汽车漆面镀膜的应用及展望

田福祯 陈崧 王隆学 李建利

中国汽车市场经历了60余年的历程，目前已经成为全球第一的汽车消费市场，随之而来也带动了汽车后市场*的飞速发展，巨大的市场潜力催生了汽车服务行业的产业链条。在此过程中，汽车漆面镀膜得到了越来越多汽车用户的认可，有着巨大的发展空间。本文就汽车车漆纳米镀膜与传统上光、打蜡、封釉的区别，纳米镀膜有什么优势，镀膜材料和施工工艺过程中对环境的影响以及将来这种汽车车漆纳米镀膜的发展前景等问题展开论述。

一、汽车漆面镀膜简介

汽车车漆是由底漆、中间涂层和面漆组成，其化学成分包括成膜物质（有机树脂）、颜填料以及微量添加剂等。其中，成膜物质大多是合成的高分子有机树脂，如甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等；颜填料主要的材料是金红石型二氧化钛，这种材料除了有一定的遮盖力外还可以吸收太陽的紫外光，具有一定的抗擦痕性能；溶剂的加入是为了调节树脂的黏度，改善流平性、成膜性，以利于喷涂和烘干；添加剂的品种类型很多，加入的量却很少，但是它的作用很大，起着快干、增光、耐候、防紫外、抗磨等作用，也是决定油漆质量的关键组分。

汽车出厂后的一段时间车漆尚处在“实干”过程中，表面的微观变化体现在微细的毛细管上，缓慢释放树脂中的易挥发性溶剂，表面的油漆虽然光洁亮丽，但此时不应对漆面进行打蜡、封釉、镀膜等后续工作，更不应进行抛光。为了保护漆膜，可在汽车出厂3～6个月后再进行上述工作，方可以达到汽车漆面的保护作用。

汽车车面漆虽然经过涂装、烘烤，表面具有了一定的光亮度，但是从微观上看油漆表面仍然是一层不连续的断面和毛细管结构，从电化学角度分析，毛细管之间由于空间灰尘、水分等杂质的填充构成了许多的“原电池”，导致暴露在空间的车漆表面受到了自然、环境和气候等因素的浸蚀。目前国内外流行的汽车漆面镀膜，在其表面会形成一层硬度、柔韧度适中且连续的纳米无机高分子膜，可以持久保护漆面的表面光泽和镜面效果，有效预防了汽车在高速行驶途中起到预防紫外线照射、防老化、防静电、防污染和耐摩擦的作用。所以，汽车车面漆纳米镀膜不仅可以持久保护新车车漆表面，而且对于旧车镀膜处理后也有很好的保护作用。另外，车漆表面在经过纳米镀膜后形成了一种抗紫外线的疏水涂层，可以吸附落到汽车漆面的灰尘，在雨水冲刷或洗车的过程中，灰尘很容易就被清除，使用很少的水就可以达到预期的清洗目的。从宏观上看，汽车车漆纳米镀膜的一大潜在的贡献——不仅减少了洗车的次数，而且每次洗车消耗的水至少节省50%。

二、国内汽车漆面镀膜现状

目前，国内汽车美容市场非常巨大，但许多汽车美容店良莠不齐，使用的汽车美容药剂不规范，致使汽车美容的效果和质量没有保证。各个美容店使用的药剂五花八门，很多还是沿用有污染的石化合成药剂和人工合成石油化学表面活性剂。汽车漆面镀膜是一种比较新的汽车美容工艺，但一些汽车4S店价格非常高，尤其引进国外的汽车漆面镀膜剂和工艺，价格更是高昂；而一般小的汽车美容店价格比较低，这就造成了汽车漆面镀膜市场的混乱。

鉴于此，国家标准部门委托业内众多的知名企业共同起草了《汽车漆面镀膜剂》的国家标准，用来规范汽车漆面镀膜的市场。有了国家标准，对于整合市场就有了法律的依据。目前市场上许多所谓的“镀膜”产品实际上是一种简单的打蜡和封釉，其中的主要成分多为石油化工原料合成的化学蜡，不能形成一种永久性的汽车保护膜，行业人士称其为“伪镀膜”。而真正的汽车漆面镀膜是一种由无机硅、氟高分子材料为主体的抗氧化、抗酸雨、抗紫外线等的惰性膜。汽车漆面镀膜国家标准，就是要用国家标准让所谓的“伪镀膜”产品曝光最终被市场淘汰，在法律层面保护各个终端店和车主的合法权益，进而推动汽车漆面镀膜行业的健康发展。

从汽车漆镀膜的成分上分析，“伪镀膜”的化学成分大多是伪劣或是不易降解的石油化学合成的表面活性剂、助剂，在镀膜过程中的排放对环境存在着严重的化学污染。据汽车行业相关专家介绍，我国汽车拥有量近10年增长了6倍。目前我国几乎大部分的高、中、低档私家车都有汽车美容和养护需求；80%公用高档汽车也定时进行外部美容和养护。据行业人士统计，仅汽车洗车（包括汽车镀膜、打蜡、上釉、内外精洗等），北京市一年所排放的废水量就达到2个昆明湖，全国洗车排放的废水就可达到鄱阳湖的1/50。不仅消耗的淡水量数据惊人，随之排放的洗车液、镀膜液等汽车化学药剂对环境也造成了巨大的污染，所以，还应该对汽车美容工艺中采用的各种药剂的环保性和工艺中的汽车清洗用水和排放要进行严格控制。

根据统计，目前市场上的汽车漆面处理方式主要是车漆打蜡、车漆封釉和汽车漆镀膜。

车漆打蜡是采用石油化学衍生物聚乙烯乳液、硅酮类高分子化合物等，通过研磨的方式将漆面细小划痕磨光来达到漆面的光亮。但由于其为有机化合物构成，因此在短时间太阳光紫外线照射下就会氧化。而车漆封釉则采用的是以高分子聚合物和石油基溶为主要原料的产品类型，是一种不环保的漆面处理方法，其中石化溶剂总有机挥发物（TVOC）会释放有害的气体，也很容易受紫外光降解氧化失效。但是釉的硬度高于蜡，在一定时间内能够保护车体漆面不容易产生划伤和擦痕。

车漆镀膜种类比较多，根据采用镀膜材料的不同主要分为如下几类：

①化学高分子材料玻璃纤维素镀膜：具有光泽度高、抗氧化、耐酸碱、抗紫外线的特点，用于漆面镀膜后，漆面光泽度很好，并把漆面与外界隔绝开来，起到了较好的保护作用；其缺点是不能提高漆面硬度，不能抵御物理性损伤漆面。

②无机纳米镀膜：是由纳米无机材料配制而成，其主要成分为纳米氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化硅。纳米级别的粒子为球形，润滑性极高，因此施工后漆面手感极其润滑。而氧化铝、氧化硅的物质结构稳定，因此膜层的硬度、耐磨性极高，永不氧化，能长效保持漆面的镜面效果。

③无机纳米材料和天然高分子以及助催化剂合成的材料镀膜：可以在车漆表面形成一种硬度和柔韧度适当的弹性纳米膜，因为其组成复杂，故所镀漆膜具有一定的硬度和弹性、抗紫外线、抗静电、拒水性、抗划伤、抗细菌附着污染等优点，是一种新型的汽车漆面镀膜材料。

不过，从实际生产企业来看，绝大部分汽车漆面镀膜企业是引进国外的先进技术和产品以及管理模式，真正本土生产的产品比较少。有的品牌是直接进口，有的品牌是进口分装贴牌，我国十分需要引进国外先进的汽车漆面镀膜技术和产品，但要消化吸收尽快实现国产化。

三、国内外汽车漆面镀膜企业及品牌

纳米晶汽车镀膜是汽车后服务市场很重要的一个行业，刚一问世就在欧美国家迅速风靡，在欧洲各国被誉为“本世纪最具潜力、竟争少、市场巨大的朝阳产业之一”，该产品在中国市场刚刚起步几乎是一片空白。国内外资本近年来瞄上汽车后服务市场，近两年VC（风险投资）、PE（股权投资）通过投资上市公司大举介入汽车后服务市场。2010年在美国纽约证券交易所正式上市的联拓集团（LAS），是中国首家在纽交所上市的汽车销售服务企業。

目前在大陆和台湾已拥有近百家直营汽车维修保养连锁服务业务网点，2012年这类的公司营业收入为13.98亿元，其中服务业收入为10.06亿元，占比72%；欧美日等老牌汽车服务企业庞大集团对汽车后服务市场的看好尤为明显。

①中山市优贝科技有限公司的技术研发团队与国际汽车美容技术公司合作打造“优贝”汽车美容品牌，其产品是以反应性硅氧烷化合物为镀膜剂主成分并借助于与硬化型镀膜机进行汽车漆面镀膜，该产品逐渐得到了市场的认可。这种产品会在漆面形成2-4H左右硬度的膜层，没有腐蚀性，并能够耐酸碱、耐高温、抗磨、抗紫外线、抗静电、防尘和耐划伤。

②2000年青岛美鹰汽车用品有限公司引进美国美鹰晶亮釉镀膜，美鹰晶亮釉镀膜具有耐酸、抗高温、抗氧化、抗划痕、抗紫外线、安全环保等特点，使用后可使汽车漆面呈现高光泽度、晶亮持久。晶亮釉镀膜是美国格茨兰克化学公司利用多年在纳米尺度下对物质的控制经验，将类玻璃原子、分子研磨操控在100nm以下，使成膜的分子结构具有新颖的物理特性与功能。

③索奈克斯有限公司（SONAX）（北京）国际贸易有限公司是一家由外经委批准、商务委审核通过，并拥有着独立进出口贸易权的外资独资企业，为SONAX服务于中国内陆市场特设的唯一子公司。SONAX的纳米镀晶漆面护理系列产品基于产品的纳米材料和技术研发。在用于汽车漆面镀膜工艺中，与传统的镀膜、镀晶产品有着显著的差异，适用于汽车漆面和喷漆塑料部件的镀晶。使用后漆面形成一层纳米微粒保护层，成分为氟化碳，质地如玻璃般坚硬，有着极佳的保护效果。图1是传统蜡粒子和SONAX纳米粒子的形成结构的示意，表明SONAX粒子已经达到纳米级，其形成结构是一种网状的纳米结构，使得纳米镀膜和传统的打蜡、封釉有着本质的区别。经过深度清洗、轻度抛光、精细镀膜过程，氟化碳纳米粒子可以很容易地分散渗透到车漆微观的毛细结构中，形成更为紧密的结晶体结构，既不破坏车漆的表面结构，同时也可阻止恶劣的外界环境对车漆的侵蚀损伤（见图2）。

与普通镀膜技术相比，SONAX的纳米镀晶技术保护车漆的能力更强更持久。普通车漆镀膜技术只可以保护车漆4～6个月，而SONAX的最新纳米镀晶技术能够持久保护车漆长达9～12个月。而且其防水性较好，拒水性好，光亮度高，使用后可在车身漆面呈现立体车质感（见图3）。在提升漆面色泽的同时，该车漆还可以起到防尘、防辐射、防腐蚀、防酸雨的效果。

④美国3M公司的汽车后市场服务产品有养护、研磨、粘接、装饰、过滤、灭火剂和防护材料等产品。其中3M的晶钻镀膜产品以其独特的巴西棕榈蜡配方，具有超长的持久性、超强的耐酸能力，镀膜后漆面的硬度达到8H（普通车为2H），符合国际标准。

⑤东莞市摩奇贸易有限公司于2005年6月正式成立，引用台湾最新喷雾式纳米镀膜技术，进行专业汽车封釉汽车漆面镀膜，摩奇与普通镀膜效果对比见表1。摩奇纳米材料为直径约30nm的瓷晶无机氧化物，其车漆面镀膜剂被武广线和谐号动车的车表面镀膜所采用（见图4）。

⑥北京博宇创佳汽车技术服务有限公司引进韩国泰山株式会社与韩国LG集团化工研究院的技术，品牌为“阿米卡（AMICA）”，坚持“以养代修”的理念，研发了汽车漆面镀膜等高科技新材料，用于养护车辆，彻底颠覆了简单、粗糙的传统意义上的汽车洗护、打蜡概念，实现车辆经过漆面镀膜，同时在一个很长时间内通过简单洗车就能够达到车漆不氧化，保持靓丽的效果。其产品是以全氢聚硅氮烷（PHPS）的物质为主要成分，在一定条件下可以转化成玻璃质二氧化硅（SiO2），作为汽车漆面镀膜材料可以构成亲水性或据水性的SiO2表面涂层材料。镀膜后可形成0.5μm的玻璃膜，不分裂、不脱落，可以长期保护车漆不氧化。

⑦北京安弗客汽车技术服务有限公司利用高纯度水晶及碳素原料合成了一种3D分子结构的超级镀膜材料，在漆面形成一层石英化学网状保护层（-Si-O-Si-）其性质极其稳定，从而使镀膜层具有防氧化、防腐蚀、高强度韧性光泽、耐候性强、防紫外线、耐摩擦等效果。

⑧深圳市冠天实业有限公司成功引进了唯一被美国军方采用的专利漆面保护产品-PPS宙斯盾-极化漆面保护系统，是美国军方为解决宙斯盾巡洋舰雷达系统漆面保护问题，由尼克松·查尔斯·R教授领导的科研小组历时8年研制出的产品，因首先用于宙斯盾巡洋舰，故名“PPS宙斯盾”。1992年1月14日，PPS在美国专利局注册专利，专利号US#5081，171，是目前为止全球唯一拥有美国专利的漆面保护产品。并与1996年，美国军方允许PPS民用，并将生产权卖给加拿大加德集团。此后近10年来，PPS被广泛运用于船舶、飞机、汽车、工业机器、农业机械等设备的漆面保护上。PPS宙斯盾是唯一以电泳技术获得美国专利的镀膜产品。

⑨亚路发中国运营中心在中国大陆运营10多年，品质已经得到消费者的认可。亚路发漆面镀晶是日本原装工厂的品牌，起源于日本“雪国”新泻的一款镀晶新产品，经过多年的研发，在1995年成功推出世界首创的3D完全硬化型结晶镀膜。在日本新干线子弹头火车首先应用，曾于1996年入选世界百大发明。早在2005年，亚路发产品就已经进入中国市场，对于汽车漆面应用，陆续推出至尊双核镀晶、铂金极光镀晶、晶钻极光镀晶、无机水晶镀膜。亚路发汽车漆面以其高强度韧性、耐磨不龟裂、自身不氧化、超疏水、超强防污力等高的质量在行业内获得好评。

⑩天津祯澄科技发展有限公司是一家综合性的科技研发机构，致力于汽车美容纳米洗车产品的研究和应用。其宗旨是绿色环保，所有的药剂原材料都不采用石油原料合成的表面活性剂、助剂等，采用的原材料都是无机环保和天然物提取的生态源材料。其中，汽车漆面镀膜的合成是采用几种纳米材料（纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝）和几种天然的巴西棕榈蜡等，经过纳米分散化交联合成，镀膜效果靓丽、柔润、弹性、抗紫外氧化、抗静电，同时，经过纳米镀膜后，由于车上上形成了一种疏水的纳米活化膜，而灰尘和漆膜的结合是相斥的同电荷，不容易和灰尘杂质牢固结合，对于下一次的汽车清洗带来很大的便利，汽车清洗省水省时，排放的废水经过原地沉降、净化、纯化全部回收利用。

三、汽车漆面镀膜的程序

汽车漆面镀膜是近几年来发展起来的车漆保护的一种方法，是基于镀膜材料的成分，并根据材料的成分制定出一套镀膜工艺。目前比较先进的镀膜材料成分主要是几种纳米硅、氟的高分子聚合物的复合物和几种天然生物蜡以及环保易降解的助剂经过高科技技术合成。

使用这种镀膜材料的步骤：①首先将汽车表面使用专用的纳米清洁剂，必须要采用配套的纯净水清洗干净，如果是新车，在清洗干净之后要进行起蜡（得看新车是否有蜡保护，一般国产车不需表面保护，进口车有蜡保护）；②轻度抛光，因清洗后的车漆仍有微量凹凸不平的地方，要经过轻度抛光使得汽车表面有一定的光洁度，才会有利于下面步骤操作；③使用专用的水质净化机制备纯净水进行再清洗（由于纯净水里面没有钙镁等杂质离子，清洗后保持车漆表面的微孔毛细清洁有易于下一步骤喷涂镀膜材料的渗透成膜）；④将车漆表面吹水并擦干净，进行喷涂纳米镀膜液，同时即可进行手工或者机器软抛光。经过以上4个步骤进行的纳米镀膜效果非常理想，镀膜后手感非常柔润、光滑、靓丽，并且具备抗静电、抗紫外线、抗酸雨、抗一定程度的划伤、抗再污染等功能。

四、汽车漆面镀膜的展望

1.汽车漆面镀膜市场潜力巨大

据公安部交通管理局统计数据显示，截至2014年2月，我国机动车保有量为2.53亿辆。其中，汽车（含三轮汽车和低速载货汽车）1.41亿辆，目前已有广东、山东、河南、江苏、河北、浙江、四川、云南、广西9省份的机动车保有量超过1 000万辆。目前，京津等地区汽车保有量的迅速提升，正对汽车后市场的发展提供有力驱动。近年来，随着我国汽车行业的飞速发展，汽车维修、保养等业务的市场空間也在逐渐打开。据业界预估，每1元的购车消费将带动0.65元的汽车售后服务需求；而一辆中档私家车不包括维修，每年的养护费用也在3 000元左右。这意味着专业、规范、优质的汽车售后服务业尤其是汽车漆面镀膜的市场在现在以及未来的汽车消费市场中的发展潜力巨大。

2.国产技术产品的研发配套有待深度开发

在2014年“两会”上关于“汽车强国”的呼声很高，无疑对国内汽车后服务市场的壮大起到了莫大的鼓舞。要用心、用力、用智慧、用科技，全力扶持汽车后服务市场系列技术产品的研发配套。汽车美容用精细化工产品完全可以依赖我国的天然资源进行深度开发绿色环保和无二次污染的系列产品。尤其是高档汽车漆面镀膜的研发配套，可以带动汽车美容系列产品的技术提升。同时，企业间如果能设计一种适合新技术产品的市场营销方略和高效的市场推广模式，那么国内汽车后市场上的“知名企业和品牌”会逐渐展现在全国人民的面前！