2024年5月30日发(作者：家恬然)
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广东化工
2021年第10期
第48卷总第444期
汽车漆面保护膜用自修复涂料技术与应用研究
薛萌
1,2*
，丁敬德
1,2
，吕兴军
1
，张春
1
，赵世博
2
，熊军
1
，吴钊峰
3
(1．广东邦固化学科技有限公司，广东韶关512000；2．广东邦固薄膜涂料创新研究院有限公司，广东韶关512000；
3．新疆大学物理科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830000)
[摘要]本文全面介绍了汽车漆面保护膜(即车衣膜)用自修复涂料的技术现状和应用研究情况，涉及自修复树脂、涂料配方技术、涂布工艺、
应用领域、检测方法、市场状况等方面。还阐述了车衣膜用自修复涂料的基本原理和对汽车漆面的保护情况，探讨自修复涂料技术细节及存在
的问题，并指出其研究方向。车衣膜生产厂家和消费者通过本文可对自修复涂料有更深入的了解。
[关键词]汽车漆面保护膜；自修复涂料；车衣膜；热修复；隐形车衣
[中图分类号]TQ63[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2021)10-0092-03
ResearchontheTechnologyandApplicationofSelf-repairingCoatingsfor
AutomobilePaintProtectiveFilm
XueMeng
1,2*
,DingJingde
1,2
,LvXingjun
1
,ZhangChun
1
,ZhaoShibo
2
,XiongJun
1
,WuZhaofeng
3
(ongBangguChemicalTechnologyCo.,Ltd.,Shaoguan512000；
ongBangguFilmCoatingInnovationAcademyCo.,Ltd.,Shaoguan512000；
ofPhysicsandTechnology,XinjiangUniversity,Urumqi830000,China)
Abstract:Thisreviewcomprehensivelyintroducesthetechnicalstatusandapplicationresearchstatusofself-repairingcoatingsforautomobilepaintprotective
film(carclothingfilm,PPF),involvingself-repairingresins,coatingformulationtechnology,coatingprocess,applicationareas,testingmethods,marketconditions,
ereviewexplainsthebasicprinciplesofself-repairingcoatingforPPFandtheprotectionofautomobilepaint,discussesthetechnicaldetailsandexisting
problemsoftheself-repairingcoatingforPPF,ufacturersandconsumerscanhaveadeeperunderstandingof
self-repairingcoatingthroughthisreview.
Keywords:automobilepaintprotectivefilm；self-repairingcoating；carclothingfilm；heat-repairing；invisiblecarsuit
汽车漆面保护膜俗称车衣膜，使用时贴在汽车车身漆面上，
用于保护车漆，起到防刮擦、耐污渍、耐环境腐蚀、装饰美观等
功能。市面上的车衣膜表面一般都涂有自修复涂料，当汽车车身
遇到刮擦或轻微碰撞时，只要不伤及车衣基膜本身，细小的划痕
可以在短时间内自动消除，或者在受热条件下消除；严重的碰撞
伤及基膜时，还可以对车衣膜进行局部更换。因此自修复涂料在
车衣膜上的应用，可以对汽车车漆进行有效保护，减少修补车漆
的麻烦，避免修补车漆造成的环境污染；还能使汽车车身更加靓
丽，提高汽车保值率，满足人们个性化需求，深受市场欢迎
[1]
。
1
车衣膜自修复涂料技术
自修复型车衣膜中最关键的材料是自修复涂料，涂料的性能
决定了车衣膜的档次差异。高档的车衣膜不仅自修复性能好，而
且耐污渍性能强，灰尘、鸟粪、油污、水斑等污渍可以轻易地去
除，并且耐候性强、耐黄变，使用寿命能达到3~5年以上。这些
优秀性能基本上都要靠最外层的自修复涂料来实现
[2]
。
1.1自修复树脂
与涂在金属、玻璃、陶瓷等表面的，采用微胶囊缓释技术的
“自愈合”型修复涂料不同，用在车衣膜上的自修复涂料实际上
是由一种回弹性非常强的高分子树脂材料组成。一般来说，这种
自修复树脂都采用的是丙烯酸改性聚氨酯树脂，即聚氨酯丙烯酸
酯，既利用了聚氨酯材料的拉伸性、回弹性，又利用了丙烯酸酯
材料的耐黄变性、耐候性
[3]
。
车衣膜自修复树脂从固化方式上分，有热固化、UV光固化
两种，因UV光固化型树脂在长期应用中耐候性不佳，容易开裂，
因此热固化型应用更为普遍。热固化型自修复树脂中还富含大量
羟基，能与固化剂发生反应，提高交联密度，从而提升耐污性能。
从修复方式上分，有秒修复和热修复两种，秒修复型不需要外部
影响，划痕一般在10~30s内即可自我修复；热修复型需要用60℃
以上的热水或热风作用在划痕上，约10~60s后可以修复。早期
的车衣膜大多采用秒修复方式，但这种树脂偏软、不够致密，影
响了耐污性能，因此市场大部分已转向热修复方式。车衣膜自修
复树脂一般为溶剂型，水性自修复树脂产品非常罕见，并且因生
产工艺的限制，自修复树脂很少做成全固含的，通常都包含
10%~40%的溶剂。
[收稿日期]
[基金项目]
[作者简介]
车衣膜自修复涂料树脂以美国伊士曼、日本迪爱生、日本亚
细亚的产品最为领先，国内也有少数企业掌握自修复涂料树脂的
合成技术，但起步晚，产品性能没有得到充分验证。
1.2涂料配方与生产
除了自修复树脂以外，车衣膜自修复涂料中还含有流平剂、
抗氧化剂、抗涂鸦剂、催干剂、手感剂等各种助剂，有的涂料配
方中还添加氟碳树脂来增加耐污性能。为了方便涂布，自修复涂
料固含量一般设置在30%~60%，使用乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲
基异丁基酮等溶剂可以增强自修复树脂溶解力。自修复涂料的生
产一般采用常温搅拌的方式，需要注意搅拌时间的控制，保证涂
料体系的相容性与稳定性。涂料使用滤芯过滤，保证无杂质和细
小颗粒
[4]
。
自修复涂料为双组分体系，固化剂分开提供，其成分为不黄
变型异氰酸酯固化剂。可由不同异氰酸根官能度的固化剂搭配使
用，总体异氰酸根的量略高于主体自修复涂料中羟基的量，双组
分反应后，能够形成交联的网状结构，提高自修复涂层抗渗透性
能。固化剂一般采用科思创N3390和N75，旭化成和万华化学也
有对应性能型号；日东东曹的C-2793固化剂，自带修复功能，能
够提升自修复涂层的抗拉伸断裂性能。
目前自修复涂料以日本卡秀和日本开思茂的产品较为领先，
并且在中国大陆设厂生产，但价格依然昂贵。国内自修复涂料生
产企业的优势在于产品服务、价格、定制化开发等方面，其中以
邦固化学为代表。
1.3涂布工艺
车衣膜的基膜有TPU膜和PVC膜两种(市面上的TPH膜实际
上也是PVC膜)，厚度为100~200μm，透光率在90%以上。为了
增加涂层与基膜的附着力，一般采用直涂方式，但这两种薄膜都
比较软，有一定的延展性，如果在薄膜上直接卷对卷涂布自修复
涂料，容易拉伸变形；因此往往在TPU膜或PVC膜的一面先附
一层PET托底膜，然后在另一面涂布。由于车衣膜贴车的一面还
要涂覆压敏胶(如图1所示)，所以自修复涂料和压敏胶先涂哪一
面，就成为一个实际问题，涉及到生产良率、外观、涂布。在实
际生产中，两种涂布顺序都有厂家采用，但先涂压敏胶再涂自修
复涂料的方式更为普遍。
2021-04-13
2019年广东省科技专项资金-科技型中小企业创新能力提升项目，光学级自修复涂料及系列功能材料的研发和产业化(243)
薛萌(1985-)，男，河南南阳人，博士研究生，主要研究方向为先进光学薄膜涂料和光学胶。*为通讯作者。
2021年第10期
第48卷总第444期
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图1一套典型的隐形车衣膜结构
Fig.1AsetoftypicalinvisiblePPFstructure
双组分体系的固化剂在涂布前再与涂料按比例混合，保证体
系有4~6h开放时间；涂料混合搅拌时间不低于15min，再经过
静置除泡、抽滤等工序后方可涂布。涂布方式一般采用微凹涂布，
也有企业采用刮刀或者狭缝涂布方式。自修复涂料的涂层厚度通
常为干胶量5~30μm，涂层太薄，划痕容易划破涂层，达不到自
修复性能；涂层太厚，膜材拉伸时涂层容易开裂，另外成本也较
高；因此车衣膜用自修复涂料厚度一般优选为12~18μm。涂布常
采用
min
6节烘箱，温度设置为80~120℃，膜材在烘箱中停留1~2
表面仍然具有粘性，不能直接收卷，往往会在涂层表面覆上一层
。出烘箱后，虽然溶剂已经挥发完毕，但涂料并没有完全交联，
离型膜再收卷；这层离型膜优选采用UV离型膜，使用UV固化
涂料作为离型层，致密度更高，可使自修复涂层在交联之后表面
更加平整、光亮，避免出现使用硅油离型膜带来的涂层表面发雾
的现象。
待自修复涂料及压敏胶涂布完成、两面分别覆上离型膜后，
再在50~60℃条件下熟化2~3天，使异氰酸酯固化剂与涂料中的
羟基充分交联，形成致密的涂层网状结构。最后将车衣膜裁切成
1.5
2
m×15m的标准卷成品出售。
2.1
车衣膜自修复涂料的应用
应用领域
汽车漆面保护膜分为透明的和带颜色的两种，分别被称为隐
形车衣膜和车身改色膜。隐形车衣膜可以使车漆自身的颜色显现
出来，表面都涂有自修复涂料，在阳光照射下车身非常明亮；车
身改色膜是在贴合胶中加入颜料，从而改变车身原有颜色。车身
改色膜按照档次区分，表面有的涂了、有的没有涂自修复涂料，
未来的趋势是车身改色膜表面也都要涂自修复涂料，用于快速修
复划痕、延长改色膜使用寿命。
手机屏幕防爆膜、特别是曲面屏手机屏幕防爆膜，表面也会
涂覆自修复涂料；与车衣膜更多采用热修复涂料相比，手机膜主
要采用秒修复涂料，并且着重追求表面爽滑度，要求有超强手感
和抗指纹性能；但对于耐候性和耐溶剂性却并不强调，自修复手
机膜的使用寿命往往也只有半年左右。
自修复涂料还可用于高档箱包、皮革、工艺品、家居用品、
塑胶外壳等表面保护，有效地降低磨损度，消除划痕、延长寿命。
特别是在箱包、皮革方面的应用，提升产品档次，增加产品附加
值。
2.2涂料检测方法
自修复涂料自身的检测指标主要包括外观、固含量、黏度、
细度、羟值、干燥时间、固化剂的NCO含量等，这些都可以根
据国标做详细的检验，本文不做详述。重点是自修复涂料的应用
性能测试，目前国内还没有形成一个统一的行业标准，主要是通
过车衣膜的测试来间接反映。2020年全国汽车标准化技术委员会
公布了一项行业标准QC/T《汽车漆面保护膜》(征求意见稿)，对
车衣膜的大部分物理指标都做了规范性要求，对车衣膜行业很有
指导意义。但是该标准毕竟只是针对笼统的汽车漆面保护膜产品，
在膜材自修复性能的表述上做了模糊性处理，仅仅以耐划伤性和
耐磨性来代表自修复性。而且该标准在涉及车衣膜自修复涂料性
能优劣的耐污性能、涂层抗拉伸断裂性、拉伸回弹性、耐紫外光
老化性、抗黄变性等关键指标测试方面表述得并不到位，不能不
说是一个遗憾。
自修复涂料最关键的修复性能测试，是用特定规格铜刷在涂
层表面来回划若干次，形成划痕，再用开水浇在划痕上，观察修
复的效果。
耐污性能测试通常是用特定型号的油性及水性记号笔在涂层
表面画圈，然后用绒布干擦及蘸取不同溶剂(水、酒精、丙酮、化
油器)来擦拭，观察笔迹能够被擦掉的程度、和笔墨渗透到涂层里
面的程度。
涂层抗拉伸断裂性测试是裁取一定长度和宽度的车衣膜样
条，沿纵向用力拉伸，直至涂层出现裂纹为止；记录样条此时的
拉伸长度，与原长度的比值，可反映自修复涂料的抗拉伸性，比
值越大，说明抗拉伸性越好。目前车衣膜自修复涂料的抗拉伸断
裂性比值一般可达到80%~150%。
拉伸回弹性测试是将车衣膜样条拉伸到涂层还未出现裂纹时
的特定长度，松开样条；记录样条此时的长度，与原长度的比值，
可反映自修复涂料的拉伸回弹性，比值越小，说明回弹性越好。
涂层抗拉伸断裂性和拉伸回弹性，整体反映了车衣膜在施工时，
包角部位需要强力拉伸车衣膜的事实，是考验自修复涂层性能的
重要指标。
耐紫外光老化性和抗黄变性是反映车衣膜使用寿命的重要指
标，也是消费者最关心的产品质量问题，通常采用QUV老化试
验箱和太阳光黄变老化试验箱来测试，能够达到不同的级别则间
接反映使用寿命有多长。
以上为车衣膜自修复涂料的通用检测办法，期待行业内有更
合理的、更为制造厂商和消费者接受的、关于汽车漆面保护膜和
自修复涂层的标准出现。
2.3市场状况
车衣膜的主要品牌有3M、龙膜(LLumar)、威固(V-KOOL)、
圣科(SunTek)、XPEL等，这些膜由国外直接生产或在国内代工。
国内车衣膜生产厂商有康得新、通利、乐凯、博卡、鑫瑞、佳诚
等，但基本上还没有形成有号召力的品牌。
车衣膜价格昂贵，消费者贴一套隐形车衣膜，加上人工费用
大概需要
TPU
5000~20000元，其中较便宜的是PVC车衣，较贵的是
B
用车市场结构的变化、车衣膜成本降低、人们消费观念的变化、
级以上车型上，家用型
车衣。因此目前车衣膜应用还主要集中在高端车型、特别是
A级车贴车衣膜的还比较少。但随着乘
年轻消费者群体增加、环保对汽车修补漆市场压力上升等因素影
响，车衣膜的市场容量将越来越大。
国内当前车衣膜用自修复涂料的市场量仅有600~1000吨/年，
但我国是全球最大的汽车市场，每年新增乘用车约2000万辆，假
若所有汽车都贴车衣，仅汽车市场每年自修复涂料的市场量将超
过10000吨，价值超过15亿元。
3
车衣膜自修复涂料研究方向
车衣膜自修复涂料在经过近十年来的蓬勃发展，已经形成了
一定技术基础、市场规模和行业准则，但市场和技术仍然是在变
化中，不断有新技术、新产品的出现来改变这个行业，自修复涂
料研究也在朝着更深层次方向发展
[5]
。
3.1性能提升
当前车衣膜自修复涂料的性能并不是最完美的，几个主要性
能指标(修复性能、耐污性能、拉伸性能、使用寿命)对于涂料的
要求是相互矛盾的，因而自修复涂料生产厂家往往提供的是一个
各方面性能相对平衡的方案，不同厂家涂料的侧重点各有不同。
但是人们对于性能的极致追求是不断提升的，这就对涂料厂
商提出更高的要求。高标准的自修复涂料应该是在透明性、附着
力、使用工艺不变的情况下，达到划痕超快修复、污迹用绒布干
擦即可去除、涂层抗拉伸断裂比值大于150%、使用寿命5~10年
的综合指标。要达到这样的性能，需要涂料厂商和车衣膜制造商
共同研究、合作开发。
3.2转涂型自修复涂料
前文提到，为了增加涂层与基膜的附着力，现在自修复涂料
都是采用直涂方式；但直涂需要考虑涂完压敏胶后基膜二次进烘
箱的种种问题，可能基膜变形、发黄、有析出物等，另外直涂机
速也较慢，不利于产能提高。因此转涂型自修复涂料成为研究的
方向，难点在于涂层是溶剂烘干后从离型膜转移到基膜上、与基
膜的附着力较差。开发转涂型自修复涂料，需要适当降低UV离
型膜的离型力、增加涂料中的交联单元、调整涂料表面能与基膜
尽量接近。从这几个方面着手，可有效解决涂层附着力问题，用
涂布方式的改变来提高车衣膜产能。
3.3亲水型自修复涂料
为了实现防污性能，现有成熟的自修复涂料都属于疏水型体
系，目的是直接杜绝灰尘、污渍，使其尽量不粘在涂层上。但疏
水型自修复涂料中大量存在含F、Si元素的基团，涂料树脂偏硬、
与基膜附着差，分子量很难做大、内聚力弱、涂层不够致密，细
·
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小灰尘反而更容易渗透涂层。而亲水型自修复涂料大量采用亲水
的羟基、羧基等官能团，可以有效解决上述问题。它除污的原理
是：灰尘、污渍可以粘在涂层表面，但不渗透，只要用水冲洗，
可以将其完全带走，达到自清洁的效果。亲水型自修复涂料需要
从树脂高分子设计上深入研究，做出完全颠覆性的产品。
3.4水性/UV体系
水性或UV固化体系的自修复涂料，目前还远远达不到热固
化涂料的性能，但基于环保的压力，以及UV体系占地小、能耗
低、工艺简单等优点，水性和UV体系也是研究的重要方向。目
前已有相关技术研究，但都不太成熟。
3.5应用领域拓展
自修复涂料作为重要的新型材料，其应用研究也在不断拓展，
以满足更多场景的需求。比如当前涂覆型TPU材料正在研究，可
以直接将树脂涂布成薄膜，代替现有的PVC膜或流延型TPU膜；
自修复涂料可与涂覆型TPU材料的功能进行融合，研制出既可以
表面自修复、又能独立涂布成膜的涂料产品。
自修复涂料还可以应用于电化铝烫印箔，用作色层外面的保
护层涂料(或者直接替代原有色层涂料)，起到保护色彩亮度或模
压信息、磨损自我修复等功能，可制做高端镭射或全转电化铝烫
印箔
[6]
。
大行业的发展，目前还处于高速发展期，技术方面还存在着不少
问题。未来，有关自修复涂料的新技术、新工艺将改变这个行业，
产品更加成熟，相关标准更加规范，使自修复车衣膜能够贴在每
一台汽车上。
参考文献
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ScienceandEngineering，2012．
4结语
自修复涂料在汽车漆面保护膜上的成功应用，带动了一个庞
(本文文献格式：薛萌，丁敬德，吕兴军，等．汽车漆面保护膜用
自修复涂料技术与应用研究[J]．广东化工，2021，48(10)：92-94)
(上接第117页)
参考文献
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(本文文献格式：谭雨薇，朱艳丽，薛宇，等．最新药物治疗幽门
螺杆菌感染的最新研究进展[J]．广东化工，2021，48(10)：117)
(上接第118页)
极易引燃筑物内部空间的易燃物，造成更大规模的火灾，对建筑
内财产、人员安全也造成极大威胁。2015年上海教师公寓外墙保
温起火，火灾造成多达100多人的伤亡后果，造成巨额经济损失
和极其恶劣的社会影响。
因此，建筑消防安全，尤其是高层建筑的消防安全必须予以
重视，在建筑向节能化、绿色化发展的同时，建筑保温材料防火
性能也必须给予重点关注。
规，严查保温材料的质量，严禁不合格的产品用于建筑施工。其
次，改进施工技术，采用更加合理的围护保温体系，采用预制保
温板等手段，降低施工难度。同时，还应通过改进建筑门窗、增
加分隔防火带等手段，降低建筑外墙火灾对建筑内部人身财产安
全的影响。
6结束语
5
建筑节能与消防安全的改进措施
5.1研发防火性能更优的建筑保温材料
使用外墙保温材料改善建筑物的能耗问题始于20年代的欧
美国家和地区，在初期主要是使用有机型保温材料，该类易燃材
料的使用为建筑带来了严重的消防安全隐患。同时，无机类保温
材料在保温方面的种种缺陷，限制了其在建筑节能发展中的应用。
因此，鉴于建筑节能与建筑消防安全现状，进一步开发保温节能
效果优异，又能降低建筑火灾风险的节能环保材料尤为重要。
首先，应对现有保温材料的防火性能进行完善和提高。针对
有机类保温材料，通过研发新的界面剂和阻燃剂等手段更加有效
的提升材料的防火等级，从材料源头实现阻隔火焰传播蔓延。针
对无机类保温材料，如岩棉等，应从其易吸水、强度差、施工难
度高等方面进行改进，扩大其在建筑保温领域的应用范围。同时，
还应加大真空绝热板等新型复合保温材料的研发力度，降低其成
本，推广实现其在建筑行业的大规模应用。
5.2改进建筑施工技术，规范建筑施工标准
首先控制建筑施工中材料进场环节，出台相关标准和法律法
本文从外墙保温材料角度对建筑节能与消防安全问题进行了
探讨，随着社会的发展，我们对建筑节能和安全有更高标准的需
求，对建筑外墙保温材料的性能也提出了更高的要求。因此，针
对现有建筑技术和保温材料的特点，从建筑本身和材料性能研发
方面着手，力求获得更高性能的保温材料，提升建筑保温材料的
防火能力，实现对火灾事故有效防控，保障财产和人身安全，为
我国建筑消防安全提供坚实基础。
参考文献
[1]中华人民共和国公安部．GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级[S]．北
京：中国标准出版社，2014．
[2]王彬，徐长春，陈刚，等．聚合聚苯板燃烧热值测定的试验研究[J]．建
筑节能，2020．
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(本文文献格式：赵金鹏，唐孔科，万修芹，等．从外墙保温材料
角度浅谈建筑节能与消防安全[J]．广东化工，2021，48(10)：118)
2024年5月30日发(作者：家恬然)
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汽车漆面保护膜用自修复涂料技术与应用研究
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，张春
1
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，熊军
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(1．广东邦固化学科技有限公司，广东韶关512000；2．广东邦固薄膜涂料创新研究院有限公司，广东韶关512000；
3．新疆大学物理科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830000)
[摘要]本文全面介绍了汽车漆面保护膜(即车衣膜)用自修复涂料的技术现状和应用研究情况，涉及自修复树脂、涂料配方技术、涂布工艺、
应用领域、检测方法、市场状况等方面。还阐述了车衣膜用自修复涂料的基本原理和对汽车漆面的保护情况，探讨自修复涂料技术细节及存在
的问题，并指出其研究方向。车衣膜生产厂家和消费者通过本文可对自修复涂料有更深入的了解。
[关键词]汽车漆面保护膜；自修复涂料；车衣膜；热修复；隐形车衣
[中图分类号]TQ63[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2021)10-0092-03
ResearchontheTechnologyandApplicationofSelf-repairingCoatingsfor
AutomobilePaintProtectiveFilm
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,ZhangChun
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,XiongJun
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,WuZhaofeng
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Abstract:Thisreviewcomprehensivelyintroducesthetechnicalstatusandapplicationresearchstatusofself-repairingcoatingsforautomobilepaintprotective
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ereviewexplainsthebasicprinciplesofself-repairingcoatingforPPFandtheprotectionofautomobilepaint,discussesthetechnicaldetailsandexisting
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self-repairingcoatingthroughthisreview.
Keywords:automobilepaintprotectivefilm；self-repairingcoating；carclothingfilm；heat-repairing；invisiblecarsuit
汽车漆面保护膜俗称车衣膜，使用时贴在汽车车身漆面上，
用于保护车漆，起到防刮擦、耐污渍、耐环境腐蚀、装饰美观等
功能。市面上的车衣膜表面一般都涂有自修复涂料，当汽车车身
遇到刮擦或轻微碰撞时，只要不伤及车衣基膜本身，细小的划痕
可以在短时间内自动消除，或者在受热条件下消除；严重的碰撞
伤及基膜时，还可以对车衣膜进行局部更换。因此自修复涂料在
车衣膜上的应用，可以对汽车车漆进行有效保护，减少修补车漆
的麻烦，避免修补车漆造成的环境污染；还能使汽车车身更加靓
丽，提高汽车保值率，满足人们个性化需求，深受市场欢迎
[1]
。
1
车衣膜自修复涂料技术
自修复型车衣膜中最关键的材料是自修复涂料，涂料的性能
决定了车衣膜的档次差异。高档的车衣膜不仅自修复性能好，而
且耐污渍性能强，灰尘、鸟粪、油污、水斑等污渍可以轻易地去
除，并且耐候性强、耐黄变，使用寿命能达到3~5年以上。这些
优秀性能基本上都要靠最外层的自修复涂料来实现
[2]
。
1.1自修复树脂
与涂在金属、玻璃、陶瓷等表面的，采用微胶囊缓释技术的
“自愈合”型修复涂料不同，用在车衣膜上的自修复涂料实际上
是由一种回弹性非常强的高分子树脂材料组成。一般来说，这种
自修复树脂都采用的是丙烯酸改性聚氨酯树脂，即聚氨酯丙烯酸
酯，既利用了聚氨酯材料的拉伸性、回弹性，又利用了丙烯酸酯
材料的耐黄变性、耐候性
[3]
。
车衣膜自修复树脂从固化方式上分，有热固化、UV光固化
两种，因UV光固化型树脂在长期应用中耐候性不佳，容易开裂，
因此热固化型应用更为普遍。热固化型自修复树脂中还富含大量
羟基，能与固化剂发生反应，提高交联密度，从而提升耐污性能。
从修复方式上分，有秒修复和热修复两种，秒修复型不需要外部
影响，划痕一般在10~30s内即可自我修复；热修复型需要用60℃
以上的热水或热风作用在划痕上，约10~60s后可以修复。早期
的车衣膜大多采用秒修复方式，但这种树脂偏软、不够致密，影
响了耐污性能，因此市场大部分已转向热修复方式。车衣膜自修
复树脂一般为溶剂型，水性自修复树脂产品非常罕见，并且因生
产工艺的限制，自修复树脂很少做成全固含的，通常都包含
10%~40%的溶剂。
[收稿日期]
[基金项目]
[作者简介]
车衣膜自修复涂料树脂以美国伊士曼、日本迪爱生、日本亚
细亚的产品最为领先，国内也有少数企业掌握自修复涂料树脂的
合成技术，但起步晚，产品性能没有得到充分验证。
1.2涂料配方与生产
除了自修复树脂以外，车衣膜自修复涂料中还含有流平剂、
抗氧化剂、抗涂鸦剂、催干剂、手感剂等各种助剂，有的涂料配
方中还添加氟碳树脂来增加耐污性能。为了方便涂布，自修复涂
料固含量一般设置在30%~60%，使用乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲
基异丁基酮等溶剂可以增强自修复树脂溶解力。自修复涂料的生
产一般采用常温搅拌的方式，需要注意搅拌时间的控制，保证涂
料体系的相容性与稳定性。涂料使用滤芯过滤，保证无杂质和细
小颗粒
[4]
。
自修复涂料为双组分体系，固化剂分开提供，其成分为不黄
变型异氰酸酯固化剂。可由不同异氰酸根官能度的固化剂搭配使
用，总体异氰酸根的量略高于主体自修复涂料中羟基的量，双组
分反应后，能够形成交联的网状结构，提高自修复涂层抗渗透性
能。固化剂一般采用科思创N3390和N75，旭化成和万华化学也
有对应性能型号；日东东曹的C-2793固化剂，自带修复功能，能
够提升自修复涂层的抗拉伸断裂性能。
目前自修复涂料以日本卡秀和日本开思茂的产品较为领先，
并且在中国大陆设厂生产，但价格依然昂贵。国内自修复涂料生
产企业的优势在于产品服务、价格、定制化开发等方面，其中以
邦固化学为代表。
1.3涂布工艺
车衣膜的基膜有TPU膜和PVC膜两种(市面上的TPH膜实际
上也是PVC膜)，厚度为100~200μm，透光率在90%以上。为了
增加涂层与基膜的附着力，一般采用直涂方式，但这两种薄膜都
比较软，有一定的延展性，如果在薄膜上直接卷对卷涂布自修复
涂料，容易拉伸变形；因此往往在TPU膜或PVC膜的一面先附
一层PET托底膜，然后在另一面涂布。由于车衣膜贴车的一面还
要涂覆压敏胶(如图1所示)，所以自修复涂料和压敏胶先涂哪一
面，就成为一个实际问题，涉及到生产良率、外观、涂布。在实
际生产中，两种涂布顺序都有厂家采用，但先涂压敏胶再涂自修
复涂料的方式更为普遍。
2021-04-13
2019年广东省科技专项资金-科技型中小企业创新能力提升项目，光学级自修复涂料及系列功能材料的研发和产业化(243)
薛萌(1985-)，男，河南南阳人，博士研究生，主要研究方向为先进光学薄膜涂料和光学胶。*为通讯作者。
2021年第10期
第48卷总第444期
广东化工
·
93
·
图1一套典型的隐形车衣膜结构
Fig.1AsetoftypicalinvisiblePPFstructure
双组分体系的固化剂在涂布前再与涂料按比例混合，保证体
系有4~6h开放时间；涂料混合搅拌时间不低于15min，再经过
静置除泡、抽滤等工序后方可涂布。涂布方式一般采用微凹涂布，
也有企业采用刮刀或者狭缝涂布方式。自修复涂料的涂层厚度通
常为干胶量5~30μm，涂层太薄，划痕容易划破涂层，达不到自
修复性能；涂层太厚，膜材拉伸时涂层容易开裂，另外成本也较
高；因此车衣膜用自修复涂料厚度一般优选为12~18μm。涂布常
采用
min
6节烘箱，温度设置为80~120℃，膜材在烘箱中停留1~2
表面仍然具有粘性，不能直接收卷，往往会在涂层表面覆上一层
。出烘箱后，虽然溶剂已经挥发完毕，但涂料并没有完全交联，
离型膜再收卷；这层离型膜优选采用UV离型膜，使用UV固化
涂料作为离型层，致密度更高，可使自修复涂层在交联之后表面
更加平整、光亮，避免出现使用硅油离型膜带来的涂层表面发雾
的现象。
待自修复涂料及压敏胶涂布完成、两面分别覆上离型膜后，
再在50~60℃条件下熟化2~3天，使异氰酸酯固化剂与涂料中的
羟基充分交联，形成致密的涂层网状结构。最后将车衣膜裁切成
1.5
2
m×15m的标准卷成品出售。
2.1
车衣膜自修复涂料的应用
应用领域
汽车漆面保护膜分为透明的和带颜色的两种，分别被称为隐
形车衣膜和车身改色膜。隐形车衣膜可以使车漆自身的颜色显现
出来，表面都涂有自修复涂料，在阳光照射下车身非常明亮；车
身改色膜是在贴合胶中加入颜料，从而改变车身原有颜色。车身
改色膜按照档次区分，表面有的涂了、有的没有涂自修复涂料，
未来的趋势是车身改色膜表面也都要涂自修复涂料，用于快速修
复划痕、延长改色膜使用寿命。
手机屏幕防爆膜、特别是曲面屏手机屏幕防爆膜，表面也会
涂覆自修复涂料；与车衣膜更多采用热修复涂料相比，手机膜主
要采用秒修复涂料，并且着重追求表面爽滑度，要求有超强手感
和抗指纹性能；但对于耐候性和耐溶剂性却并不强调，自修复手
机膜的使用寿命往往也只有半年左右。
自修复涂料还可用于高档箱包、皮革、工艺品、家居用品、
塑胶外壳等表面保护，有效地降低磨损度，消除划痕、延长寿命。
特别是在箱包、皮革方面的应用，提升产品档次，增加产品附加
值。
2.2涂料检测方法
自修复涂料自身的检测指标主要包括外观、固含量、黏度、
细度、羟值、干燥时间、固化剂的NCO含量等，这些都可以根
据国标做详细的检验，本文不做详述。重点是自修复涂料的应用
性能测试，目前国内还没有形成一个统一的行业标准，主要是通
过车衣膜的测试来间接反映。2020年全国汽车标准化技术委员会
公布了一项行业标准QC/T《汽车漆面保护膜》(征求意见稿)，对
车衣膜的大部分物理指标都做了规范性要求，对车衣膜行业很有
指导意义。但是该标准毕竟只是针对笼统的汽车漆面保护膜产品，
在膜材自修复性能的表述上做了模糊性处理，仅仅以耐划伤性和
耐磨性来代表自修复性。而且该标准在涉及车衣膜自修复涂料性
能优劣的耐污性能、涂层抗拉伸断裂性、拉伸回弹性、耐紫外光
老化性、抗黄变性等关键指标测试方面表述得并不到位，不能不
说是一个遗憾。
自修复涂料最关键的修复性能测试，是用特定规格铜刷在涂
层表面来回划若干次，形成划痕，再用开水浇在划痕上，观察修
复的效果。
耐污性能测试通常是用特定型号的油性及水性记号笔在涂层
表面画圈，然后用绒布干擦及蘸取不同溶剂(水、酒精、丙酮、化
油器)来擦拭，观察笔迹能够被擦掉的程度、和笔墨渗透到涂层里
面的程度。
涂层抗拉伸断裂性测试是裁取一定长度和宽度的车衣膜样
条，沿纵向用力拉伸，直至涂层出现裂纹为止；记录样条此时的
拉伸长度，与原长度的比值，可反映自修复涂料的抗拉伸性，比
值越大，说明抗拉伸性越好。目前车衣膜自修复涂料的抗拉伸断
裂性比值一般可达到80%~150%。
拉伸回弹性测试是将车衣膜样条拉伸到涂层还未出现裂纹时
的特定长度，松开样条；记录样条此时的长度，与原长度的比值，
可反映自修复涂料的拉伸回弹性，比值越小，说明回弹性越好。
涂层抗拉伸断裂性和拉伸回弹性，整体反映了车衣膜在施工时，
包角部位需要强力拉伸车衣膜的事实，是考验自修复涂层性能的
重要指标。
耐紫外光老化性和抗黄变性是反映车衣膜使用寿命的重要指
标，也是消费者最关心的产品质量问题，通常采用QUV老化试
验箱和太阳光黄变老化试验箱来测试，能够达到不同的级别则间
接反映使用寿命有多长。
以上为车衣膜自修复涂料的通用检测办法，期待行业内有更
合理的、更为制造厂商和消费者接受的、关于汽车漆面保护膜和
自修复涂层的标准出现。
2.3市场状况
车衣膜的主要品牌有3M、龙膜(LLumar)、威固(V-KOOL)、
圣科(SunTek)、XPEL等，这些膜由国外直接生产或在国内代工。
国内车衣膜生产厂商有康得新、通利、乐凯、博卡、鑫瑞、佳诚
等，但基本上还没有形成有号召力的品牌。
车衣膜价格昂贵，消费者贴一套隐形车衣膜，加上人工费用
大概需要
TPU
5000~20000元，其中较便宜的是PVC车衣，较贵的是
B
用车市场结构的变化、车衣膜成本降低、人们消费观念的变化、
级以上车型上，家用型
车衣。因此目前车衣膜应用还主要集中在高端车型、特别是
A级车贴车衣膜的还比较少。但随着乘
年轻消费者群体增加、环保对汽车修补漆市场压力上升等因素影
响，车衣膜的市场容量将越来越大。
国内当前车衣膜用自修复涂料的市场量仅有600~1000吨/年，
但我国是全球最大的汽车市场，每年新增乘用车约2000万辆，假
若所有汽车都贴车衣，仅汽车市场每年自修复涂料的市场量将超
过10000吨，价值超过15亿元。
3
车衣膜自修复涂料研究方向
车衣膜自修复涂料在经过近十年来的蓬勃发展，已经形成了
一定技术基础、市场规模和行业准则，但市场和技术仍然是在变
化中，不断有新技术、新产品的出现来改变这个行业，自修复涂
料研究也在朝着更深层次方向发展
[5]
。
3.1性能提升
当前车衣膜自修复涂料的性能并不是最完美的，几个主要性
能指标(修复性能、耐污性能、拉伸性能、使用寿命)对于涂料的
要求是相互矛盾的，因而自修复涂料生产厂家往往提供的是一个
各方面性能相对平衡的方案，不同厂家涂料的侧重点各有不同。
但是人们对于性能的极致追求是不断提升的，这就对涂料厂
商提出更高的要求。高标准的自修复涂料应该是在透明性、附着
力、使用工艺不变的情况下，达到划痕超快修复、污迹用绒布干
擦即可去除、涂层抗拉伸断裂比值大于150%、使用寿命5~10年
的综合指标。要达到这样的性能，需要涂料厂商和车衣膜制造商
共同研究、合作开发。
3.2转涂型自修复涂料
前文提到，为了增加涂层与基膜的附着力，现在自修复涂料
都是采用直涂方式；但直涂需要考虑涂完压敏胶后基膜二次进烘
箱的种种问题，可能基膜变形、发黄、有析出物等，另外直涂机
速也较慢，不利于产能提高。因此转涂型自修复涂料成为研究的
方向，难点在于涂层是溶剂烘干后从离型膜转移到基膜上、与基
膜的附着力较差。开发转涂型自修复涂料，需要适当降低UV离
型膜的离型力、增加涂料中的交联单元、调整涂料表面能与基膜
尽量接近。从这几个方面着手，可有效解决涂层附着力问题，用
涂布方式的改变来提高车衣膜产能。
3.3亲水型自修复涂料
为了实现防污性能，现有成熟的自修复涂料都属于疏水型体
系，目的是直接杜绝灰尘、污渍，使其尽量不粘在涂层上。但疏
水型自修复涂料中大量存在含F、Si元素的基团，涂料树脂偏硬、
与基膜附着差，分子量很难做大、内聚力弱、涂层不够致密，细
·
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广东化工
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小灰尘反而更容易渗透涂层。而亲水型自修复涂料大量采用亲水
的羟基、羧基等官能团，可以有效解决上述问题。它除污的原理
是：灰尘、污渍可以粘在涂层表面，但不渗透，只要用水冲洗，
可以将其完全带走，达到自清洁的效果。亲水型自修复涂料需要
从树脂高分子设计上深入研究，做出完全颠覆性的产品。
3.4水性/UV体系
水性或UV固化体系的自修复涂料，目前还远远达不到热固
化涂料的性能，但基于环保的压力，以及UV体系占地小、能耗
低、工艺简单等优点，水性和UV体系也是研究的重要方向。目
前已有相关技术研究，但都不太成熟。
3.5应用领域拓展
自修复涂料作为重要的新型材料，其应用研究也在不断拓展，
以满足更多场景的需求。比如当前涂覆型TPU材料正在研究，可
以直接将树脂涂布成薄膜，代替现有的PVC膜或流延型TPU膜；
自修复涂料可与涂覆型TPU材料的功能进行融合，研制出既可以
表面自修复、又能独立涂布成膜的涂料产品。
自修复涂料还可以应用于电化铝烫印箔，用作色层外面的保
护层涂料(或者直接替代原有色层涂料)，起到保护色彩亮度或模
压信息、磨损自我修复等功能，可制做高端镭射或全转电化铝烫
印箔
[6]
。
大行业的发展，目前还处于高速发展期，技术方面还存在着不少
问题。未来，有关自修复涂料的新技术、新工艺将改变这个行业，
产品更加成熟，相关标准更加规范，使自修复车衣膜能够贴在每
一台汽车上。
参考文献
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[6]AïssaB，etal．Self-HealingMaterialsSystems：OverviewofMajor
ApproachesandRecentDevelopedTechnologies[J]．AdvancesinMaterials
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4结语
自修复涂料在汽车漆面保护膜上的成功应用，带动了一个庞
(本文文献格式：薛萌，丁敬德，吕兴军，等．汽车漆面保护膜用
自修复涂料技术与应用研究[J]．广东化工，2021，48(10)：92-94)
(上接第117页)
参考文献
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(本文文献格式：谭雨薇，朱艳丽，薛宇，等．最新药物治疗幽门
螺杆菌感染的最新研究进展[J]．广东化工，2021，48(10)：117)
(上接第118页)
极易引燃筑物内部空间的易燃物，造成更大规模的火灾，对建筑
内财产、人员安全也造成极大威胁。2015年上海教师公寓外墙保
温起火，火灾造成多达100多人的伤亡后果，造成巨额经济损失
和极其恶劣的社会影响。
因此，建筑消防安全，尤其是高层建筑的消防安全必须予以
重视，在建筑向节能化、绿色化发展的同时，建筑保温材料防火
性能也必须给予重点关注。
规，严查保温材料的质量，严禁不合格的产品用于建筑施工。其
次，改进施工技术，采用更加合理的围护保温体系，采用预制保
温板等手段，降低施工难度。同时，还应通过改进建筑门窗、增
加分隔防火带等手段，降低建筑外墙火灾对建筑内部人身财产安
全的影响。
6结束语
5
建筑节能与消防安全的改进措施
5.1研发防火性能更优的建筑保温材料
使用外墙保温材料改善建筑物的能耗问题始于20年代的欧
美国家和地区，在初期主要是使用有机型保温材料，该类易燃材
料的使用为建筑带来了严重的消防安全隐患。同时，无机类保温
材料在保温方面的种种缺陷，限制了其在建筑节能发展中的应用。
因此，鉴于建筑节能与建筑消防安全现状，进一步开发保温节能
效果优异，又能降低建筑火灾风险的节能环保材料尤为重要。
首先，应对现有保温材料的防火性能进行完善和提高。针对
有机类保温材料，通过研发新的界面剂和阻燃剂等手段更加有效
的提升材料的防火等级，从材料源头实现阻隔火焰传播蔓延。针
对无机类保温材料，如岩棉等，应从其易吸水、强度差、施工难
度高等方面进行改进，扩大其在建筑保温领域的应用范围。同时，
还应加大真空绝热板等新型复合保温材料的研发力度，降低其成
本，推广实现其在建筑行业的大规模应用。
5.2改进建筑施工技术，规范建筑施工标准
首先控制建筑施工中材料进场环节，出台相关标准和法律法
本文从外墙保温材料角度对建筑节能与消防安全问题进行了
探讨，随着社会的发展，我们对建筑节能和安全有更高标准的需
求，对建筑外墙保温材料的性能也提出了更高的要求。因此，针
对现有建筑技术和保温材料的特点，从建筑本身和材料性能研发
方面着手，力求获得更高性能的保温材料，提升建筑保温材料的
防火能力，实现对火灾事故有效防控，保障财产和人身安全，为
我国建筑消防安全提供坚实基础。
参考文献
[1]中华人民共和国公安部．GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级[S]．北
京：中国标准出版社，2014．
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筑节能，2020．
[3]赵润俐．STP真空绝热板建筑外墙外保温系统应用技术[J]．山西建筑，
2020，46(13)：145-146+162．
(本文文献格式：赵金鹏，唐孔科，万修芹，等．从外墙保温材料
角度浅谈建筑节能与消防安全[J]．广东化工，2021，48(10)：118)