是使用于轎車門檻部位的

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

4、、顏料、穩(wěn)定劑和少量的高聚合樹脂、溶劑等，用于車身外底板及門檻密封和抗石擊保護。1.2涂膜性能表 1 為車用 PVC和聚氨酯抗石擊涂膜部分性能對比，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，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比項目PVC樹脂型涂料聚氨酯樹脂型涂料施工壓力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)備要求帶壓盤的高壓泵、過濾器、調(diào)壓穩(wěn)壓設(shè)備、帶送攪拌罐（ 5-10轉(zhuǎn)/ 分）、過濾器、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35時易發(fā)生凝膠固化；停產(chǎn)期間儲存條件30以下儲存，儲存期不超過 3 個月需每隔 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車底涂料施工條件相近，除需要采用各自獨立的輸送系統(tǒng)之外，噴涂間、烘干爐、甚至噴涂機器人都可以共用（使用獨立調(diào)壓器及噴嘴） 。工藝管理2.1聚氨酯使用中常見問題及管理要點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)格管理施工過程十分必要。下面以幾個聚氨酯使用中常見的問題為例來歸納一下聚氨酯抗石擊涂料的工藝管理重點：流掛聚氨酯施工過程中出現(xiàn)流掛的原因和預(yù)防措施：1）黏度過低通常聚氨酯材料的黏度應(yīng)控制在之間，如黏度低于就會出現(xiàn)流掛。2）噴涂過厚當(dāng)聚氨酯一次噴涂厚度超過300um時就可能出現(xiàn)流掛。一般聚氨酯涂層的厚度為100-150um。降低膜厚可通過增大槍嘴相對移動速度或適當(dāng)減小噴涂壓力來實現(xiàn)。3）一次噴涂量過大對于涂層厚度要求稍高的區(qū)域， 可通過

7、兩次噴涂來實現(xiàn)， 確保材料中的溶劑盡快揮發(fā)，降低其流動性。針孔聚氨酯施工過程中出現(xiàn)針孔的原因和預(yù)防措施：1）烘干升溫過快聚氨酯固化的過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，如果烘干過程升溫過快， 會造成涂膜表層固化， 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性，所以涂層干燥后會呈現(xiàn)出針眼狀的小孔， 這一點在生產(chǎn)線設(shè)計時就要有所考慮。 大多數(shù) PVC烘干爐只有一個升溫段，爐身較短，一般要求 PVC涂層達到表干即可，但如果是聚氨酯則必須要干透，以便進行中涂前打磨?？赏ㄟ^隨行測溫儀對車門檻位置升溫速度進行檢測，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)進入了空氣， 經(jīng)過高壓泵以后， 形成及其細小的氣泡存在于涂膜當(dāng)中， 進入烘干爐后， 小氣泡受熱膨脹沖破半固化的涂膜表層， 形成一個個氣孔。 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)備選用和日常維護中，要注意以下幾點：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， 要加強對攪拌罐內(nèi)液位的監(jiān)控，及時補料，避免泵出現(xiàn)空打。另外，管路不嚴(yán)、泵空打、過濾器堵塞等原因也能造成空氣混入。3）材料黏度過大

9、黏度過大的聚氨酯材料流平性變差， 烘干時容易產(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 30%，故攪拌罐應(yīng)封閉良好，于陰涼環(huán)境保存并及時使用。 如果攪拌槳及罐體設(shè)計不當(dāng)， 也會造成材料分層沉淀，底層材料黏度過大。4）混入雜質(zhì)如果材料中混入油污等雜質(zhì)，或車身不潔凈，因為表面張力的不同也會產(chǎn)生針孔。2.2 PVC 車底涂料使用中常見問題及管理重點PVC材料因黏度高，質(zhì)地疏松、粗糙，不會出現(xiàn)流掛、針孔等問題，但有以下幾點需要注意：1）保證噴涂部位清潔，

10、 如果車體表面有油污、灰塵會影響涂膜附著力。2）如果系統(tǒng)進入空氣，就會在系統(tǒng)高壓環(huán)境下形成氣泡， 混有氣泡的 PVC涂料附著力會變差， 甚至脫落。所以必須確保壓盤落下完全， 壓盤周圍以及管路系統(tǒng)密封良好，避免泵空打。結(jié)語使用聚氨酯樹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、 細膩的表面， 符合中高級轎車高裝飾性外觀的要求。在價格上，聚氨酯樹脂相對昂貴，所以可采用輪罩和車底下表面噴涂PVC樹脂型涂料，車身下縱梁和門下邊緣噴涂聚氨酯裙邊涂料的工藝設(shè)計，這樣平均單車成本僅增加幾元錢。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。參考文獻王錫春，最新汽車涂裝技術(shù)，機械工業(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，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，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、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大

12、小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，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， 遠小人， 此先漢所以興隆也； 親小人， 遠賢臣， 此后漢所以傾頹也。 先帝在時，每與臣論此事， 未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。 侍中、尚書、 長史、 參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。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，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之明；故五