汽车铝轮毂用电镀效果粉末涂料的应用研究

  马焕明、史中平、杜云鹏、张胜超、高庆福 

摘要

介绍电镀银特效粉末涂料在铝轮毂上的应用，分析配方中混合聚酯羧基树脂、环氧树脂、流平剂、银粉特效排列助剂等对涂层的影响，通过表面罩丙烯酸透明粉对轮毂进行力学性能检测和涂膜性能测试，并解决相应的问题，进一步探讨底面合一电镀效果粉末涂料代替汽车银漆在施工上的可能性。 

1 引言

国内汽车行业近年来高速发展，2018年中国汽车生产突破300万台，销售295万台，中国逐步成为汽车的销售大国和使用大国，汽车生产的整个产业链在中国日趋完善，国家十三五规划对汽车产业发展提出新要求，加大汽车自主产业力度，向新能源汽车领域探索发展，可预见汽车发展未来一片蓝海。

粉末涂料应用已经辐射到汽车涂装的各个领域，受环保政策“漆改粉”的产业推动，结合汽车铝轮毂行业的自身特点， 粉末涂料会逐步取代原有的汽车零部件喷漆涂装，选用不含挥发性的有机化合物涂料，将在汽车行业得到快速发展。 

汽车铝轮毂作为汽车的关键的零部件，各大车轮厂商在探寻新的生产新工艺。现在汽车轮毂的工艺流程是：第一，喷涂粉末涂料底漆(20min@180℃烘干)；第二，喷涂水性面漆；第三，喷涂水性透明漆或者粉末丙烯酸透明粉。本文介绍将现有的铝轮毂的三层涂覆工艺改成两层粉末喷涂工艺：第一，喷涂粉末(底面合一电镀银效果粉末涂层， 20min@180℃固化)；第二层：喷涂丙烯酸罩光透明粉(如图 1所示)。减少中间的喷漆环节，粉末涂层即达到汽车银漆的性能，保证了铝轮毂的耐腐蚀和美观性，也极大地降低VOC，符合国家环保政策的严格要求，是铝轮毂涂装生产的产业新趋势。

图1 涂装示意图

2 结果与讨论

2.1 树脂的选择 

根据铝轮毂油漆的特性要求，适合用于汽车铝轮毂表面喷涂粉末涂料必须要有高流平、透气性好、耐化学品性能优良等特点，这对粉末配方提出高要求。试验粉末配方选取环氧/聚酯体系，不同环氧当量环氧树脂和不同酸值聚酯树脂搭配，于180℃固化20min，涂膜会出现不同性能，涂膜的性能结果如表1所示。

表1 树脂性能对比

根据实验对比，首先，不同聚酯树脂的胶化时间和流动各不相同，为制得合格流平和饱满度的电镀外观，要选择合适的聚酯树脂。聚酯树脂是由多元醇和多元酸进行缩聚反应制得，当聚酯树脂黏度大时，树脂中的多元醇TMP和多元酸TMA增加，....