1.2 车身与车用涂料
涂料是一种液态或粉态材料，采用特定的工艺方法涂在物体表面，干燥固化方可形成牢固附着，并具有一定的物理力学性能和化学性能，涂层外观装饰性、耐候性、耐酸雨、抗划伤性、良好的耐化学药品、耐机油和汽油性及机械强度等性能要求。供汽车涂装与汽车修补涂装用的涂料，基于其性能要求高、用量大、品种多、产值高，已成专用涂料，统称车用涂料。车用涂料是随着汽车工业的发展而发展起来的。
1.2.1 车身
汽车护理的对象是汽车车身。了解汽车车身的特点，对保证汽车钣金、涂装和美容效果是非常必要的。随着新技术、新工艺、新材料的开发和研究，汽车车身正以安全、节油、舒适、耐用等技术为主导，以适应世界经济发展为潮流，以精致的艺术品获得美的感受而点缀着人们的生活环境。
（1）车身发展历史 自1886年汽车诞生之时，汽车的创造者们为了研制更高性能的汽车而无暇顾及汽车车身的创新和改进，一直沿用马车的车身，为木制车身，所用的护理产品也都是马车所用的天然油漆，直至今天某些品牌仍然保留有以前的成分。随着车速的提高，首先是迎面风使驾乘人很难忍受，于是汽车发明家们开始关注车身的要求并着手改进，1903年福特发明了一种A型车，但车速达到50～60km/h后使乘客不能忍受这相当于7级的风力，而驾驶人不能开眼驾驶，这就产生了带篷的汽车，这种马车造型的汽车就像箱子，故称“箱型汽车”。随着人们对空气动力学原理的不断研究，以及人们对车型多样化的要求，从20世纪30年代起，汽车向流线型发展，如典型代表“甲壳虫”。随后在车身设计中考虑了机械工程学，同时强调以人为本，即注重安全性与舒适性，1949年开始流行船型车身。社会的进步、经济的发展使汽车开始在欧美国家大众化，给人们带来很大的便利，与此同时汽车能源消耗和对环境严重的污染给人类带来极大的危害，从而反过来制约了汽车的发展。所以，节能、环保与安全成为汽车技术发展的永恒课题。车身在这些方面有着重要的贡献，基于流体力学的鱼形车开始出现后，不断改进的楔形车获得进一步的发展，随后又产生了“截取型”的车身，它们的空气阻力系数均很低。
而随后发展起来的日本车走经济型车的道路，注重开发中小型汽车，目前小轿车成为主流，而小轿车中大部分采取承载式车身结构。在车身材料方面由钢板向铝合金和塑料发展，在安全性的基础上车身的轻型化获得进一步的发展。
（2）车身的构造 就轿车来说，通常分为有车架车身和无车架车身（即承载式车身）。环保和科学技术的迅速发展，承载式车身的汽车发展极快，1981年美国就有一半的汽车使用承载式车身，而到今天，95％～97％的小轿车采用了承载式车身。承载式车身结构及组成如图1-12所示。
图1-12 承载式车身及组成
1—水槽；2—转向柱横梁；3—前挡风玻璃支柱；4—转向器支架；5—顶盖；6—安全带加强板；
7—包裹架；8—后支柱；9—右后地板；10—后备厢盖；11—后围板；
12—左后地板；13—后翼子板；14—C-D柱连接板；15—后轮罩；16—后悬挂固定座；
17—后挡板；18—门槛；19—后座椅横梁；20—后门；21—中支柱；22—中地板；
23—驻车制动固定座；24—前座椅横梁；25—前门；26—前围支柱；27—前支撑板；
28—前轮罩；29—前悬挂固定座；30—发动机悬置支架；31—前翼子板；
32—前端板；33—前纵梁；34—锁板支架；35—锁板；36—前拖钩；37—外横梁；
38—端板侧支架；39—发动机罩；40—前地板
（3）车身塑料件 因为塑料件大量用于汽车车身，而塑料件在做漆面护理及涂装时的用料及操作工艺区别较大，所以必须掌握塑料件在车身上的运用。塑料件主要用在车身的前端，如保险杠与挡泥板的外沿，散热器护栅、仪表板、装饰板以及其他部位塑料件的名称及在车身上位置，如图1-13所示。
图1-13 塑料件在车身上的运用
1—可伸缩的大灯盖；2—安全气囊；3—顶篷边框；4—后盖；5—扰流板；6—通风管；
7—挡泥板；8—外后视镜架；9—示宽灯；10—前裙；11—前转向灯；12—前保险杠盖；
13—散热器盖；14—大灯罩；15—前挡风玻璃；16—内饰；17—挡泥板；
18—挡泥板；19—仪表板；20—保险杠；21—防护罩外饰物
1.2.2 车用涂料
汽车涂料是指涂装汽车车身及零部件的涂料，有时也包括一些农机产品如拖拉机、联合收割机和摩托车用涂料，通常指制造新汽车用的涂料及辅助材料和车辆修补用涂料。涂料是一种含颜料或不含颜料的有机高分子胶体混合物的溶液，因为汽车涂料用量大，所以独立成一分支——车用涂料，如图1-14所示。
图1-14 车用涂料
早期人类生产涂料是以桐籽中榨取的桐油及漆树上采集的漆液作为主要原料，经净化、熬炼制成，因此人们自古以来一直习惯称它为“油漆”。科学技术与石油化学工业的发展，为涂料业提供了大量的有机合成树脂、改性油或合成油等新型原料，采用这些原料生产的涂料在性能、质量、品种等方面均比原来的油漆更胜一筹，这就是现在广泛使用的“有机涂料”（简称涂料）。因为“油漆”一词沿用已久，所以人们仍习惯把这些有机涂料称为“油漆”。
（1）汽车涂装涂料的特性 汽车作为户外交通工具，有其特殊的使用条件。此外，随着近年来汽车工业的飞速发展，汽车的生产量越来越大，这就使得汽车的涂装工艺完全转向高速率和现代化的流水作业。同时，汽车可以起到美化城市的作用，在于其别致的造型与漂亮的外表面。轿车的外表面90％以上是涂漆面，显然涂层质量（光泽、颜色、耐久性等）会直接影响外观，影响人们对汽车质量的评价。所以，车用涂料应具有下列特性。
①漂亮的外观。要求漆膜丰满，光泽华丽柔和，鲜映性好，色彩多种多样。
②极好的耐候性、耐腐蚀性。可以适用于各种温度、暴晒及风雨侵蚀，在各种气候条件下保持不失光、不变色、不起泡、不开裂、不脱落、不粉化、不锈蚀。漆膜的使用寿命通常大于10年。
③极好的施工性和配套性。汽车涂料通常是多层涂装，因靠单层涂装通常达不到良好的性能，因此要求各涂层之间附着力好，无缺陷。
④极好的机械性能。适应汽车的高速、多振及应变，要求漆膜的附着力好，坚硬柔韧，耐冲击、耐弯曲、耐划伤、耐摩擦等性能优越。
⑤极好的耐擦洗性、耐污性及良好的可修补性。要求耐毛刷、肥皂、清洗剂清洗，与其他常见的污渍接触后不留痕迹。
（2）涂料的组成 涂料虽有非常多的品种，用法及特性也不同，但它们均是由主要成膜物质、颜料、溶剂和助剂4种成分或其中2～3种组成的。
①主要成膜物质（又称漆基、连接剂）。其作用是将涂料中的其他组分黏结成一体，并使涂料附着在被涂基层的表面形成坚韧的保护膜。主要成膜物质通常为高分子化合物或成膜后能形成高分子化合物的有机物质，例如合成树脂或天然树脂以及动植物油等。它在涂料的储存期内相当稳定，不发生显著的物理、化学变化，在涂装后，在规定的条件下能快速固化成膜。汽车用涂料的成膜物质均为各种优质的合成树脂。
②颜料（色素）。漆用颜料都是细粉状，它或是天然矿物、金属粉，或是化学合成的无机化合物，或是有机染料。它们的性能很重要，由于它可赋予涂料色彩和遮盖力，并有助于决定其耐久性和功能。如在底漆层上，颜料有助于抗腐蚀性，在中涂层和腻子借助于颜料（含填充料）形成良好膜厚，填平性和低成本；在面漆，它们赋予耐久的美观装饰效果。
③溶剂。若将涂料与颜料相混合，只能形成膏状或粉状物，不能作为涂料使用。溶剂的主要作用是溶解、稀释树脂，以便于使用。除此之外，还能调整涂料的干燥特性，提高涂膜的表面平整度，改善涂料的施工性能等。值得注意的是不同的涂料使用的溶剂不同，不得混用。
采用挥发性有机化合物（VOC）作为溶剂的涂料称为有机溶剂系涂料，对环境污染严重，且易燃。采用水作为溶剂的涂料称为水性涂料，属于环保型涂料，不易燃，将成为21世纪汽车用涂料的主流。
④助剂（又称添加剂）。它在涂料中用量虽小，但作用大，在涂料制造与涂装过程中发挥的作用很大，在改善颜料的分散性和抗沉淀性，改善涂料的储存性、涂装施工性和避免漆膜缺陷等方面有显著的作用。
（3）汽车涂料的主要类型
①按汽车涂装对象的不同分类。
a.新车原装涂料。
b.汽车修补漆。
②按在汽车上的涂层由下至上分类。
a.汽车用底漆，现多为电泳漆。
b.汽车用中间层涂料，即中涂。
c.汽车用底色漆（包括实色底漆和金属闪光底漆）。
d.汽车用面漆，通常指实色面漆，不需要罩光。
e.汽车用罩光清漆。
f.汽车修补漆。
其中，汽车制造厂用面漆按其固化成膜机理与漆膜特性概括分为热塑性和热固性两大类。
热塑性汽车面漆（清漆）：早期使用的硝基喷漆、丙烯酸树脂喷漆等汽车用面漆属于这一类面漆。它们的干燥成膜过程只是溶剂挥发，并不伴随任何化学变化，干的漆膜仍可以被同类漆的溶剂溶解，具有可溶性。当以同类涂料再涂装时，会被涂料的溶剂所软化、溶解两者合成一体。
热塑性汽车面漆干燥成膜的速度较快，可自干，有时为适应下道工序的需要，在60～80℃低温下烘干5～10min，以加快溶剂的挥发。供应厂商推荐成膜后在120～150℃热处理一下，以提高涂膜的机械强度，耐温变性和产生再流平效果。
热固性汽车面漆（磁漆）：只靠溶剂挥发，它的涂膜不能固化，仍是漆膜无法自干，必须在（130±10）℃下烘干，伴随化学反应才固化成膜。所得干漆膜已经具有耐溶剂性，具有不可逆性。当在其上再涂装时所涂漆只能附着在表面，不能溶解或渗入其涂膜中。在原厂汽车装配完后需要补漆时可仍用原面漆加固化剂，以降低其烘干温度到90～100℃，进行修补涂装，现在新汽车用面漆主流的氨基醇酸、丙烯酸树脂、聚氨、聚氨酯等合成树脂涂料均属热固性汽车面漆，因必须经高温烘干方可固化成膜，故俗称“烤漆”。双组分聚氨酯低温汽车漆也属于这一类，它虽能够自干，但伴随着化学反应，所得涂膜也具有不可逆性、耐溶性。
③按涂料涂装方式分类。
a.汽车用电泳漆。
b.汽车用液体喷漆如图1-15所示。
图1-15 汽车用液体喷漆
c.汽车用粉末涂料如图1-16所示。
图1-16 汽车用粉末涂料
d.汽车用特种涂料，如PVC密封涂料。
e.涂装后处理材料（防锈蜡、保护蜡等）。
④按在汽车上的使用部位分类。
a.汽车车身用涂料。
b.货厢用涂料。
c.车轮、车架等部件用的耐腐蚀涂料。
d.发动机部件用涂料。
e.底盘用涂料。
f.车内装饰用涂料。
⑤按干燥固化成膜机理分类。
a.溶剂挥发干燥型：只有液态漆膜中的溶剂挥发掉就干燥成膜，硝基漆（图1-17）属于快干类涂料，表面干燥只需几分钟。
图1-17 硝基漆
b.氧化聚合干燥型：随涂膜中的溶剂挥发的同时吸收空气中的氧气发生氧化聚合反应，交联固化成膜，如油性漆、油改性的醇酸树脂漆等，通常在常温下需16～24h方可干燥。
c.热固化型：随涂膜中的溶剂挥发，必须加热到一定温度，方可交联固化成膜的涂料，如氨基烤漆、热固性丙烯酸树脂涂料，现是新车用涂料的主流。
d.双组分室温交联型：在涂布之前涂料中添加一定量的固化剂，随溶剂挥发，靠双组分或多组分之间反应而交联固化成膜。例如双组分聚氨酯涂料、原子灰腻子（图1-18）等，干燥速度也较快。
图1-18 原子灰腻子
还有多种涂料的分类方法，如按照漆基分为醇酸树脂漆、硝基漆、氨基漆、丙烯酸树脂涂料、聚氨酯涂料等；按照涂装固体分的高低可分为超高固体分、高固体分、中固体分、低固体分以及无溶剂涂料。所谓高固体分涂料，其喷涂固体分为65％～70％（即喷两道高固体分涂料可得涂膜厚度50μm左右，相当于喷涂3道中固体分涂料的涂膜厚度）。按照所用溶剂不同可分为有机溶剂型涂料和水性涂料，后者可用纯水调稀。
以上分类方法比较混乱，所以中国石油和化学工业联合会对涂料的分类和命名统一了原则，颁布了“涂料产品分类命名”标准。
根据部颁标准，涂料的分类原则是以涂料中主要成膜物质为基础。如果主要成膜物质是由两种以上的树脂混合而成，则按照在涂膜中起主要作用的一种树脂为基础。结合我国目前涂料品种的具体情况将涂料分为18大类，其中辅助材料又划分为5类。涂料的名称及代号见表1-2。
表1-2 涂料分类表
（4）涂料型号 为了区别同一类型的各种涂料，在名称之前必须有型号。
①涂料型号由一个汉语拼音字母与几个阿拉伯数字所组成。字母表示涂料类别，位于型号的前面；数字的第一、第二位表示涂料产品基本名称；数字的第三、第四位数字表示涂料产品序号；在第二位和第三位数字之间加一短横线使基本名称代号和序号分开。
例如：
②辅助材料的型号由一个汉语拼音字母与1～2位阿拉伯数字组成。字母和数字之间有一横线。字母表示辅助材料的类型，数字为序号，用来区别同一类型的不同品种。辅助材料见表1-3。
例如：
表1-3 辅助材料的类别和代号
