第46卷第15期2018年8月广　州　化　工
Guangzhou Chemical Industry
Vol.46No.15Aug.2018
汽车漆面镀膜蜡的研究及生产工艺控制
叶少林，王勇军，刘艾麒
(广州市标榜汽车用品实业有限公司，广东　广州　511365)
摘　要：研究了一种汽车漆面镀膜蜡，分析了常用蜡的熔点㊁硬度㊁上光等特性，以及溶剂挥发性对蜡膜干燥速度㊁硅油
粘度对上蜡时的擦拭滑爽性㊁添加剂组分对车蜡附着力性能的影响，得到一种上光㊁附着力㊁擦拭滑爽㊁蜡膜干燥性能俱佳的车蜡产品㊂同时对生产工艺和质量控制进行了探讨，比较了常规冷却法和强制冷却法的差异，介绍了强制冷却法工艺的优点，以及车间环境卫生对质量的影响㊂
关键词：汽车蜡；镀膜蜡；溶剂挥发度；硅油粘度　
中图分类号:TQ641  　
　文献标志码:A   
文章编号:1001-9677(2018)15-0146-03
第一作者：叶少林(1968-)，男，工程师，主要研究方向为发动机冷却液㊁制动液㊁汽车蜡等汽车清洁美容㊁维修保养精细化学品㊂
Study on Coating Wax for Car Care and Production Process Control
YE Shao -lin ,WANG Yong -jun ,LIU Ai -qi
(Guangzhou Biaobang Car Care Industry Co.,Ltd.,Guangdong Guangzhou 511365,China)
Abstract :One kind of coating wax for car care was studied.The melting point,hardness and glazing properties of common wax were analyzed and the effects of solvent volatility,silicone viscosity and additives on wax properties were studied.The production process and quality control were discussed.The advantage of forced cooling process was recommended.
Key words :car wax;coating wax;solvent volatility;silicone viscosity
行驶一段时间和距离的小汽车，如果我们仔细观察其机头盖，会发现表面有许许多多的小坑，这些小坑是由于汽车在行驶过程中将路面小石子溅起撞击漆面而成㊂经常性地对漆面进行打蜡保养，可以有效避免或减轻小石子对漆面的撞击损伤㊂随着人们生活水平日益提高，小汽车已进入千家万户，成了人们日常出行的常备工具㊂据统计，截至2017年底，全国机动车保有量达到3.10亿辆，其中汽车保有量2.17亿，机动车驾驶人数3.85亿[1]，对汽车美容养护市场来说，这是一个巨大的市场㊂小汽车的日常美容㊁保养也必将越来越受到重视，一款好的汽车上光保护蜡对人们做汽车保养至关重要㊂
汽车漆面保护蜡的种类，按状态划分，一般可分为:(1)固体硬蜡(hard wax)，常用于手工打蜡操作，具备突出的上光保护功能;(2)膏体软蜡(soft wax)，适合于手工打蜡操作，可以抛光去污;(3)液体水蜡(liquid wax)，使用方便，兼具上光去污功能㊂
如果按功能划分，常分为上光保护蜡和去污抛光蜡：上光保护蜡主要用于喷漆作业表面上光和保养等；去污抛光蜡主要用于漆面清洁㊁浅划痕处理㊁漆膜氧化层去除等㊂
本课题着重研究一种具有良好上光性能和成膜性能㊁附着力强㊁容易施工的固体硬蜡的制备方法㊂
1　研究内容
一般固体硬蜡包含蜡㊁有机溶剂㊁硅油㊁功能性添加剂等
基础成分，我们对这些基础组分进行了分析研究㊂
1.1　蜡的分类和应用
蜡一般分为植物蜡㊁动物蜡㊁矿物蜡㊁合成蜡等㊂常用的植物蜡有巴西棕榈蜡㊁小烛树蜡㊁米糠蜡㊁甘蔗蜡等；动物蜡有蜂蜡㊁虫白蜡㊁鲸蜡㊁羊毛蜡等；矿物蜡有微晶蜡㊁石蜡㊁地蜡㊁褐煤蜡等；合成蜡有聚乙烯蜡等㊂常用于汽车上光蜡的原料蜡有巴西棕榈蜡㊁微晶蜡㊁石蜡㊁蜂蜡㊁高纯褐煤酸蜡S 蜡㊁高纯褐煤酸脂蜡E 蜡㊁皂化褐煤酸脂蜡OP 蜡㊁聚乙烯蜡P500㊁醇类化合物U550㊁沙索蜡C80等[2]㊂选择合适的蜡原料，除了要考察蜡的熔点㊁吸油性能外，还要考察蜡的硬度和上光性能两个重要指标[3]㊂常用车蜡的熔点见表1㊂
表1　常用车蜡的熔点
Table 1　The melting point of common wax
蜡原料熔点/℃蜡原料熔点/℃巴西棕榈蜡82~86微晶蜡70~90虫白蜡81~84S 蜡83~86蜂蜡60~67E 蜡80~84鲸蜡45~50OP 蜡100~103石蜡68~74P50086~90地蜡70~95U55097~101褐煤蜡
75~88
C80
85~89
147　叶少林，等：汽车漆面镀膜蜡的研究及生产工艺控制第46卷第15期
成品车蜡必须具备较高的熔点，以满足使用要求和运输需
求：夏季日晒条件下汽车漆膜温度可达到60℃以上，如果成
品蜡熔点低则蜡膜软化，失去上光和保护性能；在运输途中也
可能会因为温度高的原因导致蜡体软化变形，影响产品外观平
整性㊂
吸油量一般随蜡熔点升高而增大，蜡的这一特性对生产固
体硬蜡尤其重要㊂如果配方中没有一定吸油性好的蜡原料，则
难以形成硬度高的蜡体，并且高温时可能出现渗油现象[4]㊂为了让测试数据具备较强的实用性和可比性，我们特别设
计了蜡的配料比(质量百分比)，选择部分常用蜡做硬度和上光
性能测试㊂具体配比见表2㊂
表2　蜡的配料比
Table2　The mixture ratio of car wax
物料名称质量百分比
蜡原料20
二甲基硅油(1000cst)10
脱臭煤油(D80)70
将上述物料混合后加热到约90℃，使蜡完全溶解，冷却
至室温，密封24h后备用㊂
蜡硬度测试方法:GB/T4985石油蜡针入度测定法，测试
温度25℃;
蜡上光性能测试方法:GB/T23437汽车上光蜡附录D上
光蜡光泽度增加值测定法;
测试结果见表3㊁表4㊂
表3　蜡的硬度(针入度)
Table3　The hardness of wax
物料名称针入度
1#巴西棕榈蜡4.15
S蜡5.43
U55012.88
P50013.22
硅蜡14.87
C8015.3
70#石蜡17.77
蜂蜡20.48
表4　蜡的上光性能
Table4　The glazing properties of wax
物料名称光泽度增加值
S蜡30.88
1#巴西棕榈蜡27.02
C8023.84
蜂蜡23.34
硅蜡20.22
U55016.26
P50012.24
70#石蜡11.46  从表3㊁表4的数据可以看到，巴西棕榈蜡和S蜡属于硬质蜡，在硬度和上光性能方面表现优秀，是配制固体硬蜡最常用的两种蜡原料；蜂蜡㊁石蜡属于软质蜡，可以用于和硬质蜡复配调整成品蜡的硬度和外观，以得到我们需要的产品；蜂蜡在上光性能方面比石蜡表现更好，因此在配方设计上可以更多地予以考虑㊂
1.2　溶剂的选择
溶剂必须具有一定的挥发性，较高的KB值(贝壳松香丁醇值)，并且要有良好的平整性和对汽车涂层的耐溶解性[5]㊂常用溶剂有埃克森ISOPAR系列溶剂，如ISOPAR E㊁ISOPAR G㊁ISOPAR H等，和脱臭煤油D系列溶剂，如D40㊁D60㊁D80等㊂常用溶剂馏程数据见表5㊂
表5　常用溶剂馏程表
Table5　Distillation range of common solvent
溶剂馏程/℃溶剂馏程/℃ISOPAR C99~104D30143~165 ISOPAR E115~140D40160~190 ISOPAR G16
2~177D60187~216 ISOPAR H181~193D80205~237 ISOPAR L185~198D100240~267 ISOPAR M227~254
在配方设计时需要充分考虑溶剂的挥发性，溶剂的挥发性能和成品蜡打蜡施工时蜡膜的干燥速度有一定的相关性：溶剂沸点低蜡膜干燥快，溶剂沸点高蜡膜干燥慢㊂
通过多次实车测试发现，在20~30℃的环境温度，一个熟练工给一台中型车的上蜡时间约10~15min，因此设计的蜡膜干燥时间落在10~15min范围内可以有效提升施工效率㊂我们通过选择低沸点和高沸点溶剂复配，可以方便地调整蜡膜干燥时间㊂
1.3　硅油的选择
硅油是车蜡的重要组成部分，影响车蜡的上光性能和擦拭滑爽性能㊂常用硅油有二甲基硅油㊁苯基改性硅油㊁氨基改性硅油等㊂实验发现，硅油粘度与车蜡上光性有一定关联，硅油粘度提升，车蜡的上光性能提高，但施工滑爽度降低㊂低粘度硅油改善车蜡的施工性能，蜡膜可以更容易地在汽车漆面铺开，打蜡效率提升㊂我们可以通过选择不同粘度的硅油复配，兼顾车蜡的上光性能和施工性能㊂
1.4　功能性添加剂
功能性添加剂可以赋予车蜡更多优良的实用性能，如氟素添加剂可以显著提升车蜡的拨水性能，硅蜡可
以提升车蜡的附着力和上光性能，抗紫外线添加剂可以提升车蜡的耐晒性能等㊂
为了提升车蜡的成膜性能和附着力，我们选择了一种商品牌号的硅蜡，对比了添加和不添加硅蜡的车蜡样品，在机头盖表面上蜡后耐清洗剂洗涤性能，测试结果见表6㊂
通过测试发现，不含硅蜡的车蜡样品用清洗剂洗涤8次后，机头盖漆面基本没有了拨水性能；含硅蜡的车蜡样品用清洗剂洗涤20次后，机头盖漆面才失去拨水性能㊂
2018年8月广　州　化　工148　
表6　车蜡耐清洗剂洗涤性能
汽车蜡什么牌子好
Table6　The washing performance for detergent resistance of car wax 车蜡品类洗涤次数
含硅蜡20
不含硅蜡8
综上研究分析，我们试制的汽车漆面镀膜蜡典型配比如表7所示㊂
表7　汽车漆面镀膜蜡典型配比
Table7　The typical ratio of coating wax for car care
物料名称重量百分比
巴西棕榈蜡5~10
S蜡5~10
蜂蜡2~5
二甲基硅油(50cst)2~8
二甲基硅油(1000cst)2~5
二甲基硅油(15000cst)0.5~1
D4040~60
D8020~40
硅蜡1~5
香精㊁素适量
经性能测试表明，该镀膜蜡样品熔点超过70℃，蜡膜干燥时间约10分钟，蜡硬度(针入度)不大于10，耐清洗剂洗涤次数超过20次㊂与进口及国产同类蜡相比，其上光性能㊁擦拭滑爽度㊁附着力㊁外观平整性等都处于领先水平㊂
2　镀膜蜡的生产工艺及质量控制
2.1　生产工艺
配料：将蜡㊁硅油㊁溶剂㊁功能添加剂混合后加热到80~ 95℃，搅拌均匀，降温到60~70℃，加入素㊁香精等，出料灌装㊂
冷却：分为常规冷却法和强制冷却法㊂车蜡一般在60~70℃条件下以液体型式灌装，经过冷却后形成我们需要的固体蜡㊂常规冷却法是将灌装成小包装的车蜡在常温下冷却，这个冷却过程通常需要2.0~3.0h之间，视环境温度和蜡的品质而定㊂强制冷却法是指将灌装成小包装的车蜡转移至冷阱通道进行强制冷却㊂冷阱通道一般设三个温度段，第一段控制温度-5~
0℃，第二段控制温度约0℃，第三段控制温度0~10℃之间，整个冷却过程可控制在0.5h以内㊂相比于常规冷却法，强制冷却法可以大大提高生产效率㊂
2.2　质量控制
除了一般QC检验外，应特别注意车间的环境卫生㊂车蜡冷却需要一定时间，并且是裸露冷却，所以空气中的灰尘㊁飞虫等极有可能落入车蜡表面，对产品外观品质造成影响㊂车间地面要求刷地坪漆，保持地面干净，不能有灰尘；车间吊顶并有通风设施保持车间通风，经常打扫天花和墙面，防止灰尘粘附和结蜘蛛网；车间所有门窗安装纱窗，防止飞虫飞入并保持空气干净无异物漂浮㊂
3　结　论
巴西棕榈蜡和S蜡在硬度和上光性能方面表现优秀，是配制固体硬蜡最常用的两种蜡原料㊂
通过不同沸点的溶剂复配可以调整蜡膜干燥时间，干燥时间落在10~15min范围内可以有效提升施工效率㊂
通过高低粘度的硅油复配，可以调制上光性能和擦拭性能俱佳的车蜡产品㊂
硅蜡可以显著改善车蜡的成膜性能和附着力㊂
参考文献
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