浅谈底色漆的特性及功能

时间:2017-03-14 08:42来源:中国第一汽车股份有限公司 作者:王锡春，李文刚 

在20 世纪80 年代，为进一步提高汽车、摩托车的外观装饰性，适应金属闪光色漆涂装之需要，采用了双涂层面漆涂装工艺（即底色漆涂层加罩光工艺）。进入90 年代以后，为了适应环保法规的需求，采用水性涂料替代有机溶剂型涂料。为确保原有的涂层质量（外观装饰性、耐候性等）不下降，采用了水性底色漆（金属闪光漆和本色漆）加有机溶剂型罩光清漆组成的双涂层面漆涂装新工艺（即传统的3C2B 水性中涂漆、面漆涂装工艺）。

进入21 世纪以来，为了适应节能减排低碳经济之需，采用非紧凑型水性“三湿”涂装工艺（即3C1B 中涂漆、面漆涂装工艺）和紧凑型水性“三湿”涂装工艺（即免中涂漆或双底色漆、面漆涂装工艺，水性BC1+BC2，再加溶剂型清漆罩光的双涂层面漆涂装工艺）。非紧凑型和紧凑型水性“三湿”面漆涂装工艺现已成为当今典型的汽车车身中涂漆、面漆涂装工艺，由于其节能环保效果好，已成为国内外汽车公司新建汽车车身中涂漆、面漆涂装线的首选方案，并已实现汽车车身内外表面中涂漆、面漆喷涂全自动化（无人化）和智能化。双涂层/单涂层面漆喷涂工艺的涂层结构见图1。

图1 中A 为双涂层面漆喷涂工艺，适用于金属闪光漆或本色底漆，B 为单涂层面漆喷涂工艺，仅适用于本色面漆。图1 中各涂层膜厚值为参考值，具体数值由各汽车公司产品设计确定。

双涂层面漆喷涂工艺（即底色漆加罩光清漆喷涂工艺）虽已有近30 年的历史，可是从近期专业期刊和书籍发表的文章来看，对双涂层面漆喷涂工艺的“涂底色工序及用材”的名称和功能还理解不深，概念不清。笔者在此作一探讨和纠偏。

双涂层面漆喷涂工艺的“涂底色工序及其所用涂料”来自“Base Coat”，缩写为“BC”，按其功能及特性应称为底色漆，工序应称为喷涂底色漆（或涂覆BC）。可是有些作者在文中称为色漆、底漆、基色漆等，笔者认为这些技术用语不确切，概念不清，未能表达该工序的功能及特性。

涂料分为清漆及色漆两大类，清漆是可制备透明涂膜用涂料的总称，色漆是制备有色不透明涂膜用涂料的总称。凡是有色、不透明涂料（如底漆、中涂漆、调和漆、原漆、磁漆等）都属于色漆，底色漆也是色漆的一个分支，它具有以下功能及特性：

● 具有着色功能，使面漆涂层具有各种色彩。

● 它必须与清漆配套（罩光）后才能形成面漆涂层，它是面漆涂层的底着色层，不能单独应用。

● 它应与底涂层（底漆或中涂漆）配套优良（如附着力）。在无中涂层的场合，底色漆涂层应兼有一些中涂层的功能（如抗石击性、耐UV 光性等）。按其功能略有不同，可分为BC0、BC1、BC2 三种。

● 底色漆的涂装施工固体分较低，溶剂型底色漆的涂装固体分（不挥发分）只有20%~25%，也就是VOC（挥发性有机化合物）含量达75% 以上。更新换代采用水性底色漆（WBBC）替代溶剂型底色漆（SBBC）后，汽车车身涂装的VOC 排放量可削减50%以上（见表1）。

市场上供应的底色漆种类很多，适用于传统标准涂装工艺（3C2B）的底色漆有溶剂型的中固体分和高固体分（即SB，MS 和HS）底色漆和水性底色漆；适用于“三湿”喷涂工艺（3C1B 或双底色漆）的水性底色漆；按颜色可分为闪光色（金属色、珠光色）底色漆和本色底色漆；按组分可分为单组分和双组分底色漆等等。

注：（1）水性化优点：对环境的适应性强，安全、不着火；（2）中涂漆、金属底色漆水性化后可使VOC 排放达到30~40 g/m2 的水平；（3）各种底色漆的VOC 含量：中低固体分（10%~20%）SBBC，650~750 g/L（5.4~6.3 lb/gallon）；高固体分（45%~50%）SBBC，455~515 g/L（3.8~4.3 lb/gallon）；WBBC，固体分18%~35%，水46%~55%，VOC（20%~25%）180~265 g/L（1.5~2.2 lb/gallon）。
选用何种底色漆是一项技术含量很高的工作，必须按设计选用的涂装工艺及施工条件，通过工艺试验和参照兄弟单位的经验选用，不能随意选用。底色漆与底涂层和清漆层的配套性很讲究，有极高的专用性，随意选用（如改变供应商和涂装体系）极易产生工艺质量问题。望涂料、涂装工作者增强对专业技术用语的探讨，以防概念不清，产生误判。国民经济进入新常态以来，涂装行业的环保压力越来越大，涂装转型升级是当务之急，绿色涂装成为“十三五”规划发展的重点，涂装企业的领导和科技工作者应下决心战胜一切困难，加速底色漆的更新换代，采用水性底色漆替代溶剂型底色漆。