中國新型涂料網訊:
一、汽車涂料市場
據知名市場調研機構分析,2018年全球汽車涂料市場估值為87.4億美元,預計到2025年將達到106.5億美元,2018年至2025年的復合年增長率為2.88%。汽車生產(特別是乘用車)的增長、嚴格的VOC排放油漆制造法規,以及客戶對油漆質地不斷變化的喜好等,都將推動汽車油漆行業和油漆技術的進步。
汽車涂料是涂料市場發展最快的品種之一,總體來看,近年來隨著我國汽車產業進入高速發展時期,汽車涂料無論在市場規模還是在涂裝材料和涂裝工藝技術上,均取得較快發展,但整個汽車涂料行業的發展仍主要由外資主導,國內企業缺乏核心技術,產品應用低端的局面仍未打破。
二、環保汽車涂料
1、水性涂料
水性涂料涂裝對設備的要求
輸調漆系統
由于水是腐蝕介質,會造成金屬腐蝕,引起設備損壞和產生金屬離子,不僅會使漆膜色澤泛黃,而且降低漆膜的防蝕能力。為此,水性涂料的貯漆容器和輸送管路需用不銹鋼制作,并應經過化學鈍化處理。對涂裝線中的調漆系統和攪拌機、背壓調節閥均應選用低剪切力類型。輸漆管路連接應避免死角,輸送系統以采用二線為佳,管路要加大,以增加循環供料泵的壓力和流量。調漆罐攪拌機的循環速度應在0.15m/s。調漆間溫度控制在低于涂料(3±1)℃。水性涂料的貯存穩定條件:5~30℃/6個月。
靜電噴涂設備
水性涂料電阻小于0.1MΩ,有高壓電泄漏,應采用專用的靜電噴涂設備,通常采用外加電輸漆系統,其優點為供輸漆系統和換色與傳統方式相同。日本本田汽車公司在前些年開發成功和采用內加電的杯型靜電噴槍,其優點是能提高涂料的利用率。機器人彈匣式旋杯噴涂系統,將中轉涂料容器做成獨立的涂料容器(稱為彈匣),可與旋杯進行快速組合,壓送涂料。其優點為:節省換色時清洗溶劑,可同時適用于溶劑型和水性涂料的靜電噴涂。
噴漆室
噴漆室的材質應采用不銹鋼,噴漆室的新風補充需配置除濕裝置,防止涂膜流掛。
烘干室
水性涂料中水的蒸發率低,其閃蒸或晾干的時間與濕度有關,應采取措施,防止涂層產生弊病,而在噴涂溶劑型罩光面漆前,要控制底色漆膜中殘留溶劑<10%,以防止涂膜產生弊病。降低閃蒸或晾干、烘干段濕度,提高水的蒸發率。進行低溫加熱,吹風閃干,防止流掛。采用紅外加熱60~80℃,保溫2~3min。采用冷卻降濕法,降低閃蒸室循環空氣的濕度,將閃干室空氣溫度升高。
水性涂料施工要求
水性涂料的施工方法與溶劑型涂料沒多大差別,但對涂裝前的表面處理和對作業環境及施工條件等均有更高要求和嚴格規定。作業環境條件:采用噴涂方法的場合,對環境的溫度、濕度和空調系統流速有要求。最佳相對濕度RH(65±5)%,溫度(23±3)℃,空調系統流速0.3~0.5m/s。水質要求:去離子水pH7,電導率<20μS/cm;自來水pH7,電導率<170μS/cm。
中國汽車涂料和涂裝技術日漸成熟,今后將大量使用水性涂料,主要原因如下:
(1)國內近幾年新建的轎車涂裝線直接按照水性涂裝工藝設計,為水性涂料的應用預留了空間,今后只要通過設備改造,就可進行水性涂料的應用。
(2)溶劑型涂料施工時換色比水性涂料困難,使其應用有一定的局限性,特別是對于色漆而言。
(3)隨著國內與日俱增的汽車保有量,汽車后市場的迅速崛起將促使含有新材料新技術的汽車修補涂料、汽車原廠涂料的市場需求上升,并由過往的“群雄爭逐”的格局邁入如今的“縱橫捭闔”階段。與此同時,原有汽車涂裝線的環保升級改造或技術革新以及其新增的產能,都將推動汽車水性涂料等新型涂料的快速增長。
隨著我國法律法規以及監管的日益嚴苛,全社會對低碳環保理念的不斷推進,水性汽車涂料或將成為汽車涂料產業未來重要發展之一。
2、高固體分涂料
根據市場上出現的高固體分產品定義為:較傳統涂料施工固體分更高的涂料體系,一般高出10%~25%的質量固體分。高固體分涂料的核心問題是設法降低傳統成膜物質的相對分子質量,降低黏度,提高溶解性,在成膜過程中靠有效的交聯反應,保證完美的涂層質量達到熱固性溶劑型涂料的水平或更高。因此成膜樹脂必須具有合適的相對分子質量及分布,這對涂料供應商的技術及成本控制能力都是巨大的挑戰。另外,高固體分涂料體系必須輔之以溶解力強的溶劑,用更少的溶劑高效地降低黏度。
高固體分涂料施工時固體分較傳統涂料高出10-20%,這種特性帶來的不利影響是:高固體分涂料霧化難,而且即便從霧化口噴出的漆滴大小一樣,到達被涂件表面時傳統中低固涂料因溶劑揮發顆粒變得更細膩。而噴涂高固體分涂料時需要更高的能量促使漆滴充分霧化,才能保證最終漆膜的外觀。這種特性對含有效果顏料(金屬粉、珠光粉等)的產品的定向效果具有較大的影響。霧化不佳導致了效果顏料堆積,顏色難以調整,噴涂時漆滴達到要求才可滿足右側的涂著效果,F場使用經驗表明,高固涂料施工時旋杯轉速一般在50K轉/分鐘以上。高固體分涂料中以少量溶劑快速降低黏度,故所用溶劑大部分為溶解力強的極性溶劑,如酮類、醇類等。因此,高固體分涂料電阻率比傳統溶劑低:傳統溶劑施工電阻率范圍為0.8-2.0MΩ,高固體分體系為0.5-0.8MΩ。低電阻率對噴涂設備提出較高要求,需要更低的報警閥值。溫度對涂料中成膜樹脂的流變行為有較大的影響,而高固體分涂料(特別是高固體分清漆)中樹脂含量非常高,溫度變化通常會對涂料黏度產生更大的影響。
在已有的傳統中低度含量固溶劑涂料涂裝線上進行高固體分涂裝工藝改造時,僅需對參數改變的部分做稍微調整,再考慮部分必要的涂料開發、系統清洗,即可實現高固涂裝工藝的切換。此環保改造方案,成本最低,耗時最短,基本不會造成原生產線的停產。在一些有環保訴求但又不是非常嚴苛的汽車生產商以及其它工業涂裝場合,高固體分涂料有很大的發展潛力,必將以其自身獨特的優勢在未來汽車涂裝環保應用中爭得一席之地。
3、粉末涂料
粉末成為汽車涂料市場中增長最快領域,推動粉末涂料增長的一個關鍵因素是與液體涂料相比,其浪費較少,且環境法規對零VOC或非VOC涂料的要求日益嚴格。
粉末涂料屬于環保型涂料,由于其獨特的特性,如高耐腐蝕性、高質量的表面光潔度和耐磨性,預計會經歷快速增長。它還提供防潮、防熱和化學品保護等方面的特殊性能。
目前,粉末涂料在汽車工業中多用于小型貨車、客車、拖拉機、汽車零部件(包括坐椅、雨刮器、喇叭、手柄、支架底盤、擋板、汽車發動機、車輪、濾清器、操縱桿等)等零部件的涂裝。在國外,透明粉末涂料已用作轎車車身的罩光和其他車輛的罩光。汽車組裝廠也在逐步擴大粉末涂料的應用。由于技術的限制,目前汽車用粉末涂料知識單色系列,今后,汽車用粉末涂料的的發展,將進一步提高耐后性、抗紫外線性、低溫化、薄膜化和提高裝飾性方面。隨著新技術的開發和應用,以及環保要求越來越嚴格,粉末涂料在汽車工業中的應用將進一步擴大。