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王锡春:忆“三车涂料会战”——我国OEM汽车涂料·涂装的发展历程
2019年07月15日    阅读量:308448     新闻来源: 王锡春 涂料工业    |  投稿

我国汽车工业起步于上世纪五十年代,新中国刚成立毛主席访苏,1950年1月毛主席参观斯大林汽车厂时对随行的同志说:“我们也要有这样的工厂”。建设第一汽车制造厂成为苏联援建和第一个五年计划的重点工业建设项目之一。毛主席亲自策划和决策,1953年6月签发《中共中央关于力争三年建设长春汽车厂的指示》,又挥毫写下“第一汽车制造厂奠基纪念”的题词(见图1),并为新车命名为“解放牌”涂料在线coatingol.com。经三年设计、筹备,于1953年奠基兴建一汽,在全国人民的支援和苏联援助下,1956年7月13日第一辆解放牌汽车开下了总装线,从此结束了我国不能制造汽车的历史。


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图1  一汽的创业过程


我国轿车工业起步于1957年,根据毛主席1956年4月作《论十大关系》报告中说“什么时候能坐上我们自己生产的小轿车就好了”的精神,一机部于1957年5月正式给汽车厂下达了生产小轿车的任务,并提出了“越快越好”的要求。1958~1959年在一汽传着一个响亮的口号:乘“东风”、展“红旗”,造出高级轿车去见毛主席。一汽全厂总动员,1958年5月造出东风牌小轿车,5月21日下午毛主席和林伯渠一起乘轿车绕花园行驶了两圈,高兴地说:“坐上我们自己制造的小轿车了”。同年8月一汽又完成了“红旗牌”高级轿车试制,建国10周年前投入批量生产。“十一”前首批生产30辆高级轿车和2辆检阅车送往北京,给中央首长换车,并接受检阅。同期,北汽试制出“井冈山牌”轿车、上汽试制出“凤凰牌”中级轿车,经国民经济调整,六十年代初形成了长春和上海两个轿车生产基地,生产“红旗牌”高级轿车(参见图2)和上海牌中级轿车,产能都很小,仅年产千台左右。


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图2  “红旗”牌高级轿车照片(图中人为本文作者)


回顾中国70年汽车工业发展历程,可划分为前30年和改革开放40年两个阶段(艰难创业发展的前30年和飞跃发展的后40年)


艰难创业发展的前30年:与我国同时起步的日本汽车工业相比,我国汽车工业前30年发展极其缓慢;产品和车型30年一贯制,面漆颜色单一,70年代才建二汽,不发展轿车工业,到1977年全国汽车年产量才12.5万辆。艰难发展的原因:缺发展资金(基础工业落后和贫穷);西方的封锁、禁运和后期中苏同盟关系破裂,认识上的偏见(如,把轿车当“奢侈品”,对轿车工业采取不扶植政策,以道路和石油产量来定汽车产量,而不是相互促进关系)和计划经济缺乏市场竞争力等等。


飞跃发展的后40年:改革开放40年是我国汽车工业突飞猛进大发展的40年。自1980年以来,国门打开,国内外技术交流频繁;1987年迎来发展轿车工业的春天,确立“以市场换技术、资金”,走合资化之路,发展轿车工业,使我国汽车工业在近20年中产生三次“井喷式”的大发展。2009年起,我国已连续10年成为世界第一的产销大国(2018年我国完成年产销量近3000万辆),汽车工业成为国民经济的真正支柱产业。轿车进入寻常百姓的家庭,点缀城市和乡村,为建小康社会、实现现代文明、安居(动居)乐业,打下良好的基础。汽车产品不再是几十年一贯制,每年上市的新产品(车型)和色彩有几十种,面漆有各种色彩(金属闪光色、珠光色和各种本色),能赶上时尚潮流和适应个性化需要。汽车涂装﹒涂料行业随汽车工业的发展历程得到同步发展壮大,OEM汽车涂料经历了五次更新换代。


1、我国OEM汽车涂料﹒涂装的发展历程

汽车涂料包括汽车OEM涂料和汽车修补涂料两大类。OEM涂料系指新车涂装线用涂料(俗称原厂漆),它包括汽车车身和零部件涂装生产线用的涂料。随汽车工业的发展,产品的装饰性、保护性提高和涂装工艺技术的进步,涂层质量和环保法规的驱动下,我国OEM 汽车涂料在70年中从无到有、从弱到强,质量和品种、色彩方面已与世界接轨,也已成为汽车涂料生产及耗用量世界第一大国。本文以汽车车身用OEM涂料为代表,介绍OEM汽车涂料·涂装更新换代的历程(参见表1)。


第一代OEM汽车涂料


在一汽建成投产之前,我国没有OEM汽车涂料,只有少量以硝基喷漆为主的汽车修补涂料。在筹建和建设一汽的同时为与一汽配套,化工部从前苏联引进成套OEM汽车涂料的制造技术,并由天津永明油漆厂承制,样品送苏联斯大林汽车厂检验认可。这就是我国第一代OEM汽车涂料,它是由醇酸树脂底漆和面漆(4种)、硝基漆(5种)和沥青涂料(4种)三个体系组成的卡车用涂料,其面漆质量性能略高于苏方(当时原型“吉斯(3NC)”卡车还采用硝基面漆)。


第一代OEM汽车涂料经几年使用和随后的轿车涂装需要,显示出严重的质量问题:


1、涂装工艺落后,涂层的耐潮湿性差。漆前处理不完善,无磷化处理及技术未掌握;手工喷漆,车身内腔和缝隙面涂不到漆,且缝隙不密封,在南方沿海地区使用涂层起泡,两年就产生穿孔腐蚀。出口海运到古巴,汽车停放在甲板上,无保护,下船后就变成旧车一样(淌黄水、涂层起泡、失光、变色)。


2、面漆涂层的外观装饰性差(鲜映性差),色彩单调,黑不黑,白不白,颜色不鲜艳。如特黑面漆发灰、红相;进口高级轿车的特黑面漆蓝相,观感舒适。


3、发动机、底盘、车架、铸件用的五种硝基漆(铝粉、车皮绿、黑色三种面漆和两种棕色底漆)每车耗用量大,除其快干特性外,施工黏度下的固体分低,VOC排放量大,火灾危险性大,涂膜性能一般,当时在国外汽车工业硝基涂料已属淘汰对象。


第二代OEM汽车涂料


故此,一汽呈请上级(一机部、化工部)协调解决上述问题。1961年初,按化工部指令,在天津化工研究院(兰州、常州涂料所的前身)召开了由梁总主持,上海涂料所、沈阳油漆厂、大连油漆厂、一汽、上汽等代表参加的轿车用漆研讨会(见图3)。会议建议化工部针对上述质量问题,协调组织漆厂和研究所大会战,开发新一代的OEM汽车涂料,将研制出口卡车用高氨基面漆和“红旗”牌高级轿车用特黑热固性丙烯酸树脂漆列为化工部部级课题。为“红旗”、“上海”牌轿车和出口卡车组织汽车用漆会战(会战过程及成果见下节)。


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图3 化工部召开轿车用漆会议代表合影(1961年)

从左到右:叶工(沈阳油漆厂)、季工(上海涂料所)、王锡春(一汽)、梁总(化工院、原天津油漆厂总师)、张工(上汽)、季工(大连油漆厂)、盛景祥(化工院)


第三代OEM汽车涂料


上世纪八十年代,一汽、二汽和济汽三家从英国引进三条驾驶室涂装线,为与引进涂装线配套,沈阳和北京油漆厂分别从日本关西和奥地利斯图拉克引进两套由阴极电泳(CED)涂料、中涂和本色高氨基树脂面漆(SB、MS型)组成的OEM汽车涂料的制造技术。同时随着汽车工业的发展,组建成立北汽吉普、长安铃木、上海大众、南京依维柯、广州标致、天津夏利等汽车公司,引发了一轮汽车涂料技术引进热潮,如上海造漆厂、长春油漆厂、武汉双虎、深圳维新等涂料公司又相继引进汽车涂料制造技术,来与上述汽车公司配套。这第三代OEM汽车涂料面漆的喷涂工艺是:“湿碰湿”(2C1B)单涂层工艺(Monocoat,即两道面漆均为同色、同一品种面漆),颜色以本色为主体。


第四代OEM汽车涂料


上世纪九十年代,随着“以市场换技术和资金、走合资化道路发展轿车工业”政策的落实,国际上大的跨国汽车公司纷纷来华组建合资汽车公司,跟随引进汽车产品的需求,由外国公司承建汽车车身涂装线,要求配套供应相应的OEM汽车涂料,国际汽车涂料公司也来华办合资公司,基本上是汽车产品从哪国引进,就采用该国的汽车涂料体系。适应轿车车身的高装饰性(金属闪光色涂装)的需求,与国际汽车公司接轨,各公司生产的OEM汽车涂料是我国的第四代OEM汽车涂料,其面漆喷涂工艺是“湿碰湿”双涂层面漆喷涂工艺(即底色漆BC+罩光清漆CC喷涂工艺),颜色为各种闪光色、珠光色和本色。这一代被称为优质高装饰性我国第四代OEM汽车涂料(仍为SB、MS型)。


第五代OEM汽车涂料


进入21世纪,清洁生产、环保和节能减排法规要求越来越严,在法规驱动下,倡导“绿色涂装”理念,汽车涂装必须绿化转型升级,采用环保型的低VOC涂料(水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料)和高效绿色涂装工艺技术。如无Pb 、无Sn的薄膜超高泳透力型CED涂料、水性中涂和水性底色漆、“三湿”(3Wet)3C1B非紧凑型和紧凑型(无中涂)涂装工艺、滚浸式前处理电泳涂装技术、全自动机器人杯式静电喷涂技术等等。这第五代OEM汽车涂料是以水性涂料为主体,其典型的涂装工艺:环保型转化膜前处理工艺→薄膜超高泳透力型CED工艺→烘干→水性中涂→脱水预烘干→水性底色漆(BC1+BC2)→脱水预烘干→溶剂型罩光清漆→烘干(140℃30min)。涂层质量和性能应不低于第四代OEM汽车涂料,要求VOC排放量≤10g/m2。


表1   我国汽车车身用OEM涂料·涂装更新换代一览表

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注:1、SB有机溶剂型;WB水性;MS、HS、LS、分别为中、高、低固体分;BC为底色漆、CC为罩光漆。

       2、AED为阳极电泳涂料;CED为阴极电泳涂料(以泳透力高低来分代)。

       3、2C2B为两涂层烘两次;2C1B为“湿碰湿”工艺,即喷两道漆烘一次;3C2B为喷三道漆烘两次;3C1B为“3湿”工艺,即喷三道漆烘一次。


2、回忆三车用漆会战——自主开发第二代OEM汽车涂料的纪实


2.1三车涂料会战纪实


在西方封锁禁运、中苏同盟关系破裂、国家经济较为紧张的背景下的上世纪六七十年代(1960~1980年),要解决第一代OEM汽车涂料﹒涂装存在的质量问题,只能走自力更生道路,动员群众,组织“三结合”队伍,联合攻关。化工部动员有生产以汽车漆为代表的工业涂料的厂家和涂料研究所参加三车用漆会战。各单位响应号召,抽调精英(如天津厂陈士杰、章志瑄;上海厂袁保里;天津化工院魏文川、盛景祥;兰州涂料所包启宇、苏慈生等)组织团队负责攻关,为国争光,自主创新开发我国第二代OEM汽车涂料。


当时生产汽车漆较有经验的天津油漆厂和上海造漆厂为轿车试制成套底涂料(环氧树脂底漆、中涂、腻子),特为“红旗”牌高级轿车开发优质合成树脂(丙烯酸树脂和有机硅树脂)改性的特黑硝基磁漆(代号为639#和3-1)。这种特黑硝基面漆喷涂完后可在100~110℃下热处理,涂层具有较好的机械性能和耐温变性,能抛光修饰,外观装饰性优良。满足当时现生产之需。


上海振华漆厂、天津化工院开发出豆绿色氨基面漆替代醇酸树脂面漆;沈阳油漆厂开发出阳极电泳(AED)涂料替代铁红醇酸树脂底漆,开发出快干型苯乙烯改性醇酸树脂涂料和双组分环氧沥青底盘漆全面替代硝基喷漆。


2.2三车涂料会战历程


为进一步提高汽车面漆的外观装饰性、耐候性、耐湿热性和施工性能,满足中、高级轿车和出口卡车(客车)之需,赶上国际先进水平,根据中央领导的指示,化工部给兰州涂料研究所下达了开发研制三车用涂料课题任务。三车用涂料系指出口卡车、“红旗”牌高级轿车和出口客车(援非的坦赞铁路客车)用涂料,开发的具体漆种分别为:高氨基含量的三聚氰胺树脂面漆、特黑热固性丙烯酸树脂磁漆、2K型聚氨酯丙烯酸树脂面漆。化工部组织三车涂料会战,联合攻关。经4~5年会战,三车用涂料都取得丰硕成果,分别获得化工部科技进步奖。


出口卡车用面漆:兰州涂料所研制成的出口卡车用面漆是高氨基含量的椰子油或合成脂肪酸改性的氨基树脂面漆,并将这一科技成果安排沈阳、北京油漆厂生产供应一汽、二汽。


高级轿车用特黑热固性丙烯酸树脂磁漆:在化工部科技局工程师的主持、协调下,由兰州涂料所、漆厂、碳黑厂、广州老化所和一汽组成攻关团队,从碳黑、丙烯酸树脂等原材料着手联合攻关。组织召开多次国产轿车用漆研讨会,从小样测试、涂料施工试验、行车道路试验和大气曝晒试验,经历近5年的奋战,取得了丰硕成果。1976年9月在广州由化工部领导主持通过了国家技术鉴定。新研制成的特黑面漆的性能和质量达到当时国外同类产品的水平,并投资安排天津油漆厂生产。后由于种种原因,1981年5月 “红旗”牌轿车停产,特黑热固性丙烯酸树脂磁漆也就夭折了。


车用聚氨酯丙烯酸树脂面漆(2K型):在同期也取得丰硕成果,在上世纪80~90年代,替代汽车喷漆,应用于大客车车厢面漆涂装(如杨客、常客、郑客、聊客等客车厂更新换代选用了聚氨酯丙烯酸树脂面漆),并为90年代打破洋品牌轿车修补漆涂料垄断市场局面,创新开发民族品牌的轿车修补涂料和高铁用涂料打下了良好的技术基础。


2.3三车涂料会战成果


(1)充分发挥了社会主义制度的优越性,一方有难,全国支援,集中力量办大事。在无外援、技术封锁背景下,独立自主、自力更生、奋斗10多年,研究开发成功由AED涂料、环氧树脂底涂料、高氨基含量的氨基面漆、热固性丙烯酸树脂磁漆、聚氨酯丙烯酸树脂面漆、快干性合成树脂涂料等体系组成的OEM涂料,全面替代了第一代OEM汽车涂料。


(2)通过会战培养出一支研制开发汽车涂料的科技专业队伍及人才。如60年代复旦大学毕业的包启宇同志在会战中是特黑热固性丙烯酸树脂磁漆课题负责人,成为汽车涂料行业的领军人物。他的那种不服输、刻苦钻研、自力更生、工匠精神和为事业奋斗终身精神,值得我们学习。上世纪九十年代进口汽车修补涂料一度控制了市场(洋品牌占95%以上,且价格奇高)。在打破洋品牌轿车修补涂料的垄断中,包启宇研高与江苏、广东等地涂料厂科技人员一道不甘心落后,走自主开发轿车用修补涂料之路,使自主开发的汽车修补涂料的市场占有率达70%,且价格比同质量洋品牌降了一大块。包工在1997年刚退休,就组织一支科研团队,创建常州新天地涂料(技术)有限公司(参见图4),专门从事汽车修补涂料的研制开发工作,成果丰硕,2000年公司转制为科、工、贸结合型企业——常州福莱姆汽车涂料有限公司。自主开发出三代产品,色母体系也形成高、中、低三套(每套有60~70种色母,调色配方3000多个)和计算机调色系统。充分满足国内轿车修补涂料﹒涂装市场的需求,产品还进入中东、东南亚、俄罗斯等国际市场。


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图4 新天地涂料(技术)公司总经理包启宇研高与本文作者走访聊城客车厂(1997年10月,山东)


(3)“三结合”联合攻关会战,走涂料·涂装一体化之路的经验是改进老产品和开发新型汽车涂料的成功之道、必经之路。在会战中,涂料研制人员和汽车厂涂装工艺人员充分交流,互访频繁;漆厂和涂料研究所人员到汽车厂涂装现场,参加和指导施工,做好涂料的售前售后服务,把“涂料”作为半成品,把“涂层”作为商品。这也是当今市场经济中占领市场、增强产品和涂料企业竞争力的法宝。如独资和合资汽车涂料公司向汽车厂派驻服务人员(小组)做涂料售前售后服务工作,随时了解汽车厂的需求,及时改进老产品,开发新型汽车涂料,保持市场稳定。


回顾、研究和了解历史,为的是不忘初心,为当今汽车涂装的绿化转型升级继续奉献。


(应邀为《涂料工业》创刊60年而作)。


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