面漆涂裝賦予汽車車身色彩,提高外觀裝飾性,涂層具有高光澤、高豐滿度和高鮮映性,漆膜光亮如鏡,將汽車裝扮得分外靚麗。汽車面漆的防護性要求涂層具有良好的耐候性、耐污染性、耐劃傷性和耐酸雨性等,只有滿足這些高功能性,才能保證面漆的外觀裝飾性,持久保持汽車的“嶄新”面貌。
汽車面漆的裝飾性
通常,評價汽車面漆的外觀裝飾性很難,主要依靠人的目視感觀評價。為了更好地對漆膜裝飾性進行評價,現(xiàn)已開發(fā)并普及了多種目視評價數(shù)據(jù)化的項目和儀器,如光澤計、色差儀、鮮映度儀、桔皮儀、多角度分光光度計和霧影光澤儀等。
1、霧影(Haze)
霧影是高光澤漆膜由于光線照射而產(chǎn)生的漫反射現(xiàn)象,其反映的是顏料分散、潤濕的效果,霧影僅在高光澤條件下產(chǎn)生。霧影光澤儀是一種雙光束光澤儀,儀器不僅接收漆膜的光澤,還接收反射光澤周圍的霧影。霧影值最高可達1000,但評價涂料(涂層)時,霧影值在250以下就足夠了。涂料的霧影值應訂在20以下,否則嚴重影響漆膜的外觀,尤其對淺色漆(白色、黃色)影響更為顯著。
2、桔皮(Orange Peel)
涂層表面類似桔子皮一樣的視覺波紋被形象地稱為“桔皮”,桔皮是涂料(涂層)最常見的弊病之一。德國BYK-Gardner公司推出的Wave Scan桔皮儀改變了人們長期采用目測對桔皮現(xiàn)象進行評價的方法,而是對桔皮進行定量評價。儀器通過激光聚焦在漆膜表面,模擬人的視覺,定量測定表面波紋的光學輪廓,將結(jié)構(gòu)尺寸大于0.6mm的測量數(shù)據(jù)視為長波,將結(jié)構(gòu)尺寸小于0.6mm的測量數(shù)據(jù)視為短波(短波通常是疊加在長波上的)。各汽車廠家可根據(jù)自身情況制定企業(yè)標準監(jiān)控桔皮狀況,如國內(nèi)某汽車公司要求車身面漆(垂直面)長波≤10、短波≤30;某轎車公司要求車身面漆(水平面)長波<4、短波<20。通常,從人的視覺感觀來看,某種程度較大的桔皮并不是不能被接受,而還應關(guān)注車身各部位涂層桔皮狀況的一致性。
3、動態(tài)指數(shù)(Flop Index)
由于金屬閃光漆和珠光漆具有特殊的“閃光效果”,能夠賦予汽車車身的金屬質(zhì)感,深受市場歡迎。由于金屬漆的鋁粉平行于底材排列,產(chǎn)生了所謂的“隨角異色性”,動態(tài)指數(shù)就是通過測量金屬漆不同角度明度的差異給出的理論計算數(shù)值。一般認為動態(tài)指數(shù)FI值小于10屬弱金屬性;FI值在10~20屬強金屬性,弱珠光性;FI值在20~30則屬強珠光性。
汽車面漆的裝飾性總體要求漆膜的平滑性好、豐滿度好、光澤高,從視覺上能給人“有深度的透明感”和“陶瓷鏡面效果”。目前,針對漆膜外觀質(zhì)量評價仍主要考慮光澤、鮮映度和桔皮。如何進一步改進對汽車面漆外觀裝飾性的評價,使之更符合人的目視感觀評價標準,仍是具有挑戰(zhàn)性的課題。
汽車面漆的防護性
面漆的防護性涵蓋的內(nèi)容十分豐富,包括耐化學介質(zhì)、耐熱性、耐濕熱性、耐候性、耐黃變性、耐花粉性、耐劃傷性、耐酸雨性和耐鳥糞性等。在此,僅就較受關(guān)注的內(nèi)容加以介紹。
1、耐劃傷性
面漆的耐劃傷性是衡量漆膜表面抵抗因動態(tài)機械力作用而造成的永久變形的尺度或表面被擦傷后恢復成原狀的性能。劃傷或磨損的成因包括汽車清洗、面漆的精飾和拋光、硬物沖擊和沖刷等。耐劃傷性與漆膜硬度存在一定的關(guān)系,漆膜硬度低耐劃傷性差,但漆膜硬度高不一定其耐劃傷性就好。漆膜表面的磨損深度約為50nm至幾百毫微米,寬度在幾百毫微米到2mm之間。對于高裝飾性的漆膜,即使很輕微的劃痕和磨損也易被觀察到。
現(xiàn)在,各大汽車公司均已開展了對耐劃傷性的研究,采用的試驗方法大體類似,多是毛刷旋轉(zhuǎn)洗刷方式。一般可通過漆膜的失光、色差(明度)或霧影變化來表述。如國內(nèi)某汽車公司規(guī)定轎車面漆耐劃傷失光率<10%,日本某汽車公司規(guī)定裝飾型清漆涂層抗洗刷后ΔH≤10%、裝飾型色漆涂層抗洗刷后ΔL10≤20。有資料報道,采用一種掃描探針顯微鏡(SPM)方法可有助于定量描述汽車清漆的抗劃傷性能。
2、耐酸雨性
由于人類生存環(huán)境的變化,酸雨的危害越來越為人們所重視,耐酸雨性已被國外汽車公司列為面漆的主要防護性能之一。漆膜的耐酸雨性測定是將試板放置在耐酸雨測試儀上,控制試板表面溫度達到70℃,將0.2ml人造酸雨滴落在試板上,人造酸雨的主要成分有HNO3、HCl、H2SO4、NaNO3、KNO3、CaCl2和MgSO4等;待酸雨蒸發(fā)完全并維持30min后,取下試板對漆膜進行水洗、拋光處理;最后用粗糙度儀測量漆膜表面由于酸雨引起的腐蝕深度。
3、耐鳥糞性
汽車面漆耐鳥糞性能也是近年來提及較多的面漆防護性能之一。耐鳥糞性的測試方法是:取一定量規(guī)定濃度的雞蛋蛋白質(zhì)水溶液,將溶液滴至試板上;試板水平置入濕熱箱;完成規(guī)定時間的濕熱試驗后,取出試板水洗、擦凈;試板室溫下放置24h后,觀察漆膜表面狀況,是否出現(xiàn)漆膜溶漲、收縮或開裂等弊病。
結(jié)語
面對汽車市場競爭愈演愈烈的局面,面對汽車產(chǎn)品品質(zhì)“同質(zhì)化”的趨勢,汽車涂裝從業(yè)人員應樹立“精益求精”的涂裝質(zhì)量觀,積極借鑒、吸收國外先進技術(shù),不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量,努力縮小差距。