汽车塑料件涂层黄变原因分析及防治研究
发布时间：2021-04-06 09:59
随着我国汽车市场日渐成熟,客户对汽车的美观性要求越来越严格,对外饰塑料件的涂装也提出了更高的要求。本文通过市场车辆颜色变化的跟踪调查,发现汽车外饰塑料件在户外环境中老化后,其涂层颜色逐渐发黄,称之为“黄变”现象;该现象会造成塑料外饰件与车身本体颜色不一致而产生明显的不协调感,严重影响客户的满意度。因此,分析“黄变”产生的原因,并研究对其防治的方法,是当前各大汽车生产企业急需解决的问题。在汽车外饰塑料件中,由于保险杠的外观面积最大,它的“黄变”问题在视觉上最为明显。故本论文以保险杠的清漆用的丙烯酸酯涂料为研究对象,通过人工紫外加速老化等实验手段研究了其黄变现象产生的原因以及防治对策。相信本研究可以为汽车保险杠涂料的开发及黄变现象的防治及提高汽车外观品质,提供理论依据。首先,研究了不同工艺条件对黄变现象的影响。探讨分析了黄变现象的机理。通过人工紫外加速老化实验研究发现,使用UV340紫外光源以0.83W/㎡功率照射100h后,涂层就出现了明显的黄变现象。以CIE 1976 L*a*b*颜色空间中的b值作为颜色的表征,黄变后的...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽车的前后保险杠图示（虚线框部分）
华南理工大学硕士学位论文2图1.1汽车的前后保险杠图示（虚线框部分）2000年前保险杠多采用3C2B工艺（三次喷涂、两次烘干），并需要水洗脱脂以去除注塑时塑料表面粘附的脱模机、油污、灰尘等。随着涂料工艺和注塑工艺的改进，为了缩短工艺流程及降低成本，目前多以3C1B(三次喷涂，一次烘干)为主。以东风日产花都工厂保险杠涂装二线为例，典型的保险杠涂装线的工艺流程如图1.2所示[4]。图1.2保险杠涂装工艺流程（虚线框部分）其中主要工艺的操作和目的如下：1)溶剂擦拭和静电除尘。通过人工去除素材表面带有的粉尘和油脂，避免成为涂面颗粒不良或者缩孔不良；2)底漆喷涂。通过人工或者机器人喷涂底漆。目的之一是为后续色漆和清漆层提供附着力。另一个目的是通过底漆的导电性为后续的色漆和清漆的静电喷涂提供导电层。3)色漆喷涂。通过人工火机器人喷涂色漆，为保险杠涂上需要的颜色。我们所见到的保险杠的颜色一般就是色漆的颜色。4)清漆喷涂。通过人工火机器人喷涂清漆，一方面为涂层提供光泽感，另一方面清漆的硬度比下方的素材、底漆、色漆层都要高，提高漆面的耐磨性。
华南理工大学硕士学位论文4色漆”和“金属闪光漆”两种。“本色漆”是指其颜色颜料是普通颜料粉末制成的色漆。而“金属闪光漆”是指在涂料中加入了片状的云母片颗粒，或者针状金属铝颗粒，是涂膜会随着视觉角度变化而呈现明亮不同、色彩变化多端的“随角度异色效果”[8]。其原理如图1.3所示，本色漆的颜料颗粒只会产生漫反射效果，与一般粗糙表面物体的颜色无异。而金属闪光漆由于颜料颗粒有一定形状，并且具有金属光泽。故在不同角度观看时，由于反射、折射作用会产生不同颜色、光辉度的效果。图1.3a)普通本色漆颜料只有漫反射b)金属闪光漆的片状颜料产生平行反射汽车车身和保险杠使用“金属闪光漆”，使涂膜装饰性提高一个档次，对消费者的吸引力是巨大的。目前乘用车使用“金属闪光漆”的比例越来越大，现在已经超过了50%[9]。目前金属闪光漆的主要发展方向是从溶剂性转变为水性涂料，以减少VOC排放。金属闪光漆水性化的主要困难是要使树脂与水及金属粉末颜料要有良好的相容性，使得金属粉末颜料可以获得良好的分散。陈秀丽[10]等研究了核壳型丙烯酸乳液来制成水性金属闪光漆涂料，利用核壳型丙烯酸树脂的亲水外层保证了水性涂料体系的分散稳定性。并且VOC含量低，能形成良好外观和机械性能的涂膜。但另一方面，为了保证金属颜料粉末的良好分散性，水性金属闪光漆的固含量一般很低，一般在18%-22%之间。加上水性涂料中的分散介质只能是水，使得需要有合适的方法来调整涂料体系的粘度和触变性。祝宝英[11]等开发了一种有自增稠效果的丙烯酸乳液，将具有-COOH、-OH等亲水基团的单体设计在核壳型乳液的外层形成一层“伸展层”。通过静电与氢键的作用，使得大量水进入伸展层并且在乳液粒子周围固定，分散介质相对减少，体系黏度增大，最?
【参考文献】：
期刊论文
[1]双组分高光高耐候长适用期聚氨酯面漆的研究及应用[J]. 孔凡桃,刘薇薇,张建中. 现代涂料与涂装. 2019(03)
[2]水性紫外吸收剂在水性聚氨酯涂料中的应用[J]. 温娜,江涛,王东. 中国涂料. 2018(08)
[3]外饰油漆氙灯老化与紫外老化的对比研究[J]. 罗茜元,蓝永豪,熊俊,甘永,朱军,王志白. 上海涂料. 2018(04)
[4]巴斯夫发布2018/2019汽车色彩趋势报告:未来出行和大众需求激发色彩灵感[J]. 俞庆华. 汽车零部件. 2018(07)
[5]汽车行业近一年回顾产销数据[J]. 汽车纵横. 2018(05)
[6]巴斯夫剖析2017年汽车色彩市场[J]. 汽车与配件. 2018(05)
[7]汽车全塑后背门开发应用解析[J]. 武卫星,沈长海,宋海泉. 汽车工艺师. 2018(02)
[8]汽车保险杠用聚丙烯塑料涂料底漆的研制及应用[J]. 张玉兴,许飞,何庆迪,苟小青,庄振宇,曹亚成,陈斌,王木立. 涂料技术与文摘. 2017(09)
[9]新型汽车保险杠导电底漆的研制及应用[J]. 何炳槐,胡志标. 中国涂料. 2017(07)
[10]透过J.D.Power 2016 IQS 看中国品牌发展[J]. 伊军令. 汽车纵横. 2016(11)
硕士论文
[1]双组份高固含量丙烯酸树脂的合成与性能研究[D]. 韩金龙.长春工业大学 2018
本文编号：3121243
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽车的前后保险杠图示（虚线框部分）
华南理工大学硕士学位论文2图1.1汽车的前后保险杠图示（虚线框部分）2000年前保险杠多采用3C2B工艺（三次喷涂、两次烘干），并需要水洗脱脂以去除注塑时塑料表面粘附的脱模机、油污、灰尘等。随着涂料工艺和注塑工艺的改进，为了缩短工艺流程及降低成本，目前多以3C1B(三次喷涂，一次烘干)为主。以东风日产花都工厂保险杠涂装二线为例，典型的保险杠涂装线的工艺流程如图1.2所示[4]。图1.2保险杠涂装工艺流程（虚线框部分）其中主要工艺的操作和目的如下：1)溶剂擦拭和静电除尘。通过人工去除素材表面带有的粉尘和油脂，避免成为涂面颗粒不良或者缩孔不良；2)底漆喷涂。通过人工或者机器人喷涂底漆。目的之一是为后续色漆和清漆层提供附着力。另一个目的是通过底漆的导电性为后续的色漆和清漆的静电喷涂提供导电层。3)色漆喷涂。通过人工火机器人喷涂色漆，为保险杠涂上需要的颜色。我们所见到的保险杠的颜色一般就是色漆的颜色。4)清漆喷涂。通过人工火机器人喷涂清漆，一方面为涂层提供光泽感，另一方面清漆的硬度比下方的素材、底漆、色漆层都要高，提高漆面的耐磨性。
华南理工大学硕士学位论文4色漆”和“金属闪光漆”两种。“本色漆”是指其颜色颜料是普通颜料粉末制成的色漆。而“金属闪光漆”是指在涂料中加入了片状的云母片颗粒，或者针状金属铝颗粒，是涂膜会随着视觉角度变化而呈现明亮不同、色彩变化多端的“随角度异色效果”[8]。其原理如图1.3所示，本色漆的颜料颗粒只会产生漫反射效果，与一般粗糙表面物体的颜色无异。而金属闪光漆由于颜料颗粒有一定形状，并且具有金属光泽。故在不同角度观看时，由于反射、折射作用会产生不同颜色、光辉度的效果。图1.3a)普通本色漆颜料只有漫反射b)金属闪光漆的片状颜料产生平行反射汽车车身和保险杠使用“金属闪光漆”，使涂膜装饰性提高一个档次，对消费者的吸引力是巨大的。目前乘用车使用“金属闪光漆”的比例越来越大，现在已经超过了50%[9]。目前金属闪光漆的主要发展方向是从溶剂性转变为水性涂料，以减少VOC排放。金属闪光漆水性化的主要困难是要使树脂与水及金属粉末颜料要有良好的相容性，使得金属粉末颜料可以获得良好的分散。陈秀丽[10]等研究了核壳型丙烯酸乳液来制成水性金属闪光漆涂料，利用核壳型丙烯酸树脂的亲水外层保证了水性涂料体系的分散稳定性。并且VOC含量低，能形成良好外观和机械性能的涂膜。但另一方面，为了保证金属颜料粉末的良好分散性，水性金属闪光漆的固含量一般很低，一般在18%-22%之间。加上水性涂料中的分散介质只能是水，使得需要有合适的方法来调整涂料体系的粘度和触变性。祝宝英[11]等开发了一种有自增稠效果的丙烯酸乳液，将具有-COOH、-OH等亲水基团的单体设计在核壳型乳液的外层形成一层“伸展层”。通过静电与氢键的作用，使得大量水进入伸展层并且在乳液粒子周围固定，分散介质相对减少，体系黏度增大，最?
【参考文献】：
期刊论文
[1]双组分高光高耐候长适用期聚氨酯面漆的研究及应用[J]. 孔凡桃,刘薇薇,张建中. 现代涂料与涂装. 2019(03)
[2]水性紫外吸收剂在水性聚氨酯涂料中的应用[J]. 温娜,江涛,王东. 中国涂料. 2018(08)
[3]外饰油漆氙灯老化与紫外老化的对比研究[J]. 罗茜元,蓝永豪,熊俊,甘永,朱军,王志白. 上海涂料. 2018(04)
[4]巴斯夫发布2018/2019汽车色彩趋势报告:未来出行和大众需求激发色彩灵感[J]. 俞庆华. 汽车零部件. 2018(07)
[5]汽车行业近一年回顾产销数据[J]. 汽车纵横. 2018(05)
[6]巴斯夫剖析2017年汽车色彩市场[J]. 汽车与配件. 2018(05)
[7]汽车全塑后背门开发应用解析[J]. 武卫星,沈长海,宋海泉. 汽车工艺师. 2018(02)
[8]汽车保险杠用聚丙烯塑料涂料底漆的研制及应用[J]. 张玉兴,许飞,何庆迪,苟小青,庄振宇,曹亚成,陈斌,王木立. 涂料技术与文摘. 2017(09)
[9]新型汽车保险杠导电底漆的研制及应用[J]. 何炳槐,胡志标. 中国涂料. 2017(07)
[10]透过J.D.Power 2016 IQS 看中国品牌发展[J]. 伊军令. 汽车纵横. 2016(11)
硕士论文
[1]双组份高固含量丙烯酸树脂的合成与性能研究[D]. 韩金龙.长春工业大学 2018
本文编号：3121243
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