我国汽车漆和主要涂料品种发展现状及趋势2粗糙度仪

我国汽车漆和主要涂料品种发展现状及趋势

摘要：综述了我国汽车用涂料、建筑涂料、防腐蚀涂料、卷材涂料、木器涂料及环保型涂料的市场前景、发展应用现状和发展趋势。 　　关键词：涂料；市场前景；应用现状；发展趋势；市场竞争；综述 0 引言 我国涂料工业已有 80 余年历史，特别是改革开放以来，涂料行业陆续引进了建筑涂料、汽车涂料、船舶涂料等各类专用涂料的生产技术和关键设备，形成了各类专用涂料的生产基地，基本上满足了国民经济发展的需要。涂料产量也由 1980 年的 48 万 t 上升到 2003 年的 241.51 万 t( 国家统计局数据 ) ，较 2002 年增长 19.88 ％，首次突破 240 万 t 大关，从而使我国的涂料生产总量仅次于美国，居世界第二位中国机械网okmao.com。有专家估计，因 500 万元／ a 以下的企业未统计，中国 2003 年实际涂料已达 300 万 t 以上。 自从加入 WTO 以来，我国涂料工业得到飞速发展，汽车工业、住宅建设、能源交通工业迅速崛起，带动了汽车涂料、建筑涂料、道路标志涂料、防腐涂料、卷材涂料等市场需求的大幅增长，由于环境保护意识增强和国家环境法规的制定，刺激了水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料和 UV 固化涂料的技术产品的大力开发和推广应用。因而使环保型涂料成为未来涂料发展的必然趋势。经济的发展、对外开放的力度加大，促使国际贸易比例增长，国际跨国知名涂料大公司纷纷进军中国，在引入先进管理和技术产品的同时，也使涂料市场竞争变得更加激烈。 1 汽车用涂料 1.1 汽车用涂料市场 汽车涂料，尤其是轿车涂料，代表着涂料工业的最高技术水平和发展方向。人们常形容：生产高档轿车，如同制造工艺品一样。因为轿车表面要求鲜艳夺目，庄重大方，代表着车主的素质和文化底蕴。汽车文化已经在中国迅速崛起。 2004 年 6 月，北京举办了国际汽车展览会，展出面积达 11 万 m 2 ，世界各大汽车巨头都看好中国汽车市场。我国汽车工业的迅速发展，为汽车涂料提供了广阔的发展空间， 20 多年来涂料骨干企业通过引进技术、合资合作，全国已形成 24 万 t ／ a 汽车涂料生产能力， 2003 年我国汽车产量突破 400 万辆大关，达 444.30 万辆，其中轿车产量 201.89 万辆，占汽车总产量的 45 ％。有专家预计 2004 年中国汽车产量增长 25 ％，年产量 555 万辆，其中轿车将达 262 万辆，占汽车预计总产量的 48 ％。民用汽车保有量达到 2200 万辆，共需汽车涂料 22.95 万 t ，新车 (OEM) 用漆 16 ． 20 万 t( 其中电泳涂料 5.67 万 t ，中涂 7.89 万 t ，面漆 4.19 万 t ， PVC 耐石击涂料 2.43 万 I ，其它 2.02 万 t) ，修补漆 6.75 万 t 。但值得注意的是，每年 4 ～ 5 月份是汽车销售旺季， 2004 年却一反常态，汽车销售量比μ 2003 年同期下降 30% 。 6~7 月份脸无好转迹象。究其原因，不少购车持币观望，认为我国进入 WTO3 年后，汽车价格还会进一步走低，中国汽车销售市场还属于青春成长期。 1.2 汽车用涂料发展现状 1.2.1 电泳涂料 世界电泳涂料的发展，历经 40 多年，按美国 PPG 公司的分类，第 5 代中厚膜电泳涂料已在世界各大汽车厂的生产线获得应用。第 6 代无铅、无锡等重金属颜料的产品已工业化生产。第 7 代锐边棱角涂覆效果良好、耐蚀性大大提高的电泳涂料已投入市场。第 8 代为双层电泳漆新品，其泳透率高，颜基比低，简化了涂装工艺，涂料利用率最高可达 98% ，并使涂装成本降低。 表 1 双层电泳的工艺参数 涂层 第一层 第二层 颜色 黑色、导电 灰色或彩色 膜厚 / μ m 10 20 ～ 30 电压 /V 100 250 时间 /S 90 180 烘干条件 / ℃， 30min 180 180 我国电泳涂料发展较快，从阳极电沪涂料工业应用开始，也经历近 40 年发展历程，基本与国外同步。 　　目前阳极电泳涂料的发展主要集中在铝材上，丙烯酸阳极电泳涂料是阳极电泳涂料新一代产品，具有水溶性污染性和特有的浅色调。国内铝材用的阳极电泳涂料目前以台湾技术居多，但近１年来，大陆的技术取得了突破性进展，已能涂装出各种色彩，但透明涂层还存在的某些不足。 　　阴极电泳（ CED ）涂料已普遍用于汽车底漆，目前存在几种技术共存的局面。单组分薄膜型、双组分厚薄型（ 40 μ m ）、中厚膜型（ -35 μ m ）及无铅电泳、边角防锈型、耐候型、低湿固化（低于 160 ℃ 交联）型电泳涂料。对于豪华轿车和国产普通型私驾车的底漆，目前重车的底漆，多采用合资厂及国产 CED 。 　　传统的汽车涂装工艺采用溶剂型中涂 + 底色漆 + 罩光清漆体系。虽然有工艺成熟、质量好、施工方便等突出优点。但 VOC 排放量大，中涂和面漆的厚度之和约占涂层总厚度的 70%~80% 。近年来随着全球环境质量的日益恶化，一些发达国家纷纷制定 VOC 排放标准，如 1995 年德国规定为 35g /m 2 。为了达到标准，各国涂料世界都在从事减少环境污染的水性涂料、粉末涂料和高固体分涂料的研究开发。欧洲国家近年来新建的生产线全部采用了水性底色漆。欧美国家 2000 年底色漆的水性化率达到 65% 。罩光清漆在欧洲主要的仍是双组分溶剂型清漆，个别生产线开始试用水性清漆和粉末清漆。我国的 VOC 排放尚无法规，国内整车涂装尚无使用水性漆的先例。 　　国产汽车中涂基本上采用聚酯氨基，也有采用聚氨酯型的。未能在中高级轿车上应用，多用于普通轿车、商务车上、而载重车不采用中涂而是直接在底漆上涂面漆。国外已有 2 种工艺，一是采用水性中涂，一是粉末中涂，也有采用水性粉末浆工艺，但国内汽车生产线未作环保要求，因而仍以溶剂型中涂为主，但水性中涂国内已有研究成果。 　　国内汽车面漆常用的本色漆有氨基醇酸型、丙烯酸氨基型、聚酯氨基型以及双组分聚氨酯型。尤其是双组分聚酯氨酯涂料，具有较高的丰满度、流平性及鲜映性，漆膜还具有适中的柔韧性、硬度，综合指标达到最佳平衡。国外在中国设立的汽车生产厂，已经有采用水性漆涂装的计划。 　　高级轿车也采用外加罩光的双层体系，但国产汽车也如同国产阴极电泳涂料一样，主要用于商务车、大客车、载重车以及农用车摩托车的涂装。 　　金属闪光漆技术主要为低固体分聚酯或丙烯酸氨基，采用 2C 1B 涂装技术，目前国产罩光清漆大多采用高固体分单组分丙烯酸氨基型和 2K 丙烯酸— PU 型。涂膜抗流挂性、鲜映性也已获得解决，可用于各类型车辆的罩光。但罩光清漆往往与本色漆或闪光漆配套供应，因而也只在商务车上和某些载货车上获得应用。中化建常州涂料化工研究院等单位进行过水性汽车底色漆的开发研究，并通过国家组织的鉴定，但仍未获得应用。 1.2.3 修补漆 　　汽车修补漆包括修补底漆、面漆和辅料，修补底漆多采用常温干或热固性醇酸、环氧酯、丙烯酸氯基、硅烷类、氨酯油、硝基纤维素、 2K PUR 、 2K 环氧涂料。修补面漆离不开调色系统和各种车型涂料的基础颜色数据，国内汽车修补漆技术目前趋成熟，但受修补漆的冲击较大，国外几大涂料生产同 Dupond-Herberts 、 PPG 、 BASF 、 ICI 、 Akzo 、 Nobel 已进入中国市场，而 Sherwin-Williams 公司已收购国内厂家开始争夺修补漆市场。 1.3 汽车用涂料的发展趋势 图 1 未来环保型汽车涂料的研究发展方向 　　随着环保呼声的日渐增高，传统的溶剂型涂装材料将逐渐被淘汰。涂料产品开发在提高性能的同时将更注重环保性。不断减少有害物质和废水排入是前处理材料研究开发的方向；水性涂料由于以水代替溶剂，使 VOC 排放量降低，粉末涂料无溶剂排放之虑且回收利用方便，高固体分涂料可以直接利用现有设备进行施工，溶剂排放量大大降低。因此，水性涂料、粉末涂料以及高固体分涂料，将逐步替代传统的溶剂型中途、面漆涂料，成为现代环保型汽车涂料的主流。在欧洲国家水性涂料和粉末涂料的应用已较为广泛，在国内也为使用水性涂料做好了准备。 1.3.1 各种汽车涂料品种的发展热点 　　（ 1 ）阴极电泳底漆 为了最大限度地发挥电泳涂料的性能，应从包括原材料、被涂物底材配套面漆以及涂装设备的整个系统进行研究，今后应研究开发除环氧树脂以外的混合树脂系，开发低温固化涂料。提高边角部、焊接部、接合部防锈性高的涂料，使电泳朝向高平整度、耐候性，高外观质量、多色化、低公害方向发展，具体为： ①提高边角耐蚀性；②低温交联；③高抗碎裂性；④彩色复合、底面合一涂层；⑤降低 VOC 、不含铅锡等重金属。 （ 2 ）中涂 ①提高中涂层外观装饰性（平滑性）、厚膜化；②耐寒性优良、抗石击性优良，提高中涂层的耐崩裂性，与 CED 和面漆层间结合优良；③与面漆同色化；④开发水性中涂、粉末中涂。 （ 3 ）面漆 ①开发高耐候、色彩多样化的新型颜料；②提高外观装饰性（高平滑性、高光泽、高鲜映性）；③提高涂装施工性能，具有抗气泡、抗流挂的性能；④开发水性金属闪光漆，并进行涂装施工工艺研究。 （ 4 ）罩光清漆 ①厚膜化倾向，要求抗流挂，抗气泡性能；②彩色清漆；③提高抗洗车擦伤性、耐酸雨性；④提高光泽，鲜映度（ DOI ）；⑤开发粉末罩光和水性罩光清漆以有 UV 粉末罩光等低污染品种。 1.3.2 汽车涂料水性化 　　溶剂型金属底色漆是 VOC 排放的主要来源，占整车车身涂装各道工序排放总量的 50% 左右，通常一部轿车需要 6kg 左右的底色漆，金属底色漆的施工固体分只有 15% 左右，溶剂含量高达 85% ，如改为水性漆， VOC 排入量可减少 80% 以上。如果车身涂装全部采用水性涂料， VOC 排放量可以降到 27g /m 2 。 表 2 水性底色漆<

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