浅谈汽车面漆的装饰性与防护性

发布时间：2010-07-13

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东风汽车有限公司工艺研究所油漆试验室副主任周全先生

汽车涂装的主要目的包括两个方面：对表面进行防护，避免腐蚀和损伤；赋予汽车色彩和光泽。

面漆涂装赋予汽车车身色彩，提高外观装饰性，涂层具有高光泽、高丰满度和高鲜映性，漆膜光亮如镜，将汽车装扮得分外靓丽。汽车面漆的防护性要求涂层具有良好的耐候性、耐污染性、耐划伤性和耐酸雨性等，只有满足这些高功能性，才能保证面漆的外观装饰性，持久保持汽车的“崭新”面貌。

汽车面漆的装饰性

通常，评价汽车面漆的外观装饰性很难，主要依靠人的目视感观评价。为了更好地对漆膜装饰性进行评价，现已开发并普及了多种目视评价数据化的项目和仪器，如光泽计、色差仪、鲜映度仪、桔皮仪、多角度分光光度计和雾影光泽仪等。

1、雾影（Haze）

雾影是高光泽漆膜由于光线照射而产生的漫反射现象，其反映的是颜料分散、润湿的效果，雾影仅在高光泽条件下产生。雾影光泽仪是一种双光束光泽仪，仪器不仅接收漆膜的光泽，还接收反射光泽周围的雾影。雾影值最高可达1000，但评价涂料（涂层）时，雾影值在250以下就足够了。涂料的雾影值应订在20以下，否则严重影响漆膜的外观，尤其对浅色漆（白色、黄色）影响更为显著。

2、桔皮（Orange Peel）

涂层表面类似桔子皮一样的视觉波纹被形象地称为“桔皮”，桔皮是涂料（涂层）最常见的弊病之一。德国BYK-Gardner公司推出的Wave Scan桔皮仪改变了人们长期采用目测对桔皮现象进行评价的方法，而是对桔皮进行定量评价。仪器通过激光聚焦在漆膜表面，模拟人的视觉，定量测定表面波纹的光学轮廓，将结构尺寸大于0.6mm的测量数据视为长波，将结构尺寸小于0.6mm的测量数据视为短波（短波通常是叠加在长波上的）。各汽车厂家可根据自身情况制定企业标准监控桔皮状况，如国内某汽车公司要求车身面漆（垂直面）长波≤10、短波≤30；某轿车公司要求车身面漆（水平面）长波＜4、短波＜20。通常，从人的视觉感观来看，某种程度较大的桔皮并不是不能被接受，而还应关注车身各部位涂层桔皮状况的一致性。

3、动态指数（Flop Index）

由于金属闪光漆和珠光漆具有特殊的“闪光效果”，能够赋予汽车车身的金属质感，深受市场欢迎。由于金属漆的铝粉平行于底材排列，产生了所谓的“随角异色性”，动态指数就是通过测量金属漆不同角度明度的差异给出的理论计算数值。一般认为动态指数FI值小于10属弱金属性；FI值在10～20属强金属性，弱珠光性；FI值在20～30则属强珠光性。

汽车面漆的装饰性总体要求漆膜的平滑性好、丰满度好、光泽高，从视觉上能给人“有深度的透明感”和“陶瓷镜面效果”。目前，针对漆膜外观质量评价仍主要考虑光泽、鲜映度和桔皮。如何进一步改进对汽车面漆外观装饰性的评价，使之更符合人的目视感观评价标准，仍是具有挑战性的课题。

汽车面漆的防护性

面漆的防护性涵盖的内容十分丰富，包括耐化学介质、耐热性、耐湿热性、耐候性、耐黄变性、耐花粉性、耐划伤性、耐酸雨性和耐鸟粪性等。在此，仅就较受关注的内容加以介绍。

1、耐划伤性

面漆的耐划伤性是衡量漆膜表面抵抗因动态机械力作用而造成的永久变形的尺度或表面被擦伤后恢复成原状的性能。划伤或磨损的成因包括汽车清洗、面漆的精饰和抛光、硬物冲击和冲刷等。耐划伤性与漆膜硬度存在一定的关系，漆膜硬度低耐划伤性差，但漆膜硬度高不一定其耐划伤性就好。漆膜表面的磨损深度约为50nm至几百毫微米，宽度在几百毫微米到2μm之间。对于高装饰性的漆膜，即使很轻微的划痕和磨损也易被观察到。

现在，各大汽车公司均已开展了对耐划伤性的研究，采用的试验方法大体类似，多是毛刷旋转洗刷方式。一般可通过漆膜的失光、色差（明度）或雾影变化来表述。如国内某汽车公司规定轿车面漆耐划伤失光率＜10％，日本某汽车公司规定装饰型清漆涂层抗洗刷后ΔH≤10％、装饰型色漆涂层抗洗刷后ΔL10≤20。有资料报道，采用一种扫描探针显微镜（SPM）方法可有助于定量描述汽车清漆的抗划伤性能。

2、耐酸雨性

由于人类生存环境的变化，酸雨的危害越来越为人们所重视，耐酸雨性已被国外汽车公司列为面漆的主要防护性能之一。漆膜的耐酸雨性测定是将试板放置在耐酸雨测试仪上，控制试板表面温度达到70℃，将0.2ml人造酸雨滴落在试板上，人造酸雨的主要成分有HNO3、HCl、H2SO4、NaNO3、KNO3、CaCl2和MgSO4等；待酸雨蒸发完全并维持30min后，取下试板对漆膜进行水洗、抛光处理；最后用粗糙度仪测量漆膜表面由于酸雨引起的腐蚀深度。