智能享受简介
齿轮共享
-文本-
前言
汽车涂料往往关注涂料行业的最新技术和前沿应用，被视为衡量一个国家涂料水平的重要指标。改革开放以来，我国汽车涂料水平逐渐与世界接轨，汽车涂料市场日益繁荣，但与国际先进水平仍有较大差距。我国已经是全球汽车产销量最大、竞争最激烈的市场。汽车涂料及其工艺直接决定了消费者对汽车的审美和体验。为了满足消费者日益多元化、个性化的需求，各汽车制造商加大了对汽车内外饰设计涂装材料和工艺的研究。本文通过对该领域目前的研究现状和趋势进行梳理和分析，掌握汽车内外饰涂装材料和工艺的特点和内在规律，总结当前存在的问题和原因，并结合近年来出现的涂装新技术年。材料和新工艺阐述了未来的发展方向，以满足汽车内外饰涂料的设计和应用要求。
汽车内外饰设计用涂料
由于汽车内外饰涂料基材的不同，导致内外饰涂料的种类和特性也有较大差异。因此，下面从内部和外部两个方面对涂层材料进行介绍。
汽车内饰设计用涂料
现代汽车内饰所使用的基材种类很多，包括塑料、金属、皮革、木材等，各种基材的材料性能和应用范围不同，内饰设计所选择的涂层材料也有很大差异。需要根据基材的特性灵活选择。以应用范围最广泛的塑料为例，这种材料质轻、易于加工，具有良好的外观装饰效果和物理化学性能，受到广大汽车设计师的青睐。其中ABS塑料常用于制作仪表板及其部件、转向柱外套、扶手等。PVC塑料多用于制作侧板、车顶内衬、地毯、窗框等。聚丙烯塑料用于制作车门但塑料本身有一些固有的缺陷，比如耐候性较差。因此，需要考虑喷涂合适的涂层材料来保护塑料，避免外部直接腐蚀，并保证喷涂后的塑料具有良好的光泽度、触感等视觉和触觉效果。因此，汽车内饰涂装材料不仅要具备一般涂料的耐腐蚀性，还要具有美观的外观和光滑的手感，以提高汽车产品的使用体验。以下是室内设计中使用的一些常见油漆。
聚氨酯涂料
聚氨酯全称聚氨酯，分为双组份聚氨酯涂料和单组份聚氨酯涂料。其中，单组份聚氨酯涂料的性能不如双组份聚氨酯涂料全面，难以适应汽车行业的高要求。而双组份聚氨酯涂料机械性能优良，固含量高，涂膜美观，装饰性能好。这些综合因素使得双组份聚氨酯涂料在汽车内饰涂料市场占据主要地位。现在使用的双组份聚氨酯涂料大多是溶剂型的，但溶剂型聚酯氨对环境污染太大，这使得更环保的水性聚氨酯涂料越来越受欢迎。双组份水性聚氨酯涂料不仅具有一般聚氨酯涂料的特点，还具有良好的柔韧性和耐擦洗性。其耐溶剂性也达到了溶剂型柔软触感涂料的水平，可以实现从橡胶到天鹅绒的丰富表面。触碰。因此，这种涂料已成为汽车内饰设计涂料的首选材料。朱林宗改进了原有的水性聚氨酯涂料配方，生产出了光泽度、丰满度、触感、鲜艳度都很好的水性聚氨酯涂料。该涂层用于 ABS 塑料内饰件，使汽车内饰具有更好的外观和感觉。
丙烯颜料
丙烯酸漆是以传统丙烯酸树脂为基础，添加氯磺化聚乙烯橡胶、耐候颜料、填料、耐候助剂等，采用先进工艺配制而成的单组份自干耐候防腐涂料。耐候性和防腐蚀性能。其性能优良、装饰性强、施工方便，非常适合汽车内饰涂装。由于其优异的基本性能，以丙烯酸为基础的各种改进水性涂料的研究取得了较多进展。例如，万学琪等人生产的水性含氟丙烯酸漆膜，优化了丙烯酸的耐污性。成棉江研发的石墨烯水性丙烯酸涂料，提高了水性丙烯酸的防腐能力。陈鑫研发的纳米氧化锌改性水性丙烯酸涂料具有优异的抗紫外线和抗菌能力，材料涂层的拉伸强度、耐候性、硬度和耐摩擦性能均得到增强。胡蒙改进型水性丙烯酸具有施工方便、价格低廉、光泽度和硬度高、防腐性能优良等特点。 ML Nobel 等人制备的水基纳米复合材料。具有良好的环保性能和固化膜挺度。上述研究主要集中在水性丙烯酸涂料的改进上，旨在提高环保性和涂装性能的非水性丙烯酸涂料也引起了研究人员的关注。例如，韩晓科生产的高固含量羟基丙烯酸涂料，对非水性丙烯酸涂料进行了改进。水性丙烯酸的环保性和涂层性能。
上述改进型丙烯酸涂料的各种性能能够很好地适用于汽车内饰件的主要基材及其工艺要求，对于增强汽车内饰设计的装饰性和亲和力非常有帮助。
氟碳涂料是指以氟碳树脂为主要成膜物质的涂料。由于氟碳树脂中CF键的键能较大，因此具有良好的耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性。它具有优异的性能和低摩擦力，因此在汽车内外饰涂装领域有着非常广泛的应用。杨敬华制备了纳米二氧化钛改性氟碳涂料。该材料的漆膜稳定性好，光催化和自洁能力强，涂层附着力、耐洗刷性、耐老化性和耐盐雾性均得到显着提高。改善并自分解内饰件蒸发的有机物。潘云飞等人生产的新型高固常温固化FPVE氟碳涂料具有优异的防腐能力和鲜艳度，适用于经常接触、需要良好视觉效果和充足光照的室内基材的表面喷涂。
改进氟碳漆的水性氟碳漆产品目前还不成熟，其保光性和硬度比溶剂型氟碳漆差很多。但环保是大势所趋，水性氟碳涂料具有超强的耐候性和耐腐蚀性，可以作为长效免维护的外墙涂料。以上特点使其成为当前水性涂料改进研究的热点之一。其中，陆钊等人生产的水性氟碳面漆。 [14]性质稳定，耐候性好，可在室温下固化。对合金内饰件的镀层有显着的作用。高杰[15]制备的水性碳纳米复合溶剂型氟碳涂料具有良好的耐腐蚀性、稳定性和抗冲击性，适用于合金和塑料内饰件的表面涂装。
汽车外饰设计用涂料
汽车外饰的涂装直接影响消费者对车辆外观的视觉评价，是汽车外饰设计的重要考虑因素。汽车外墙涂料与内墙涂料的不同之处在于，其所喷涂的基材形状单一、面积较大。它没有内饰材料形状的细节和复杂性。一般根据喷涂工艺的施工工艺阶段使用针对性的涂料。不同的喷涂材料。因此，根据施工工艺介绍以下用于汽车外饰设计的涂料材料，包括汽车底漆、汽车中漆、汽车面漆三部分。
汽车外饰底漆
汽车底漆作为汽车外饰基材表面喷涂的第一道油漆，可以形成第一层漆膜，保护基材。在性能要求上，除了与底材有足够的附着力、与中涂或面漆有良好的相容性和附着力外，还需要具有优良的成膜、防锈、防腐性能。 、耐盐雾、环保。研究人员对这些特性进行了卓有成效的探索，并实现了底漆的材料改进。谭震等人开发的环保型水性环氧树脂汽车底漆。具有良好的成膜性能和环保性能。张红苏制备的新型丙烯酸汽车底漆自动沉积涂料具有良好的环保、耐盐雾、防锈性能。周荣华等人研制的一次性直喷式汽车用聚丙烯塑料底漆。具有耐腐蚀、耐盐雾性能。王庆军等人开发的高固环氧底漆环保、耐盐雾。张莉等人生产的水性双组份环氧底漆。具有较高的防腐、耐盐雾性能。
汽车外饰中间涂
汽车中漆又称二道漆，是介于汽车底漆和面漆之间的涂料。从性能要求上来说，中涂漆需要与上下涂层有良好的附着力和结合力。同时必须具有良好的机械性能，以在特殊情况下保护面漆。它还应具有优良的填充和抛光性能，以利于研磨后获得平整光滑的表面。目前，大多数中间涂料都是溶剂型的。由于不环保的先天缺点，目前对中间涂料的研究更多集中在水性中间涂料的研发上。例如，郑琪等人制备的水性饱和聚酯树脂中漆。具有优良的填充和抛光性能。黄松漆采用多元醇和多元酸经熔融缩聚而成的饱和聚酯树脂制成，具有非常好的综合性能。沉秋旺等人制备的中涂漆以饱和聚酯树脂A和苯胺化三聚氰胺甲醛树脂为主要成膜物质，与底漆和面漆涂料相容性好，具有良好的综合机械性能。这些新开发的水性中间涂料不仅更加环保、性能更好，还可以改善整体外饰涂层的视觉效果，为提升汽车外观提供了保证。
汽车外饰面漆
汽车外饰面漆是塑造汽车外观的最后一道工序，主要需要具有良好的平滑性、光泽度、透明度、鲜艳度和耐候性。为此，许多研究人员积极研究这些特性。其中，陆钊等人制备的氟碳面漆。具有高耐候性和优异的光泽度。周树军制备的高固含量低粘度聚氨酯面漆是采用E-10（缩水甘油基碳酸叔脂）合成的聚酯预聚物改性丙烯酸树脂。在保持原有特性的同时，提高了丙烯酸树脂的性能。脆性提高了汽车面漆的鲜艳度和涂膜的机械性能。翟英蕾等人采用丙烯酸树脂和三聚氰胺甲醛树脂制备的面漆性能优异，价格低廉。是追求性价比的理想面漆涂料。由于高装饰性汽车面漆对汽车外观设计有着极其重要的影响，因此高装饰性汽车面漆的研究已成为当前汽车面漆的主要研究方向。王长庚研究发现，高固含量低粘度技术对于改善汽车装饰外观效果显着。采用E-10改性和合理的工艺条件制成的高固含量汽车面漆具有非凡的鲜艳度和光泽度。 ，能够很好地满足高端汽车涂装的要求。
汽车内外饰涂装工艺现状
汽车内外饰件的涂装效果不仅受涂装材料的影响，还与其涂装工艺密切相关。涂层工艺主要由基材和涂层本身的表面性能决定。由于汽车内外饰件的基材和涂装材料存在较大差异，下面从内外饰件两个方面对涂装工艺进行分析。
汽车内饰涂装工艺
涂料附着在基材表面的能力与基材本身的性能密切相关。如今，大多数汽车内饰件都是以塑料为基础的。塑料具有粘合困难、润湿性低、易受热变形等缺点。因此，涂装工艺的第一步是对塑料表面进行预处理，然后是底层。油漆和面漆的应用。
塑料件表面预处理
塑料表面预处理方法有溶剂处理、化学处理、等离子表面处理和电晕处理等。其中，溶剂处理法适用于形状复杂的聚烯烃塑料材料。经溶剂处理的聚烯烃的表面粗糙度和润湿性得到改善，有助于形成具有独特表面纹理的内饰件，从而优化外观和视觉效果。化学处理法适用于聚乙烯、聚苯乙烯和ABS树脂。赵秋荣等人通过对ABS塑料进行化学处理，大大改善了ABS塑料的粗糙度和润湿性。等离子表面处理方法适用于聚乙烯复合塑料。刘洋等人利用低温等离子技术对聚乙烯复合塑料进行表面处理，提高了塑料表面的粘结质量，使油漆更容易附着。电晕处理法适用于塑料薄膜的表面处理。黄亚南对聚丙烯塑料进行电晕处理，提高塑料薄膜的润湿性，增加表面粗糙度。除了使油漆更容易粘附在塑料表面之外，它还有助于设计具有粗糙感的内饰部件。
内饰塑料件的表面预处理工艺与汽车内饰的设计密切相关。经过这一过程，消费者在接触内饰件时将会有更好的手感体验和操作舒适度，汽车内饰也会形成良好的外观效果。
底漆和面漆涂层
内饰件基材预处理后，一般需要在待喷涂区域喷涂适当厚度的底漆，以保护表面不受污染，并增强面漆与内饰件表面的附着力。面漆喷涂工艺需要在底漆表面喷涂1-3道面漆，才能赋予汽车内饰件理想的颜色、质感和光滑的表面外观。需要注意的是，一些特殊的塑料基材不需要喷涂底漆。例如，以ABS塑料为基材的汽车内饰件，用溶剂清洗表面后，可以直接喷涂面漆。
目前，汽车内饰件底漆的涂装方法有电泳涂装、喷涂、刷涂、浸涂等。由于电泳涂装更加环保，所以目前汽车内饰件底漆喷涂多采用电泳涂装。涂布，具有涂布效率高、涂膜质量好的特点。面漆涂装主要有手动空气喷涂和自动静电喷涂。手工空气喷涂具有涂层均匀、涂层光滑美观的特点，但消耗油漆较多，生产效率低，施工环境较差。而自动静电喷涂涂层利用率高，生产效率高，施工环境好。因此，研究人员对自动静电喷涂的研究更加深入。例如，赵培巧妙地利用自动静电喷涂涂层质量好、涂料利用率高、效率高的特点，将喷涂颗粒更好地沉积在塑料表面。韩宏志开发了基于自动静电喷漆雾化机理、喷涂参数优化和轨迹规划的汽车涂装工艺，实现了商用车车身的高质量喷涂。
汽车外饰涂装工艺
汽车外饰涂装工艺集中在车身涂装。由于大多数汽车车身都是由钢制成的，因此在制造过程中油、灰尘和铁锈会粘附在钢材上。因此，汽车外饰涂装工艺的第一步是涂装前对金属表面进行处理。完成前处理后，首先通过电沉积工艺在外饰件基材表面镀上防腐防锈层，然后喷涂密封剂，最后喷涂由以下成分组成的面漆：底漆和清漆。此时，通过这一流程的完成，概念设计时的色彩、质感、光泽度、光滑度、鲜艳度等汽车外观效果将得到充分的展现。
2.2.1 预处理
汽车外饰涂装的前处理工艺是首先清洁基材表面，然后通过脱脂、表面调理和磷化三个液体浸渍工艺去除焊接残留物。除油工艺是将基材浸入有机溶液中，去除冲压过程中残留的表面油污。表面处理工艺首先在成核位点生成磷酸盐，以便在基材表面进行晶体生长，以增加金属表面的晶核数量，然后增强后续磷酸盐序列的键合机制，使游离酸能够蚀刻表面并释放氢气。最后，金属磷酸根离子以晶体的形式沉淀在表面常温氟碳喷涂在钢结构防火涂料装饰上的应用，去除自然氧化膜。磷化处理采用惰性金属磷酸盐层工艺，增强基材表面的耐腐蚀性能。在清洁和准备好的金属表面上沉积一层薄而致密的均匀转化层，以实现适合粘合的氧化膜的重新附着。提高基材的附着力。
电沉积工艺
预处理后，采用电沉积工艺在基材表面涂覆沉积层，保护基材免受磨损和腐蚀。近年来，许多学者将注意力集中在这一过程的改进上。例如，李智等人。开发了CeO2纳米颗粒金属陶瓷复合电沉积工艺，可以提高沉积层的耐磨性和耐腐蚀性。王运强开发的超临界石墨烯脉冲复合电沉积工艺可以在金属基材表面形成耐磨性能优异的石墨烯沉积层。范辉等.优化喷射电沉积工艺，逐渐使金属基体表面沉积层的微观结构更加致密，从而增强基体的耐磨性。
防锈工艺
防锈工艺是在电沉积工艺基础上的一种无基材表面喷涂工艺。它具体采用聚氯乙烯、聚酯氨等密封剂进行接缝密封，防止金属基材腐蚀。目前，密封胶主要用于车门、行李箱、挡泥板、金属件、轮胎等结构的接缝处，防止空气和水进入内部，腐蚀基材。除了防锈之外，在密封剂的最新研究中，聚氯乙烯和聚酯氨被尝试用作车身底部区域阻尼涂层的密封剂，以起到防噪音和减震的作用。王秉龙等.以丙二醇和甘油为混合起始剂，合成了新型汽车密封胶用聚醚多元醇。这种聚醚多元醇具有更稳定的反应活性，可以与二苯甲烷二异氰酸酯反应合成聚氨酯预聚物。车身密封剂。该密封胶具有优异的隔音、减震性能，能够为消费者提供更加舒适的乘坐环境。
面漆工艺
面漆工序是汽车外饰涂装工序的最后一步。该工艺一般采用湿碰湿法。短暂闪蒸后，透明涂料被喷涂到底漆上，然后涂料在烤箱中固化。该工艺常因设备故障、金属表面性能、工艺流程问题等造成表面收缩、橘皮、面漆起泡等外观缺陷。湿碰湿方法需要专用的空气处理系统，其过滤和涂装设备的特性决定了涂装操作的整体效率和涂装质量。因此，一些研究人员从设备优化的角度进行了面漆工艺优化的研究。例如，张殿平进行了一系列实验，验证了轻卡涂装线上面漆收缩的原因是压缩空气管道老化和打磨设备润滑不足造成的。他还从改进流程和管理流程的角度提出了解决类似问题的思路。 。结合金属表面特性来改善面漆工艺具有显着效果。刘世海通过分析面漆橘皮的产生机理，发现钢板的粗糙度与车身面漆橘皮的产生存在重要的相关性，并进一步提出金属漆的膜厚和粘度、以及慢干流平剂的添加量等。在防止橘皮现象的出现方面。工艺流程的优化对于面漆工艺的优化也具有重要意义。刘汉工通过分析闪干时间、漆膜厚度、溶剂挥发等因素，发现并总结了水性双组份聚氨酯面漆起泡的原因。这些研究表明，通过对上述面漆技术的改进，可以有效防止面漆喷涂过程中容易形成的缺陷，提高汽车面漆膜的外观和装饰性能，为面漆持续优化的方向。可提供汽车外饰设计及涂装工艺。
汽车内外饰涂料及工艺发展趋势
汽车内外饰涂料发展趋势
溶剂型涂料在涂装过程中不可避免地会产生大量的VOC污染。目前，政府环保政策日趋严格，消费者的环保意识日益增强。在此背景下，更加环保的水性涂料受到众多研究者的青睐。 。研究人员力求在现有水性涂料优异性能的基础上，进一步提高水性涂料的力学、硬度、耐候性和稳定性。其中，王海峰等人制备的环氧树脂改性水性聚氨酯涂料。具有良好的机械性能。范晓丽制备的双组份水性聚氨酯汽车面漆采用含羟基丙烯酸酯乳液和水性异氰酸酯固化剂进行交联固化和改性，可增强漆面的环保性和综合机械性能。康远等人制备的有机硅改性水性聚酯氨乳液。具有优异的耐候性、持久稳定性、无污染等优点。由于汽车内外饰设计要求涂料本身具有高彩度、高光泽和优异的质感，因此对涂料装饰效果的研究也不断兴起。例如，黄美菊配制的水性丙烯酸清漆具有良好的装饰性外观常温氟碳喷涂在钢结构防火涂料装饰上的应用，给汽车外观带来新的视觉效果。
汽车内外饰涂装技术发展趋势
目前，汽车涂装技术仍处于不断发展和完善的过程中，不可避免地存在一些问题。其中重要的问题之一是，在喷涂过程中，只有50%至60%的雾化涂料能够覆盖汽车表面。另雾化的油漆会扩散到空气中，造成严重的环境污染。此外，大多数汽车涂装仍采用传统的手工工艺，存在效率低、消耗高等问题。为此，褚少华研发设计的涂装工艺参数智能控制系统已成功投入某汽车制造企业涂装生产线。智能系统实现了喷涂参数和工艺的优化，显着提高了喷涂效率，降低了成本。在能耗方面，采用的绿色环保水性3B1C工艺（油漆、色漆、清漆三层同时喷涂，一次干燥）也很大程度上减少了VOC的产生，并具有良好的环保效果。可见，汽车涂装技术的研究正在朝着智能化、绿色化的方向发展。
此外，改善汽车内外饰设计效果的涂装工艺研究也在不断深入。其中，汽车等离子表面技术不仅可以让汽车设计师设计出精美的外观，还具有提高驾驶乐趣、低排放、高可靠性等优点。其中，司先锋等人。采用等离子喷涂技术制备涂层，并研究不同参数下涂层的性能。结果表明，随着等离子喷涂功率的增加，涂层的光学性能显着改善，这对于汽车内外饰件的外观性能具有重要意义。有很大的进步。因此，等离子喷涂技术具有一定的研究价值。
总结与展望
随着绿色化、个性化消费理念深入人心，汽车内外饰涂装材料及工艺面临新的发展机遇和挑战。其中，汽车内饰涂料中溶剂型涂料污染较大，而且不如水性涂料环保。因此，许多学者的研究重点是在水性涂料中添加特殊物质来实现改性。汽车外饰涂料的发展特点是底漆向环保、防腐、耐盐雾方向发展；中涂漆具有耐磨性和高机械性能；面向高装饰性能和耐候性的面漆，该系统探索了三种研究趋势，以改善基于其相关性的外部涂料的全面性能。总体而言，目前对绿色，环保，装饰性高度且高度实用的涂料的研究是主要的研究方向。其中，需要进一步加深对水基聚氨酯，水基丙烯酸和水性氟化合物涂料的研究。关于涂料和面漆的全面研究变得越来越重要和紧迫。
为了解决不同底物的表面处理问题，正在加强对特殊底物的表面预处理过程的探索。底座和面漆涂层工艺已从手动喷涂到自动喷涂，例如电泳和静电喷涂。汽车外部绘画的预处理过程正在发展为液体浸入过程，可以更好地实现金属表面清洁。电沉积过程不断朝着增强基本材料的耐磨性和耐腐蚀性的目标迈进。正在深入研究抗粘附过程以具有更高级的特性。面漆过程具有出色的隔音和令人震惊的特性的密封剂，在设备，金属表面特性和过程流程方面实现了自我完善。随着技术的进步，各种新的过程技术和方法在内部和外部装饰绘画的各种过程中都出现了，它们逐渐发展朝着高质量，高效智力和低污染物，低污染物，低消费绿色方向发展。
-结尾-
