汽车内外饰设计用涂装材料及其工艺研究进展

汽车内外饰设计用涂装材料及其工艺研究进展

李昕,杨杏然

诺博汽车系统有限公司  河北保定 071000

摘要：经济高速发展背景下，我国汽车涂料水平日渐提升，但距离国际水平仍存在一定的距离，作为世界汽车销量最大市场，为有效满足消费者多元化需求，各汽车厂商纷纷加大对汽车内外饰涂装材料及其工艺研究，不断在实践中优化调整，以满足汽车内外饰涂装发展的需求。本文阐述汽车内外饰设计用涂装材料，内其工艺现状。

关键词：汽车内外饰；涂料；涂装工艺

前言：随汽车保有量持续性增长，消费者对汽车内外饰感观要求持续提升，内外饰设计用涂装材料及其工艺，是影响其核心因素之一，为现阶段涂装领域关注焦点。    

1、汽车内饰设计用涂装材料

   1.1聚氨酯涂料

   聚氨酯涂料主要包含两种类型，即双组分聚氨酯涂料、单组分聚氨酯涂料，其中前者不仅具备良好的机械性能、固体含量较高，而且最终装饰性能优良，后者应用存在一定局限性，所以双组分聚氨酯涂料在汽车内饰涂料市场中占比较大。现阶段，多数双组分聚氨酯涂料以溶剂型为主，但此种类型对环境污染较为严重，与我国倡导的可持续发展理念相悖，所以具有良好环保性能的水性聚氨酯涂料深受青睐。水性聚氨酯涂料不仅具备常规涂料性能，而且柔韧性较好，成为汽车内饰设计涂料材料最佳选择。表一是汽车用塑料品种及其所占比例。

   1.2丙烯酸涂料

   丙烯酸涂料主要是基于传统丙烯酸树脂基础上，适当加入一定剂量的氯磺化聚乙烯橡胶、耐候添加剂等，运用一系列处理工艺，制备成防腐涂料，不仅具有良好的耐候性、防腐性，而且施工操作简单，适用于汽车内饰涂装。由于其基础性能优良，以丙烯酸为基础改进各型水性涂料研究获得良好成效。

   1.3氟碳涂料

   氟碳涂料是指将氟碳树脂为核心涂料，其自身特征决定该涂料具有优良的耐热性、耐化学药品性，普遍应用于汽车内外饰涂装。对其涂料进行处理改性，实践应用结果表明具备良好稳定性，以及涂层附着、抗老化性能均大幅度提升。优化改进氟碳涂料水性氟碳漆产品，现阶段应用缺乏一定成熟性：不足是保光性硬度与溶剂型氟碳涂料相较不佳。但由于涂料趋于环保方向，水性氟碳涂料具有优良的抗腐蚀性，在外用涂料应用方向取得良好效果。

2、汽车外饰设计用涂装材料

   2.1汽车外部底漆

   汽车底漆是喷在零件表面的第一道漆，用于对基材保护作用，在性能要求方面，不仅具备良好的附着力，与中涂漆具备良好的兼容性，而且抗腐蚀性、防锈性优良。通过多个研究学者不断探索，在实践中积累经验，对底漆材料进行优化改良，形成新型底漆涂料，满足现下汽车涂漆需求，如应用水性环氧树脂底漆，拥有良好的环保性；新型丙烯酸汽车底漆涂料，具有良好的环保性、防锈性能。

   2.2汽车外部中涂漆

   汽车中涂漆也称之为二道浆，主要用于底漆与面漆间涂料，实际应用性能要求层面，除具备上述底漆性能之外，还应拥有良好的机械性能，以此确保特殊状况下保护面漆，同时应具备良好打磨性，便于进行打磨之后获得表面平滑性。现阶段，中涂漆多以溶剂型为主，核心不足之处是环保性能不佳，促使其更集中于水性中涂漆研发方向。

   2.3汽车外部面漆

   汽车外部面漆是汽车外观形成最后环节，对光滑性、光泽度、透明度等具有严格要求，研究者对此类性能大加研究，聚酯预聚体改性丙烯酸树脂，具备原有丙烯酸树脂性能同时，有效改善丙烯酸树脂整体脆性，进一步增强汽车涂膜力学性能；应用丙烯酸树脂与三聚氰胺甲醛树脂，通过一系列工艺处理，优化面漆各项性能，且具备良好的经济性，是性价比较高理想面漆涂料。由于高装饰性汽车面漆，一定程度影响汽车外部设计成效，所以高装饰性研究是现阶段面漆涂料核心研究方向。

3、汽车内外饰涂装工艺现状

   汽车内外饰整体涂装成效，除涂装材料影响之外，涂装工艺也是核心因素之一。涂装工艺主要由基地材料表面性质和涂料自身决定，由于汽车内外饰基材及涂装材料不尽相同，需从两方面进行分析，即内饰、外饰。

   3.1汽车内饰涂装工艺

   3.1.1塑料件表面前处理

   塑料件表面前处理方式较多，不仅包含溶剂处理法、化学处理法，而且涉及等离子表面处理法、电晕处理法等，其中溶剂法在聚烯烃塑料材料应用成效较佳，主要由于此种塑料材料形状较为复杂，通过溶剂处理之后，有效改善其表面粗糙度、湿润度，保证其表面纹理内饰件视觉成效较佳；化学法针对ABS树脂成效较佳；等离子表面处理法在聚乙烯复合型塑料中较为适用，切实改善表面粘合质量，涂料粘附性提升；电晕处理法对塑料薄膜表面处理成效较佳，增强其表面粗糙度。

   3.1.2底、面漆涂装

   内饰件基材处理完成之后，通常在喷涂部位喷上适当厚度的漆面，以此避免其表面被污染，提升面漆在内饰件表面粘合力。面漆喷涂工艺要求，应在底漆表面喷上1-3层面漆，保证内饰件外观性能。值得一提的是，部分基底特殊材料无需进行喷涂，直接清洗后即可喷上面漆。现阶段，汽车内饰底漆涂装方式较多，如电泳装、喷涂、刷涂等，点泳装具有良好的环保性，是目前使用频次较多的涂装方式，不仅工作效率高，而且质量优良。

   3.2汽车外饰涂装工艺

   3.2.1前处理

   汽车外饰涂装前处理是指采取相应的工艺清洗基材表面，经过脱脂、表面调节和磷化等工艺，将其焊接异物去除。表面调节工艺是基于基材表面形成核点位磷酸盐，保证其表面结晶实际数量，之后利用键合机制，确保其表面释放一定氢，最终金属磷酸盐离子以结晶形式呈现在表面；磷化处理利用惰性金属磷酸盐层工艺，提升其耐腐蚀性。

   3.2.2电沉积工艺

   电沉积工艺主要是，待前处理工作完成之后，于基材表面增设相应的沉积层，研究学者不断对其工艺进行优化改进，譬如应用复合电沉积工艺，有效提升沉积层抗腐蚀性；射流电沉积工艺优化，促使其沉积层微观结构紧密性，增强基材耐磨性。

   3.2.3防锈工艺

   防锈工艺是基于电沉积层面优化技术，选用非基材表面喷涂工艺，利用密封剂完成接缝密封工作，以此保护金属基材，避免其出现锈蚀。密封剂主要在门、行李箱、挡板等部位接缝处，主要是对外部水和空气做以隔绝。此外，将丙二醇和甘油进行混合，合成新型汽车密封剂，具有良好的反应活性，防噪、减震效果良好。

   3.2.4面漆工艺

   面漆作为汽车外饰涂装最后环节，通常多选用湿碰湿法，涂料于短时间内闪蒸之后喷至底层，再将涂料在烘箱中固化。影响该工艺质量因素较多，如设备故障、工艺流程等，出现部分质量缺陷，利用湿碰法需配备专用空气处理系统，由于其过滤和涂层设备特性，决定其操作整体效率及质量。

结语：基于绿色消费理念为导向层面，汽车内外饰涂装材料和工艺面临新的要求，材料逐渐趋于绿色环保、高装饰性，各新型技术工艺和材料逐渐趋于高品质、高效率方向发展，需勇于积极创新，促进新材料、新工艺应用于企业内外饰涂装中。

参考文献：

[1]刘肖飞.汽车内外饰常用的工艺方法及新技术展望[J].内燃机与配件，2019,278(2):264-265.

[2]张松峰,石德峥,王梓霖,等.汽车内饰用环保型EPP材料性能与应用[J].汽车工艺与材料,2020(3):4.

[3]王增,徐镇,黄凌玉.汽车内外饰设计用涂装材料及其工艺研究进展[J].表面技术,2019,48(6):8.

[4]冯晓磊.非金属材料在汽车内外饰中的应用探析[J].建筑工程技术与设计,2018,000(025):4525.