树枝状及超支化聚合物在汽车涂料上面的应用

树枝状及超支化聚合物凭借高度支化的三维结构、丰富的末端官能团、低粘度高固含等独特优势，已成为汽车涂料升级的核心改性材料，广泛应用于原厂漆（OEM）、修补漆、防腐防护涂料等场景，实现环保性、施工性与耐用性的协同提升。以下结合具体应用场景、技术方案及实际效果展开说明：

一、汽车原厂清漆：超支化聚合物赋能高性能外观与耐用性

汽车原厂清漆作为车身最外层防护，需同时满足高光泽外观、抗划伤、耐化学品腐蚀及环保低 VOC 要求。传统清漆常面临硬度与柔韧性失衡、施工流平性差等问题，而立邦、晨源分子等企业通过超支化聚合物改性技术实现了性能突破。

选用端羟基超支化聚酯多元醇与脂肪族异氰酸酯（如HDI三聚体）复配，利用超支化分子 6-24个/分子的高羟基密度，快速形成高密度交联网络，交联密度较传统线性树脂提升40% 以上；

通过分子结构修饰优化官能团分布，平衡涂层刚性与韧性，同时借助低粘度特性（同分子量下为线性树脂的1/5-1/3）提升涂料固含量至80%以上，降低VOC排放。

性能提升与应用效果

l 外观与施工性：涂层光泽度＞90°，流平等级达 1 级，无刷痕、橘皮等缺陷，丰满度优异，满足高端车型外观需求；

l 力学与耐用性：硬度可达 3H，Taber 磨耗＜5mg，抗划伤性能较传统清漆提升 50%，同时断裂伸长率保持 300% 以上，避免行驶中的石击开裂；

l 环保与工艺适配：VOC 含量≤5g/L，符合严苛环保标准，低温干燥性优化，简化涂装工艺，降低废次品率；

l 典型应用：立邦基于该技术的罩光清漆已应用于吉利等整车企业，未来将向全球车企推广；威海晨源分子的超支化聚酯产品通过金发、横店得邦等企业配套进入汽车原厂漆体系，打破欧美技术垄断。

二、汽车修补漆：超支化改性实现高效环保修复

汽车修补漆需满足快速施工、色差小、可打磨、易修补等要求，同时需适配常温施工环境，降低维修成本。传统溶剂型修补漆 VOC 排放高，而水性修补漆常存在干燥慢、附着力不足等问题。

1、采用超支化聚合物改性水性硝化纤维（WNC）乳液（如HyPer WNC30），通过将超支化聚合物引入 NC 分子链，构建稳定水分散体系；

2、利用超支化分子的低粘度特性（25℃时粘度仅 45-62.2cp）改善涂料流动性，配合高反应活性官能团实现室温快速固化，同时提升涂层与基材的界面结合力。

性能提升与应用效果

l 环保与施工效率：VOC 含量显著降低，对人体危害小，符合环保要求；表干时间＜2 小时，干燥速率快，适合大规模修补施工，手刷或电动喷枪均可操作，施工效率提升 30% 以上；

l 综合性能：涂层硬度高、可打磨性好，附着力达 1 级，耐水性优异（72 小时浸泡无起泡），柔韧性良好，能适配车身不同部位的修复需求；

l 应用场景：广泛用于乘用车、商用车的车身划痕、磕碰修复，同时覆盖汽车内饰塑料件的表面涂装。

三、汽车防腐涂料：树枝状大分子构建长效防护体系

汽车底盘、车架、特种车辆车厢等部件长期面临潮湿、盐雾、砂石冲击及化学介质腐蚀（如危化品运输车的酸碱接触），传统防腐涂料防护寿命短，维护成本高。树枝状大分子通过致密涂层构建与界面强化机制，实现长效防腐。

以树枝状聚酰胺-胺（PAMAM）为核心组分，与聚氨酯/聚脲树脂复合，利用其球形三维结构形成无接缝致密涂层，延长腐蚀介质渗透路径；

借助树枝状分子丰富的氨基、羟基官能团，与金属基材形成化学吸附与氢键作用，附着力较传统涂层提升 30%-50%，同时复合陶瓷或 MXene 纳米颗粒增强耐磨抗冲击性。

性能提升与应用效果

l 长效防腐：盐雾测试可达10000小时以上无锈蚀，有效隔绝空气、水分及化学介质，防护寿命延长至15年，尤其适用于沿海地区及特种车辆；

l 力学防护：形成的弹性体涂层抗高强度冲击、耐刮擦，能抵御砂石冲击与日常磨损，减少部件老化；

l 场景适配：耐温变稳定性优异，可承受-40℃至 80℃环境循环，适配不同气候条件；

l 典型应用：“猿金刚” 树枝状大分子防护涂料已成功应用于环保车、危化品运输车等特种车辆，降低设备故障率与维修成本。

四、汽车塑料件涂料：超支化聚合物改善界面相容性与装饰性

汽车保险杠、内饰面板等塑料部件材质多样（如PP、ABS），传统涂料易出现附着力差、相容性不佳、装饰效果不足等问题。超支化聚合物通过界面桥接与功能改性，实现涂料与塑料基材的高效适配。

1、选用端羧基或端羟基超支化聚合物作为相容剂，其支化结构可渗透至塑料基材表面，形成 “桥接” 作用，改善树脂与塑料的界面结合；

2、结合超支化聚合物的高反应活性，与涂料体系中的固化剂快速交联，提升涂层致密性与耐磨性，同时优化流平性，提升表面光泽度。

性能提升与应用效果

l 附着力增强：百格测试达 5B 级，解决塑料件涂装易脱落的痛点，在高低温循环后仍保持良好结合力；

l 装饰与耐用性：涂层光泽均匀，抗污性优异，易清洁，同时耐摩擦、抗老化，长期使用无粉化、褪色；

l 工艺优势：低粘度特性便于喷涂施工，可适配塑料件复杂形状的均匀覆盖，提高生产效率。

五、应用核心优势与发展趋势

1、结构-性能协同：三维支化结构实现 “低粘度高固含” 的环保优势，高官能团密度赋予涂层高交联度，兼顾硬度、附着力与柔韧性；

2、功能集成化：单一改性实现 “环保+施工性+耐用性”多维度提升，如清漆同时满足高光泽、抗划伤与低 VOC，防腐涂料兼具防腐蚀与抗冲击；

3、工艺兼容性强：无需改造现有涂装设备，可适配常温固化、喷涂等传统工艺，降低工业化应用门槛；

4、未来方向：通过分子结构定制化设计，开发兼具自修复、红外反射、抗菌等功能的复合涂料；拓展在新能源汽车电池包防护、轻量化材料涂装等新兴场景的应用，进一步推动汽车涂料向 “更环保、更耐用、更智能” 升级。