Автомобильная краска — это краска , используемая на автомобилях как в защитных, так и в декоративных целях. [1] [2] Акрил-полиуретановая эмалевая краска на водной основе в настоящее время является наиболее широко используемой краской, в том числе по причинам, связанным с уменьшением воздействия краски на окружающую среду .
Современная автомобильная краска наносится в несколько слоев общей толщиной около 100 мкм (0,1 мм). Нанесение краски требует подготовки и грунтовки для обеспечения правильного нанесения. Базовый слой наносится после нанесения грунтовки. После этого можно нанести прозрачный слой краски, образующий глянцевое и прозрачное покрытие. Слой прозрачного покрытия должен быть устойчив к ультрафиолетовому излучению .
На заре автомобильной промышленности краска наносилась вручную и сушилась в течение нескольких недель при комнатной температуре, поскольку это была однокомпонентная краска, высыхающая за счет испарения растворителя. Поскольку массовое производство автомобилей сделало этот процесс несостоятельным, краску стали сушить в печах. В настоящее время двухкомпонентная (каталитическая) краска обычно наносится роботизированными руками и затвердевает всего за несколько часов либо при комнатной температуре, либо в обогреваемых камерах.
Еще несколько десятилетий назад свинец, хром и другие тяжелые металлы использовались в автомобильной краске. Экологические законы запретили это, что привело к переходу на краски на водной основе. До 85% лаковой краски может испаряться в воздух, загрязняя атмосферу. Эмалевая краска более безопасна для окружающей среды и заменила лаковую краску в конце 20 века. [1] Акрил-полиуретановые эмали на водной основе в настоящее время почти повсеместно используются в качестве базового покрытия вместе с прозрачным лаком. [3]
На тело направляются струи воды под высоким давлением. Без надлежащей предварительной обработки преждевременный выход из строя системы отделки почти гарантирован. Фосфатное покрытие необходимо для защиты кузова от воздействия коррозии и подготовки поверхности к нанесению E-Coat.
Кузов погружается в процедуру электропокрытия (ELPO/E-Coat), затем подается высокое напряжение. Тело работает как катод, а краска — как анод, прилипая к поверхности тела. Это экологически чистый процесс покраски. В E-Coat, также называемом краской CED, использование составляет примерно 99,9% и обеспечивает превосходную устойчивость к солевому туману по сравнению с другими процессами окраски. [4]
Грунтовка – это первый слой, который наносится. Праймер служит нескольким целям.
Базовый слой наносится после грунтовки. Этот слой содержит визуальные свойства цвета и эффектов, и его обычно называют краской. Базовое покрытие, используемое в автомобильной промышленности, обычно делится на три категории: твердые, металлические и перламутровые пигменты. С помощью лучшего автомобильного краскораспылителя [5] автомобильные маляры умело наносят базовое покрытие, демонстрируя его визуальное мастерство благодаря плавному слиянию цветов и эффектов. От однотонных оттенков до пленительных металлических и перламутровых пигментов — краскораспылитель придает жизнь и блеск поверхности автомобиля.
Прозрачный лак, который обычно распыляется поверх цветного базового покрытия, представляет собой глянцевое и прозрачное покрытие, которое образует окончательный интерфейс с окружающей средой. По этой причине прозрачный лак должен быть достаточно прочным, чтобы противостоять истиранию, и достаточно химически стабильным, чтобы противостоять ультрафиолетовому излучению. Прозрачный лак может быть как на основе растворителя, так и на водной основе. [7]
Однокомпонентные и двухкомпонентные составы часто обозначаются как «1К» и «2К» соответственно. [8] Прозрачные покрытия производителей автомобилей ( OEM ), наносимые на металлические кузова автомобилей, обычно представляют собой системы 1K, поскольку для отверждения их можно нагревать примерно до 140 °C. Однако прозрачные покрытия, нанесенные на пластиковые компоненты, такие как бамперы и боковые зеркала, являются системами 2K, поскольку обычно они выдерживают температуру только до 90 °C. Эти 2K-системы обычно применяются «автономно», при этом пластиковые детали с покрытием крепятся к окрашенному металлическому корпусу. Из-за разницы в составе систем 1К и 2К и того факта, что они наносятся в разных местах, они по-разному влияют на «повторное растворение» металлического базового покрытия. Это легче всего увидеть на светло-металлических красках, таких как серебро и светло-голубые или зеленые оттенки, где разница «флоп» наиболее заметна.
Терминология автомобильных красок возникла в результате развития технологий и желания как различать новые технологии, так и соотноситься с предыдущими технологиями для той же цели. Современные автомобильные краски почти всегда представляют собой акрилово-полиуретановую «эмаль» с пигментированной базой и прозрачным верхним слоем. Его можно описать как «акрил», «акриловую эмаль», «уретан» и т. д., а прозрачный лак, в частности, можно описать как лак. Настоящие лаки и акриловые лаки устарели, а простые акриловые эмали в значительной степени вытеснены более эффективными красками. [9] Настоящая эмаль – это не автомобильная краска. Этот термин является общим для любой прочной глянцевой краски, но его использование в автомобильной промышленности часто ограничивается старыми красками до появления полиуретановых отвердителей. [10]
Современные автомобильные краски обычно изготавливаются из гибридных акрилово - полиуретановых дисперсий , которые представляют собой комбинацию двух разных пластиков. [11] Они были разработаны в 1970-х и 80-х годах в качестве водорастворимой замены эмалевых красок из-за опасений по поводу их высокого содержания летучих органических соединений . Акрил дешевле и может удерживать больше пигмента, но имеет плохую устойчивость к царапинам, тогда как полиуретаны тверже, но дороже. Сочетание обоих типов дает материал, который может содержать много цвета и быть износостойким. Простого смешивания материалов недостаточно, так как в результате получается гетерогенное покрытие с отдельными акриловыми и полиуретановыми доменами. Вместо этого исходные химические вещества для каждого пластика ( мономеры ) объединяются и частично полимеризуются , образуя взаимопроникающую полимерную сетку . При этом полимерные цепи не химически связаны друг с другом, а вместо этого запутываются и переплетаются по мере их формирования. Это возможно, поскольку они полимеризуются разными способами, несовместимыми друг с другом. Полиуретан образуется в результате ступенчатой ростовой полимеризации с участием поликонденсации , тогда как акрил образуется в результате цепной полимеризации с участием свободных радикалов . Полученный продукт является однородным и прочным, обладающим превосходными свойствами по сравнению с отдельными пластиками.
Инновации происходят и в лакокрасочной промышленности. В наши дни автомобильные краски выпускаются в жидкой форме, в форме спрея и в форме порошка:
Виды автомобильных красок