隨著社會消費觀念的變革和升級，車主對車輛外觀保護(hù)和個性化需求有了很大的提升，汽車漆面能影響人們對整輛車的直觀感受。然而，汽車無法避免紫外線經(jīng)年累月地照射帶來的氧化，也無法避免在路上遇到砂礫、樹枝的微小剮蹭以及酸雨等帶來的腐蝕。那么，汽車是否也能像手機(jī)一樣“貼膜”來保護(hù)漆面呢？

答案是肯定的。汽車漆面保護(hù)膜（PPF）已經(jīng)悄然在汽車領(lǐng)域流行起來，越來越多車主選擇給自己的愛車“穿”上隱形車衣。據(jù)《2024車衣膜品牌門店調(diào)研報告》數(shù)據(jù)顯示，2023年中國市場的整體車衣裝貼率達(dá)12%，即超過294萬輛；預(yù)計至2025年，車衣裝貼率將突破17%。

消費者對高質(zhì)量PPF的需求正在迅速增長，不僅關(guān)注產(chǎn)品的保護(hù)性能，還尋求如改色、圖形裝飾、特定區(qū)域保護(hù)以及環(huán)?？沙掷m(xù)性等更多功能。當(dāng)前，車衣貼裝率已經(jīng)達(dá)到了15%左右，就中國市場2024年2756.3萬輛乘用車的銷售規(guī)模來看，未來市場潛力巨大。那么，高品質(zhì)的車衣是如何打造出來的呢？

基材決定車衣品質(zhì)，TPU有何“魔力”？

市面上車衣產(chǎn)品和品牌眾多，為什么有些經(jīng)歷輕微剮蹭后可以快速自愈，有些卻輕輕一碰就破裂炸皮？為什么有些用了六七年依然光亮如新，有些一年半載就變黃，甚至還會損傷原廠車漆？這些疑問都與車衣的品質(zhì)和性能息息相關(guān)，而原料，即基材層占整個隱形車衣構(gòu)成的約 80%，其材料的選擇很大程度上決定了成品車衣的性能。

圖 1. 基材層占整個隱形車衣構(gòu)成的約 80%

漆面保護(hù)膜最早可追溯到20世紀(jì)60年代，那時候主要應(yīng)用于美軍直升機(jī)螺旋槳邊緣，后來其使用范圍擴(kuò)大到保護(hù)隱形戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)罩漆面。90年代以后才逐漸向民用、商業(yè)領(lǐng)域進(jìn)軍，用于汽車競賽項目保護(hù)贊助商圖標(biāo)。

2009年，TPU（熱塑性聚氨酯）材質(zhì)的漆面保護(hù)膜正式誕生以后，短短十?dāng)?shù)年間，漆面保護(hù)膜以TPU為基材迅速演變革新。TPU是一種介于軟質(zhì)橡膠和硬質(zhì)塑料之間的高分子材料，具有彈性好、韌性強(qiáng)、復(fù)原性佳等優(yōu)勢，因此取代PVC實現(xiàn)了車衣性能的重大突破。

圖2.隱形車衣基材材料的演變歷程

材料科學(xué)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，基于不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)，不同類別的TPU之間也存在一定的性能差異，只有特定的TPU材料才能勝任隱形車衣的嚴(yán)苛要求。目前市面上高品質(zhì)的隱形車衣普遍采用的是優(yōu)質(zhì)的脂肪族TPU材料。通過表面涂層的配方設(shè)計，車衣可以提升更多的外觀和保護(hù)作用，如光澤度、耐污性、自修復(fù)性等。

隱形車衣基材材質(zhì)的變遷充分反映了消費者對車衣性能需求成型和升級的過程 。市場上常見的芳香族TPU由于化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，非常容易在紫外線和高溫的作用下形成類醌的帶色官能團(tuán)，產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的泛黃現(xiàn)象。脂肪族 TPU 具有更高的透明度，并且不含苯環(huán)結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)經(jīng)久不黃變。經(jīng)過特殊設(shè)計的脂肪族TPU還擁有與芳香族TPU相當(dāng)?shù)膬?yōu)異物理特性，在美觀性和功能性上同時完美滿足消費者的期待，因此成為高品質(zhì)隱形車衣基材的不二之選。

值得注意的是，不同的TPU生產(chǎn)商在配方設(shè)計、原料篩選、合成工藝等方面的細(xì)微差異，也會導(dǎo)致TPU材料性能的大相徑庭。這也就很好的解釋了為什么號稱使用同類TPU材質(zhì)的隱形車衣，最終呈現(xiàn)的品質(zhì)和性能卻截然不同。

當(dāng)下，消費者對車衣提出了更多元化的需求，不再局限于保護(hù)性功能，而是集成更多的裝飾性、實用性、個性化以及環(huán)保可持續(xù)。隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)化和革新，TPU作為一類擁有巨大性能潛力的循環(huán)可回收材料，可以豐富車衣品類，為應(yīng)用場景的不斷拓寬提供強(qiáng)有力的支持。

涂層與膠水，打造隱形車衣的保護(hù)盾

除了基材，涂層的材料配方以及與基材層的應(yīng)力匹配對于隱形車衣的性能和后續(xù)貼裝質(zhì)量非常重要。膠水作為車衣的聯(lián)結(jié)紐帶，也需要與TPU基材層具有高匹配性，保證車衣使用過程始終保持穩(wěn)定的粘接力，同時移除時絕無殘膠。

表面功能性涂層作為隱形車衣抵御外部傷害的第一道防線，承擔(dān)著抗劃傷、疏水性、抵御污漬、自修復(fù)等多項重任，劣質(zhì)的涂層很容易出現(xiàn)脆裂、脫落、橘皮紋、變黃等問題。隱形車衣的涂層配方體系經(jīng)歷了環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂，如今發(fā)展到普遍使用的聚氨酯樹脂。從功能性來說，抗劃傷是涂層設(shè)計開發(fā)的起點，這也是基于隱形車衣最基本的功能需求之一，即防止外部因素對車漆的損傷而出發(fā)的。

隨著行業(yè)的發(fā)展，表面涂層的設(shè)計側(cè)重點也在不斷演變。由于消費者對車衣的修復(fù)性有著最直觀的可視化感受，所以自修復(fù)能力成為涂層設(shè)計開發(fā)的首要方向，例如已經(jīng)投放市場的快修和秒修涂層。光澤度和亮度是另一個關(guān)注點，通過配方設(shè)計和各層材質(zhì)界面之間折射率的調(diào)整，涂層可以實現(xiàn)高光澤和高亮度，進(jìn)一步提升車輛貼裝車衣后的美感。隨著隱形車衣產(chǎn)品線的豐富和貼裝施工要求的提升，涂層與TPU基材層之間的設(shè)計配套性也受到越來越多的關(guān)注。例如，涂層抗?jié)B透設(shè)計，涂層硬度與TPU基材層厚度或應(yīng)力的匹配等。

此外，當(dāng)前隱形車衣的膠粘層通常使用丙烯酸壓敏膠材料。高性能的優(yōu)質(zhì)膠水可以確保車衣在使用過程中始終保持穩(wěn)定的粘結(jié)力，同時移除時不會與TPU基材層分離，確保絕無殘膠。劣質(zhì)膠水可能會帶來施工上的噩夢，比如翹邊、脫落、留膠，甚至傷害到寶貴的車面原漆。

作為TPU基材層和車漆表面的聯(lián)結(jié)通道，隱形車衣的膠水材料必須具備幾個重要性能。首先，優(yōu)異的附著力和內(nèi)聚力可以確保在長時間高溫或紫外線照射下，膠水不會發(fā)生內(nèi)聚破壞或化學(xué)變化，避免因膠層老化而發(fā)生剝離時從TPU基材上脫落的情況，造成車漆表面的膠殘留。其次，出色的耐候性和耐老化性同樣重要。如果丙烯酸壓敏膠耐小分子遷移的性能不好，涂層和TPU基材層里的小分子物質(zhì)可能會遷移到膠粘層，破壞和TPU基材層的界面粘接強(qiáng)度；如果膠粘層產(chǎn)生化學(xué)分解，則可能與車漆發(fā)生滲透或固化反應(yīng)，導(dǎo)致剝離時車漆脫落或變色。最后，膠粘層還需要與TPU基材層和車漆具有高匹配性。如果基材層使用了劣質(zhì)的TPU或PVC材質(zhì)，延展性和抗老化能力不足，則容易與膠水產(chǎn)生交互反應(yīng)，長時間使用后加劇粘附性。對于表面較薄或使用了特殊材料（如改色漆或金屬漆）的車漆來說，更容易受到損害。

車衣基膜的塑形與材料融合——流延擠出和涂布復(fù)合

高品質(zhì)產(chǎn)品是材料與加工的“雙向奔赴”。從TPU材料粒子到愛車盾甲，車衣制造要經(jīng)過多道“關(guān)卡”——基膜擠出、基膜層表面涂層涂布、膠粘層涂布復(fù)合與成品分切包裝，每一步都需要精益求精，才能確保最終成品的性能和質(zhì)量。

圖3.車衣制造工藝過程

流延擠出是隱形車衣TPU基膜的主流加工方式。與其他薄膜應(yīng)用的擠出工藝相比，車衣基膜生產(chǎn)有著更高的要求。精度更高的擠出設(shè)備可以確保TPU材料的均勻混合和穩(wěn)定擠出，無塵的加工環(huán)境能夠有效地保持材料純度，防止灰塵或者顆粒物對基膜的污染。由于隱形車衣對于光學(xué)度和拉伸性的高要求，還需要匹配嚴(yán)格的工藝控制，例如溫度、壓力、擠出和冷卻速度等，以及更高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量檢測流程，才能生產(chǎn)出高性能和品質(zhì)穩(wěn)定的TPU基膜，幫助車衣成品實現(xiàn)更優(yōu)越的保護(hù)效果和更長的使用壽命。

TPU基膜層、功能涂層和壓敏膠層需要經(jīng)過涂布復(fù)合工藝，才能最終組裝成為一張完整的車衣。在涂布復(fù)合環(huán)節(jié)，影響車衣品質(zhì)的因素主要包括風(fēng)熱干燥程度控制，張力隔斷精度控制，涂層、壓敏膠粘劑附著力控制等。

風(fēng)熱干燥程度影響車衣涂層的抗化學(xué)性能及丙烯酸酯膠粘劑的應(yīng)用性能，其控制方式主要包括溫度及風(fēng)速梯度設(shè)計和風(fēng)道使用調(diào)整等。張力隔斷精度控制則關(guān)系到車衣產(chǎn)品在應(yīng)用時的翹曲應(yīng)力收縮，一般包括設(shè)備張力控制系統(tǒng)的硬件配置及程序閉環(huán)設(shè)計，制程技術(shù)應(yīng)對材料特性設(shè)定的工藝參數(shù)等方面。涂層、壓敏膠黏劑附著力控制與車衣在耐候性方面的表現(xiàn)息息相關(guān)，需要通過制程涂布單元的控制技術(shù)以及在復(fù)合工藝控制點上的硬件規(guī)格設(shè)計及壓力、間隙參數(shù)設(shè)置等方面進(jìn)行操作。

資料來源：路博潤

來源：榮格-《國際汽車設(shè)計及制造》

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