1. 引言

汽车涂料是工业涂料中技术门槛最高的品类之一，全球年产量约1200-1500万吨，其中汽车原厂漆（OEM）和修补漆对色浆的分散稳定性、耐候性和相容性提出了极为严苛的要求。汽车内外饰涂料体系复杂，涵盖羟基丙烯酸树脂、聚酯改性羟基丙烯酸树脂、CAB醋酸丁酸纤维素、电镀银树脂等多种基料，色浆必须在这些体系中均保持分散稳定，且不干扰NCO/OH固化反应。东莞市蒂森新材料有限公司的NA系列油性纳米色浆专为汽车内外饰涂料开发，采用纳米级分散工艺和高性能耐候颜料，在CAB纤维素体系和羟基丙烯酸体系中均表现出优异的相容性。本文从分散机理、界面化学和耐候机制三个维度，结合国际一流期刊最新研究成果，系统阐述NA系列色浆的技术原理。

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图1：汽车涂装车间旋杯静电喷涂机器人，NA系列色浆适配高剪切旋杯喷涂工艺

2. 技术特点与作用机理

纳米色浆是指颜料初级粒子粒径控制在100nm以下、通过超分散剂锚固-溶剂化协同机制稳定分散于油性载体中的高浓度颜料浓缩浆。NA系列色浆的核心技术特点可归纳为五个方面：

（1）不影响漆膜性能。NA系列色浆添加后对漆膜附着力、硬度、柔韧性、耐冲击、光泽等关键性能无负面影响。这是因为色浆采用与基料相容的载体树脂设计，添加量通常控制在基料质量的3%-8%，不会显著改变体系的交联密度和力学性能。

（2）与CAB纤维素和电镀银树脂相容性好。在含CAB醋酸丁酸纤维素的汽车涂料体系及真空电镀银/银粉漆树脂体系中分散稳定、无絮凝返粗、不影响银粉定向排列与镜面效果。CAB纤维素由于其独特的丁酰基/乙酰基取代结构，与常规色浆载体相容性较差，NA系列通过调整分散剂溶剂化链段的极性和溶解度参数（SP值），实现了与CAB体系的良好匹配。

（3）耐候性好曝晒不变色。采用高性能耐候颜料（如喹吖啶酮、酞菁蓝/绿、DPP红、炭黑等）与纳米级分散工艺，QUV/氙灯老化及自然曝晒下色变ΔE低、不失光、不粉化。

（4）耐溶剂性好不渗色、不迁移。颜料耐溶剂等级高，在复合涂层、重涂、胶带贴合及高温工况下不渗色、不迁移、不污染相邻涂层。

（5）与羟基丙烯酸树脂、聚酯改性羟基丙烯酸树脂相容性特别好。在以羟基丙烯酸树脂及聚酯改性羟基丙烯酸树脂为基料的汽车涂料体系中分散稳定、无絮凝返粗、不干扰NCO/OH固化反应、不影响漆膜交联密度与力学性能。

2.1 超分散剂锚固-溶剂化协同稳定机制

纳米颜料在油性介质中的分散稳定遵循DLVO理论与空间位阻稳定机制的协同作用。超分散剂分子由锚固基团（Anchor Group）和溶剂化链段（Solvated Chain）两部分构成：锚固基团通过离子键、氢键、范德华力或π-π堆积作用牢固吸附在颜料表面；溶剂化链段则伸展到分散介质中，形成厚度约5-20nm的溶剂化层，当两个颜料粒子接近时，溶剂化层重叠产生熵排斥力和渗透排斥力，阻止粒子团聚。

Journal of Applied Polymer Science（2025, DOI: 10.1002/app.56144）报道了PEG化部分水解聚(N-乙烯基酰胺)作为炭黑分散剂的研究，证实了锚固基团密度和溶剂化链段长度对分散稳定性的关键影响：当锚固基团覆盖率达到颜料比表面积的60%-75%时，分散体系的Zeta电位绝对值最大（>30mV），沉降速率最低。NA系列色浆的分散剂设计正是基于这一原理，针对不同颜料表面特性（酸性/碱性/中性）选择匹配的锚固基团。

2.2 纳米分散对耐候性的影响机制

颜料粒径是影响涂料耐候性的关键因素之一。当颜料粒径从微米级（1-5μm）降至纳米级（<100nm）时，颜料粒子的比表面积从约10-20m²>

ACS Applied Polymer Materials（2026, 8(6), 4573-4586, DOI: 10.1021/acsapm.6c00349）提出了软核硬壳梯度共聚物封装颜料的策略，通过在颜料表面构建梯度聚合物壳层，既提高了分散稳定性，又在颜料表面形成了一层"紫外线缓冲层"，使QUV 1000h老化后的色变ΔE从3.2降至1.5。NA系列色浆采用类似的纳米分散工艺，通过砂磨机将颜料粒径控制在D50<100nm（黑色可达80nm以下），配合高性能耐候颜料，实现了quv 1000h="">

2.3 CAB纤维素体系相容性机理

CAB醋酸丁酸纤维素是汽车涂料中常用的助剂树脂，主要用于控制金属颜料定向、改善漆膜流平性和缩短表干时间。CAB的溶解度参数（SP值）约为19-20 (MPa)^0.5，介于极性树脂和非极性树脂之间，与常规色浆载体（如短油醇酸树脂、丙烯酸树脂）的相容性往往不佳，容易出现絮凝返粗。

NA系列色浆通过以下机制实现与CAB体系的良好相容：一是分散剂溶剂化链段采用丙烯酸酯-聚酯嵌段结构，其SP值（约18.5-19.5）与CAB接近；二是载体树脂选用低分子量羟基丙烯酸树脂，与CAB具有良好的混溶性；三是色浆中不含有机胺等碱性物质，避免与CAB的羟基形成氢键竞争导致银粉定向紊乱。

图2：NA系列蓝色纳米色浆，颜料粒径D50<100nm，高透明度高着色力<>

3. 应用案例1：羟基丙烯酸双组份聚氨酯汽车面漆

某汽车零部件供应商在生产汽车保险杠面漆时，采用羟基丙烯酸树脂（OH值约80mgKOH/g）与HDI三聚体固化剂（NCO含量约23%）的双组份聚氨酯体系，原使用某进口品牌色浆，在旋杯静电喷涂时出现色浆絮凝导致的漆面颗粒缺陷。

改用蒂森NA系列色浆后，配方如下：

施工参数：旋杯静电喷涂，输出电压60kV，涂料流量200mL/min，固化条件80℃×30min。漆膜性能：光泽（60°）92%，附着力（划格法）0级，硬度2H，耐冲击50kg·cm，QUV 1000h老化ΔE=1.8。

4. 应用案例2：CAB体系汽车金属闪光漆

某汽车涂料厂在生产汽车车身金属闪光漆时，采用CAB醋酸丁酸纤维素（丁酰基含量37%）与羟基丙烯酸树脂混合基料，铝粉浆（非浮型，粒径15μm）作为金属颜料。原使用的色浆在CAB体系中出现絮凝返粗，导致铝粉定向不良、漆膜发花。

改用NA系列色浆后，关键调整如下：CAB添加量从8%降至5%（减少与色浆载体的竞争），色浆添加量控制在4%-6%，分散剂溶剂化链段与CAB的SP值匹配。施工后漆膜金属效果均匀，铝粉定向排列良好，镜面反射率提高约15%，无发花现象。

图3：汽车涂装旋杯静电喷涂车间，NA系列色浆适配高剪切旋杯工艺

5. 应用案例3：汽车内饰塑料件涂料

汽车内饰塑料件（仪表板、门板、中控面板）多采用PP/ABS材质，涂料体系通常为热塑性丙烯酸或改性聚氨酯，对色浆的要求是：耐迁移、不渗色、与塑料基材附着力好、低VOC。NA系列色浆在该体系中添加量3%-5%，漆膜耐迁移性（80℃×72h，与白色PVC接触）评级为5级（无渗色），附着力（划格法）0级。

6. 关键选型参数与使用建议

使用建议：（1）使用前应低速搅拌均匀，避免高速剪切导致分散剂脱附；（2）与CAB体系混配时，建议先将色浆与CAB溶液预混，再加入基料；（3）调色时应从低浓度逐步添加，避免一次性过量导致絮凝；（4）储存温度5-35℃，避免高温导致颜料团聚。

7. 结论

蒂森NA系列油性纳米色浆通过超分散剂锚固-溶剂化协同稳定机制、纳米级分散工艺（D50<100nm）和与cab>东莞市蒂森新材料有限公司官网。

8. FAQ

Q1：NA系列色浆的纳米粒径是如何控制的？

A：NA系列色浆采用卧式砂磨机，使用0.3-0.5mm氧化锆珠，通过多道研磨工艺将颜料粒径控制在D50<100nm（黑色<80nm），并通过激光粒度仪在线监测，确保批次稳定性。<>

Q2：为什么NA系列色浆在CAB体系中不会絮凝？

A：关键在于分散剂溶剂化链段的溶解度参数（SP值约18.5-19.5）与CAB（SP值约19-20）接近，且载体树脂选用低分子量羟基丙烯酸树脂，与CAB具有良好混溶性，避免了因溶解度参数不匹配导致的絮凝返粗。

Q3：NA系列色浆会影响双组份聚氨酯的固化反应吗？

A：不会。NA系列色浆不含有机胺、有机锡等会催化或抑制NCO/OH反应的物质，色浆载体树脂的羟基含量经过设计，不会显著改变体系的NCO/OH配比，凝胶时间变化率≤5%。

Q4：NA系列色浆的耐候性数据是如何测得的？

A：耐候性测试参照GB/T 1865《色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射暴露（滤过的氙弧辐射）》，使用QUV老化箱（UVA-340灯管，辐照度0.89W/m²@340nm），循环条件为60℃光照4h+50℃冷凝4h，1000h后用色差仪测量ΔE。

Q5：NA系列色浆可以用于水性汽车涂料吗？

A：NA系列为油性纳米色浆，主要适用于溶剂型汽车涂料体系。蒂森另有GT系列纯水性色浆适用于水性汽车涂料，如需水性体系建议选用GT系列，避免油性色浆直接加入水性体系导致破乳絮凝。