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蒂森NA系列纳米色浆在汽车外饰涂料中的应用案例与耐候性能验证
2026-10-13 01:23:08 文献

1. 引言

汽车外饰涂料直接暴露于自然环境中,承受紫外线、雨水、温度变化、砂石冲击等多重考验,是汽车涂料中技术要求最高的品类。汽车外饰件包括保险杠、车身饰条、后视镜外壳、中网格栅、门把手、行李架等,基材以PP/ABS、PC/ABS、铝合金为主,涂料体系通常采用双组份聚氨酯(2K PU)、羟基丙烯酸+异氰酸酯固化剂,部分高端车型采用UV光固化或粉末涂料。东莞市蒂森新材料有限公司的NA系列油性纳米色浆在汽车外饰涂料中具有优异的耐候性、耐溶剂性和与羟基丙烯酸体系的相容性,本文结合三个典型外饰应用案例,系统阐述NA系列在外饰涂料中的应用技术要点。

更多外饰涂料技术资料可参考蒂森新材料文献中心。

汽车保险杠机器人喷涂线

图1:汽车保险杠机器人喷涂生产线,NA系列色浆适配外饰件大批量自动喷涂

2. 技术特点与作用机理

汽车外饰涂料用色浆是指专为汽车外饰塑料件和金属件涂装开发的颜料浓缩浆,要求具备优异的耐候性、耐溶剂性、耐冲击性和与羟基丙烯酸体系的相容性。NA系列色浆在外饰涂料中的核心技术优势包括:

(1)耐候性好曝晒不变色。采用高性能耐候颜料(喹吖啶酮、DPP红、酞菁蓝/绿、高色素炭黑等)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。QUV 1000h老化ΔE<2.5,氙灯老化1500hδe<3.0。<>

(2)耐溶剂性好不渗色、不迁移。颜料耐溶剂等级≥4级,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。外饰件常需要多层涂装(底漆+色漆+清漆),色浆的耐溶剂性直接影响层间附着力和颜色稳定性。

(3)与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外饰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。

(4)不影响漆膜性能。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。外饰涂料的耐冲击性(50kg·cm)和石击抗性是关键指标,NA系列色浆不含有机硅等会影响层间附着力的物质。

2.1 外饰涂料的耐候性要求

汽车外饰涂料的耐候性通常要求:佛罗里达自然曝晒2年ΔE<3.0,quv加速老化1000hδe<2.5,氙灯老化1500hδe<3.0。这对颜料选择提出了极高要求:无机颜料(如氧化铁、钛白、炭黑)耐候性好但色谱有限;有机颜料中只有喹吖啶酮、dpp、酞菁、异吲哚啉等少数品种能满足外饰耐候要求。<>

NA系列色浆严格筛选耐候等级≥7-8级(ISO 105-B02)的颜料,配合纳米分散工艺,确保外饰件长期使用不变色。

自动旋杯静电喷涂汽车车身

图2:自动旋杯静电喷涂线,NA系列色浆适配高剪切旋杯喷涂工艺

3. 应用案例1:汽车保险杠涂料

保险杠是汽车外饰中面积最大的塑料件,通常采用PP+EPDM-T20基材,涂料体系为双组份聚氨酯(羟基丙烯酸+HDI三聚体),施工工艺为:火焰处理或等离子处理→底漆(CPO改性聚氨酯)→色漆→清漆。某保险杠供应商为某德系合资品牌生产前保险杠,颜色为极地白(L*=95, a*=0, b*=3),原使用某进口品牌色浆,存在以下问题:(1)白色色浆在旋杯喷涂时出现絮凝,漆面有颗粒;(2)QUV 500h后黄色指数上升明显(Δb*=2.5);(3)色浆批次色差大(ΔE=1.2),导致保险杠与车身色差超标。

改用蒂森NA系列色浆后,配方如下:

涂层组分添加量(质量份)NA色浆用量
底漆CPO改性聚氨酯100黑色0.5%
色漆羟基丙烯酸树脂65—
色漆NA白色色浆—18份(钛白含量75%)
色漆NA黄色色浆—0.8份(颜料黄180)
色漆HDI三聚体固化剂20—
清漆羟基丙烯酸+HDI100无色

施工参数:旋杯静电喷涂,输出电压65kV,色漆流量250mL/min,清漆流量200mL/min,固化条件90℃×30min。性能对比:

性能指标原进口色浆NA系列色浆测试标准
批次色差ΔE1.20.4分光光度计
QUV 1000h ΔE3.51.8GB/T 1865
QUV 1000h Δb*2.50.8GB/T 1865
附着力(划格法)1级0级GB/T 9286
耐冲击(kg·cm)4050GB/T 1732
光泽(60°)88%92%GB/T 9754

4. 应用案例2:汽车后视镜外壳涂料

后视镜外壳体积小、形状复杂,通常采用ABS或PC/ABS基材,涂料体系为双组份聚氨酯或UV光固化。某供应商为某日系品牌生产后视镜外壳,颜色为金属银(铝粉漆+透明色浆)。金属银漆的配色难点在于:铝粉定向排列影响金属效果,色浆必须与铝粉定向剂(CAB)相容,不能干扰铝粉排列。

NA系列色浆的解决方案:选用与CAB相容性优异的分散剂体系,色浆中不含有机胺等会影响CAB氢键的物质。配方:铝粉浆(非浮型,粒径12μm)8%、CAB(丁酰基37%)5%、NA蓝色色浆0.5%(调整金属银色调)、羟基丙烯酸树脂55%、HDI固化剂18%。施工参数:旋杯静电喷涂,输出电压55kV,铝粉漆流量120mL/min,罩光清漆流量180mL/min,固化80℃×25min。漆膜金属效果均匀,翻转角(Flop Index)=14.5,附着力0级,QUV 1000hΔE=2.1。

红色色浆高速搅拌

图3:NA系列红色色浆高速分散状态,颜料粒径均匀,适配外饰涂料配色

5. 应用案例3:汽车中网格栅涂料

中网格栅通常采用ABS或PC/ABS基材,高端车型采用镀铬+黑色双色设计,黑色格栅要求高光泽、高黑度、耐候性好。某供应商为某自主品牌新能源汽车生产中网格栅,颜色为钢琴黑(L*=8, a*=0, b*=0),涂料体系为双组份聚氨酯+清漆。

钢琴黑对黑色色浆的要求:黑度高(L*<10)、色相纯正(不偏蓝不偏棕)、细度<10μm(高光泽无颗粒)、耐候性好(不发灰)。na系列黑色色浆采用高色素炭黑(dbp吸收值50ml>

6. 关键选型参数与使用建议

外饰部件基材涂料体系NA色浆推荐添加量关键性能要求
保险杠PP+EPDM-T202K PU(底漆+色漆+清漆)白色15-20%,彩色3-8%耐候、耐冲击、与车身色差小
车身饰条ABS/PC/铝合金2K PU或粉末3-7%耐候、耐石击、高光泽
后视镜外壳ABS/PC-ABS2K PU或UV金属色2-5%,纯色4-7%金属效果、CAB相容、耐候
中网格栅ABS/PC-ABS2K PU+清漆黑色4-6%高黑度、高光泽、无颗粒
门把手ABS/PC2K PU或电镀+漆3-6%耐摩擦、耐候、附着力
行李架铝合金/ABS粉末或2K PU3-6%耐候、耐冲击、耐化学

使用建议:(1)外饰白色涂料应选用耐黄变性好的钛白(金红石型,表面经Al/Si/Zr处理)和耐候黄色颜料(颜料黄180/184),避免使用易黄变的单偶氮黄;(2)金属漆中色浆应与CAB和铝粉定向剂相容,建议先将色浆与CAB溶液预混;(3)外饰件与车身的色差控制应在同一光源(D65)和同一观察角度(45°)下评估,ΔE<1.0;(4)旋杯静电喷涂时色浆的电导率应控制在0.5-2.0ms>

7. 结论

蒂森NA系列油性纳米色浆在汽车外饰涂料中表现出优异的耐候性(QUV 1000hΔE<2.5)、耐溶剂性(≥4级)、批次稳定性(δe<0.5)和与羟基丙烯酸>东莞市蒂森新材料有限公司官网。

8. FAQ

Q1:NA系列色浆可以用于汽车原厂漆(OEM车身线)吗?

A:NA系列色浆主要面向汽车零部件涂料(保险杠、后视镜、饰条等),OEM车身线通常使用水性色浆或高固体分溶剂色浆。蒂森另有GT系列水性色浆适用于OEM水性车身线,如需OEM应用建议先进行体系相容性测试。

Q2:外饰白色涂料QUV老化后变黄的原因是什么?

A:主要原因包括:钛白表面处理不当(光催化活性导致树脂降解)、黄色颜料耐光性差、分散剂高温分解、树脂本身黄变。解决方案:选用经Al/Si/Zr复合处理的金红石钛白、使用耐光等级≥7级的黄色颜料(如颜料黄180)、添加紫外线吸收剂(如苯并三唑类)和HALS。

Q3:NA系列黑色色浆的黑度如何?是否适用于钢琴黑?

A:NA系列黑色色浆采用高色素炭黑,D50粒径<80nm,黑度l*=8.5(在标准白浆中添加5%时测量),细度<10μm,完全适用于钢琴黑等高光泽黑色涂装。建议搭配高光泽清漆使用,20°光泽可达95%以上。<>

Q4:外饰件与车身色差超标如何解决?

A:色差超标的常见原因:色浆批次色差、喷涂膜厚不一致、固化条件差异、基材不同(塑料vs金属)导致颜色呈现差异。解决方案:使用批次色差ΔE<0.5的色浆(如na系列)、严格控制膜厚(±5μm)、统一固化条件、在塑料件底漆中加入调色剂以补偿基材差异。<>