汽车外饰件是整车外观形象的直接载体,包括保险杠、车身饰条、后视镜外壳、中网格栅、门把手、行李架等部件,长期暴露于户外环境,经受紫外线照射、温度变化、雨水侵蚀、石击磨损和化学品污染等多重考验。外饰件基材以PP(聚丙烯)、PP/EPDM(聚丙烯/三元乙丙橡胶共混物)、ABS、PC/ABS等工程塑料为主,涂料体系多为双组份聚氨酯(2K PU)底漆+清漆体系,部分高端车型采用水性基底漆+2K PU清漆体系。外饰涂料对色浆的核心要求包括:耐候性优异(QUV/氙灯老化1000h色变ΔE≤3.0、失光率≤20%)、耐溶剂性好、不影响漆膜耐冲击性和耐石击性、与塑料基材附着力好、颜色批次一致性好。蒂森RFNC系列油性无树脂色浆以其无树脂载体设计、高耐候颜料选型和广泛相容性,在汽车外饰涂料中展现出显著的技术优势。本文结合三个典型外饰应用案例,详细阐述RFNC色浆在汽车外饰涂料中的应用效果和工艺适配要点。
图1 汽车保险杠在烤漆房中进行喷涂作业,外饰件对色浆耐候性要求严苛
RFNC无树脂色浆在汽车外饰涂料中的核心技术优势体现在以下四个方面:
(1)高耐候颜料选型:RFNC外饰用色浆均采用高性能耐候颜料,无机颜料包括金红石型钛白粉(C.I. Pigment White 6)、氧化铁红(C.I. Pigment Red 101)、氧化铁黄(C.I. Pigment Yellow 42)、氧化铬绿(C.I. Pigment Green 17)等,有机颜料包括喹吖啶酮红(C.I. Pigment Red 122)、苝红(C.I. Pigment Red 179)、酞菁蓝(C.I. Pigment Blue 15:3)、异吲哚啉黄(C.I. Pigment Yellow 139)等,均具有优异的耐光性(≥7-8级,GB/T 8427-2008)和耐候性。
(2)无树脂载体设计:RFNC色浆不含树脂载体,与外饰2K PU底漆的羟基聚酯树脂、羟基丙烯酸树脂均具有优异相容性,不干扰NCO/OH固化反应,不影响漆膜交联密度和耐化学品性。
(3)耐迁移不渗色:RFNC色浆选用的颜料耐溶剂等级≥4级(GB/T 5211.8-1985),在外饰涂料常用溶剂(二甲苯、醋酸丁酯、PMA、S-100#溶剂油等)中不溶解,在复合涂层(底漆+清漆)和重涂工艺中不渗色、不迁移。
(4)不影响漆膜力学性能:RFNC色浆加入后对漆膜附着力、硬度、柔韧性、耐冲击性、耐石击性等关键力学性能无负面影响,确保外饰件在石击、碰撞等工况下漆膜不脱落、不开裂。
案例背景:某汽车外饰件一级供应商为某合资品牌SUV车型配套前/后保险杠,基材为PP/EPDM(注塑级,邵氏硬度D65),涂料体系为2K PU灰色底漆+2K PU清漆,颜色为车身同色灰色(潘通424C),年用量约150吨涂料。原采用某国产品牌树脂载体灰色浆,存在QUV老化1000h后色变偏大(ΔE=3.8)、底漆与清漆层间偶发渗色、冬季低温下底漆粘度偏高等问题。
解决方案:改用蒂森RFNC系列无树脂灰色浆(由RFNC钛白浆和RFNC炭黑浆按比例调配),底漆中添加量为6%,清漆中不添加色浆。RFNC灰色浆中钛白粉采用经氧化铝/氧化锆表面处理的金红石型钛白粉(耐候性优异,油分散性好),炭黑采用高色素炭黑(耐光性8级)。
测试结果:
| 测试项目 | 原树脂载体色浆 | RFNC无树脂色浆 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
| QUV老化1000h ΔE | 3.8 | 1.9 | GB/T 23983-2009 |
| QUV老化1000h失光率 | 28% | 12% | GB/T 23983-2009 |
| 层间渗色 | 轻微 | 无 | 目视评价 |
| 底漆粘度变化率(5℃) | +52% | +15% | GB/T 2794-2013 |
| 漆膜附着力 | 1级 | 0级 | GB/T 9286-1998 |
| 耐冲击性(kg·cm) | 40 | 50 | GB/T 1732-1993 |
| 耐石击性(级) | 2级 | 1级 | SAE J400 |
工艺适配要点:(1)PP/EPDM基材表面极性低,建议先喷涂PP处理剂(氯化聚丙烯类)后再喷底漆,确保层间附着力;(2)保险杠2K PU底漆施工粘度建议控制在20-28s(涂-4杯,25℃),RFNC色浆加入后粘度变化小,无需额外调整稀释剂;(3)底漆烘烤条件为80℃×20min(闪干),清漆烘烤条件为120℃×30min(固化),RFNC色浆不干扰固化反应;(4)保险杠面积大、形状复杂,建议采用空气喷涂+旋杯静电喷涂组合工艺,RFNC色浆的低粘度特性有利于旋杯雾化。
图2 汽车保险杠烤漆房内工人进行手工喷涂补漆,RFNC色浆在手工喷涂中表现良好
案例背景:某自主品牌轿车车身饰条(镀铬+黑色双色)和后视镜外壳采用ABS基材,涂料体系为2K PU黑色高光漆,要求漆膜高光泽(20°光泽≥85 GU)、耐候性优异(氙灯老化1500h ΔE≤2.5)、耐化学品(耐汽油、耐柴油、耐鸟粪)、耐洗刷性好。原采用普通黑色浆,存在氙灯老化后漆膜轻微发花、光泽下降明显等问题。
解决方案:改用蒂森RFNC系列无树脂特黑色浆(采用高色素炭黑,比表面积≥300m²/g),添加量为4%。RFNC特黑色浆中炭黑颗粒经超分散剂纳米级分散,细度≤5μm,在漆膜中形成均匀的纳米级分散态,对漆膜光泽和耐候性影响极小。
测试结果:(1)20°光泽=90 GU(GB/T 9754-2007),优于原普通黑色浆的82 GU;(2)氙灯老化1500h ΔE=1.5(SAE J2527),失光率=8%,优于原普通黑色浆的ΔE=3.2、失光率=22%;(3)耐汽油测试(浸泡5min)无变色、无起泡;耐鸟粪测试(40℃×24h)无腐蚀痕迹;(4)耐洗刷性(GB/T 9266-2009)10000次无露底;(5)漆膜硬度2H(GB/T 6739-2006),附着力0级。
工艺适配要点:(1)车身饰条和后视镜外壳形状复杂、有镀铬装饰区域,建议采用遮蔽喷涂工艺,RFNC色浆在遮蔽边界处无渗色;(2)高光黑漆对施工环境要求高,建议在10万级洁净喷涂房内施工;(3)建议采用"底漆+色漆+清漆"三涂工艺,色漆中添加RFNC色浆,清漆不添加色浆,确保漆膜光泽和耐候性;(4)烘烤固化条件为120℃×30min,确保漆膜完全固化。
案例背景:某新能源汽车品牌中网格栅和门把手采用PC/ABS基材,涂料体系为含CAB醋酸丁酸纤维素的银色金属闪光漆+2K PU清漆,要求金属闪光效果好(DO I值≥0.80)、镜面光泽高(20°光泽≥90 GU)、耐候性优异、与CAB树脂相容性好。原采用树脂载体铝粉色浆,存在加入后涂料粘度上升明显(+40%)、铝粉定向排列紊乱(DO I值=0.65)、漆膜光泽下降(20°光泽=75 GU)等问题。
解决方案:改用蒂森RFNC系列无树脂铝粉色浆(采用漂浮型铝银浆,径厚比≥50,经超分散剂表面处理),添加量为8%。RFNC无树脂铝粉色浆不含树脂载体,超分散剂溶剂化链段与CAB树脂具有良好的热力学相容性,加入后不发生相分离和絮凝,不干扰铝粉的定向排列。
测试结果:
| 测试项目 | 树脂载体铝粉色浆 | RFNC无树脂铝粉色浆 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
| 涂料粘度变化率 | +40% | +8% | GB/T 2794-2013 |
| DO I值(铝粉定向) | 0.65 | 0.86 | BYK-mac i测量 |
| 20°光泽(GU) | 75 | 92 | GB/T 9754-2007 |
| 闪光度(Flop Index) | 12 | 18 | BYK-mac i测量 |
| QUV老化1000h ΔE | 2.8 | 1.6 | GB/T 23983-2009 |
| 与CAB相容性 | 一般(偶发絮凝) | 优异 | 目视评价 |
工艺适配要点:(1)含CAB的金属闪光漆施工粘度建议控制在18-25s(涂-4杯),RFNC色浆加入后粘度变化小;(2)金属闪光漆建议采用旋杯静电喷涂(ESTA),旋杯转速40000-60000rpm,成型空气压力1.5-2.5bar,确保铝粉定向排列;(3)金属闪光漆喷涂后建议闪干5-10min后再喷清漆,避免铝粉移位;(4)CAB树脂含量建议控制在基料的8-15%,过高会影响漆膜耐候性,过低会影响铝粉定向。
图3 汽车涂料调色间,RFNC无树脂色浆在多色复杂配色中表现出优异的互混相容性
| 外饰部件 | 常用基材 | 涂料体系 | RFNC推荐添加量 | 关键性能要求 |
|---|---|---|---|---|
| 保险杠 | PP/EPDM | 2K PU底漆+清漆 | 4-8% | 耐候、耐石击、柔韧 |
| 车身饰条 | ABS | 2K PU高光 | 3-6% | 高光泽、耐化学品 |
| 后视镜外壳 | ABS/PC+ABS | 2K PU高光 | 3-6% | 高光泽、耐候 |
| 中网格栅 | PC/ABS | CAB金属漆+清漆 | 6-10%(铝粉) | 金属闪光、CAB相容 |
| 门把手 | PC/ABS | CAB金属漆+清漆 | 6-10%(铝粉) | 金属闪光、耐指纹 |
| 行李架 | 铝合金/ABS | 2K PU/粉末 | 3-6% | 耐候、耐磨损 |
使用建议:(1)汽车外饰件长期暴露于户外,色浆耐候性是关键选型指标,RFNC外饰用色浆均采用高性能耐候颜料,QUV老化1000h ΔE≤3.0;(2)PP/EPDM基材建议先喷PP处理剂后再涂装,确保附着力;(3)金属闪光漆中铝粉色浆建议在施工前加入,加入后低速搅拌均匀,避免高速剪切导致铝粉鳞片破碎;(4)RFNC色浆储存温度5-35℃,避免高温和阳光直射,开封后建议尽快用完。
蒂森RFNC系列油性无树脂色浆在汽车外饰保险杠、车身饰条、后视镜外壳、中网格栅、门把手等部件的2K PU和CAB金属漆体系中表现出优异的耐候性、相容性和调色效率,不影响漆膜光泽、附着力、耐冲击性和耐石击性,在含CAB的金属闪光漆中不干扰铝粉定向排列,是汽车外饰涂料配色的理想选择。
Q1:RFNC色浆在汽车外饰2K PU涂料中的耐候性如何?
A:RFNC外饰用色浆均采用高性能耐候颜料,无机颜料(金红石型钛白粉、氧化铁系列、氧化铬绿等)和高性能有机颜料(喹吖啶酮、苝系、酞菁、异吲哚啉等)均具有优异的耐光性(≥7-8级)和耐候性。实测QUV老化1000h色变ΔE≤3.0、失光率≤20%,氙灯老化1500h ΔE≤2.5,满足汽车外饰涂料耐候性要求。
Q2:RFNC无树脂铝粉色浆在含CAB的金属闪光漆中会影响铝粉定向吗?
A:不会。RFNC无树脂铝粉色浆不含树脂载体,超分散剂溶剂化链段与CAB树脂具有良好的热力学相容性,加入后不发生相分离和絮凝,不干扰铝粉的定向排列。实测含CAB银色金属漆中添加8% RFNC铝粉色浆后,DO I值=0.86,闪光度Flop Index=18,20°光泽=92 GU,均显著优于树脂载体铝粉色浆。
Q3:RFNC色浆在保险杠PP/EPDM基材上使用需要注意什么?
A:PP/EPDM基材表面极性低,直接涂装附着力差,使用RFNC色浆时需注意:(1)建议先喷涂PP处理剂(氯化聚丙烯类)后再喷底漆,确保层间附着力;(2)底漆施工粘度控制在20-28s(涂-4杯),RFNC色浆加入后粘度变化小;(3)建议采用空气喷涂+旋杯静电喷涂组合工艺;(4)底漆闪干80℃×20min,清漆固化120℃×30min,RFNC色浆不干扰固化反应。
Q4:RFNC色浆在外饰复合涂层(底漆+清漆)中会渗色吗?
A:不会。RFNC色浆选用的颜料耐溶剂等级≥4级(GB/T 5211.8-1985),在外饰涂料常用溶剂中不溶解,且超分散剂锚固基团与颜料表面牢固吸附,阻止颜料颗粒解吸附和迁移。实测底漆+清漆复合涂层经QUV老化1000h后无渗色现象,层间界面清晰。
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