隐形车衣悄然流行，选材和制造有何奥秘？

随着社会消费观念的变革和升级，车主对车辆外观保护和个性化需求有了很大的提升，汽车漆面能影响人们对整辆车的直观感受。然而，汽车无法避免紫外线经年累月地照射带来的氧化，也无法避免在路上遇到砂砾、树枝的微小剐蹭以及酸雨等带来的腐蚀。那么，汽车是否也能像手机一样“贴膜”来保护漆面呢？

答案是肯定的。汽车漆面保护膜（PPF）已经悄然在汽车领域流行起来，越来越多车主选择给自己的爱车“穿”上隐形车衣。据《2024车衣膜品牌门店调研报告》数据显示，2023年中国市场的整体车衣装贴率达12%，即超过294万辆；预计至2025年，车衣装贴率将突破17%。

消费者对高质量PPF的需求正在迅速增长，不仅关注产品的保护性能，还寻求如改色、图形装饰、特定区域保护以及环保可持续性等更多功能。当前，车衣贴装率已经达到了15%左右，就中国市场2024年2756.3万辆乘用车的销售规模来看，未来市场潜力巨大。那么，高品质的车衣是如何打造出来的呢？

基材决定车衣品质，TPU有何“魔力”？

市面上车衣产品和品牌众多，为什么有些经历轻微剐蹭后可以快速自愈，有些却轻轻一碰就破裂炸皮？为什么有些用了六七年依然光亮如新，有些一年半载就变黄，甚至还会损伤原厂车漆？这些疑问都与车衣的品质和性能息息相关，而原料，即基材层占整个隐形车衣构成的约 80%，其材料的选择很大程度上决定了成品车衣的性能。

图 1. 基材层占整个隐形车衣构成的约 80%

漆面保护膜最早可追溯到20世纪60年代，那时候主要应用于美军直升机螺旋桨边缘，后来其使用范围扩大到保护隐形战斗机雷达罩漆面。90年代以后才逐渐向民用、商业领域进军，用于汽车竞赛项目保护赞助商图标。

2009年，TPU（热塑性聚氨酯）材质的漆面保护膜正式诞生以后，短短十数年间，漆面保护膜以TPU为基材迅速演变革新。TPU是一种介于软质橡胶和硬质塑料之间的高分子材料，具有弹性好、韧性强、复原性佳等优势，因此取代PVC实现了车衣性能的重大突破。

图2.隐形车衣基材材料的演变历程

材料科学研究进一步发现，基于不同的化学结构，不同类别的TPU之间也存在一定的性能差异，只有特定的TPU材料才能胜任隐形车衣的严苛要求。目前市面上高品质的隐形车衣普遍采用的是优质的脂肪族TPU材料。通过表面涂层的配方设计，车衣可以提升更多的外观和保护作用，如光泽度、耐污性、自修复性等。

隐形车衣基材材质的变迁充分反映了消费者对车衣性能需求成型和升级的过程 。市场上常见的芳香族TPU由于化学结构中含有苯环，非常容易在紫外线和高温的作用下形成类醌的带色官能团，产生不可逆转的泛黄现象。脂肪族 TPU 具有更高的透明度，并且不含苯环结构，可以实现经久不黄变。经过特殊设计的脂肪族TPU还拥有与芳香族TPU相当的优异物理特性，在美观性和功能性上同时完美满足消费者的期待，因此成为高品质隐形车衣基材的不二之选。

值得注意的是，不同的TPU生产商在配方设计、原料筛选、合成工艺等方面的细微差异，也会导致TPU材料性能的大相径庭。这也就很好的解释了为什么号称使用同类TPU材质的隐形车衣，最终呈现的品质和性能却截然不同。

当下，消费者对车衣提出了更多元化的需求，不再局限于保护性功能，而是集成更多的装饰性、实用性、个性化以及环保可持续。随着材料技术的不断进化和革新，TPU作为一类拥有巨大性能潜力的循环可回收材料，可以丰富车衣品类，为应用场景的不断拓宽提供强有力的支持。

涂层与胶水，打造隐形车衣的保护盾

除了基材，涂层的材料配方以及与基材层的应力匹配对于隐形车衣的性能和后续贴装质量非常重要。胶水作为车衣的联结纽带，也需要与TPU基材层具有高匹配性，保证车衣使用过程始终保持稳定的粘接力，同时移除时绝无残胶。

表面功能性涂层作为隐形车衣抵御外部伤害的第一道防线，承担着抗划伤、疏水性、抵御污渍、自修复等多项重任，劣质的涂层很容易出现脆裂、脱落、橘皮纹、变黄等问题。隐形车衣的涂层配方体系经历了环氧树脂、丙烯酸树脂，如今发展到普遍使用的聚氨酯树脂。从功能性来说，抗划伤是涂层设计开发的起点，这也是基于隐形车衣最基本的功能需求之一，即防止外部因素对车漆的损伤而出发的。

随着行业的发展，表面涂层的设计侧重点也在不断演变。由于消费者对车衣的修复性有着最直观的可视化感受，所以自修复能力成为涂层设计开发的首要方向，例如已经投放市场的快修和秒修涂层。光泽度和亮度是另一个关注点，通过配方设计和各层材质界面之间折射率的调整，涂层可以实现高光泽和高亮度，进一步提升车辆贴装车衣后的美感。随着隐形车衣产品线的丰富和贴装施工要求的提升，涂层与TPU基材层之间的设计配套性也受到越来越多的关注。例如，涂层抗渗透设计，涂层硬度与TPU基材层厚度或应力的匹配等。

此外，当前隐形车衣的胶粘层通常使用丙烯酸压敏胶材料。高性能的优质胶水可以确保车衣在使用过程中始终保持稳定的粘结力，同时移除时不会与TPU基材层分离，确保绝无残胶。劣质胶水可能会带来施工上的噩梦，比如翘边、脱落、留胶，甚至伤害到宝贵的车面原漆。

作为TPU基材层和车漆表面的联结通道，隐形车衣的胶水材料必须具备几个重要性能。首先，优异的附着力和内聚力可以确保在长时间高温或紫外线照射下，胶水不会发生内聚破坏或化学变化，避免因胶层老化而发生剥离时从TPU基材上脱落的情况，造成车漆表面的胶残留。其次，出色的耐候性和耐老化性同样重要。如果丙烯酸压敏胶耐小分子迁移的性能不好，涂层和TPU基材层里的小分子物质可能会迁移到胶粘层，破坏和TPU基材层的界面粘接强度；如果胶粘层产生化学分解，则可能与车漆发生渗透或固化反应，导致剥离时车漆脱落或变色。最后，胶粘层还需要与TPU基材层和车漆具有高匹配性。如果基材层使用了劣质的TPU或PVC材质，延展性和抗老化能力不足，则容易与胶水产生交互反应，长时间使用后加剧粘附性。对于表面较薄或使用了特殊材料（如改色漆或金属漆）的车漆来说，更容易受到损害。

车衣基膜的塑形与材料融合——流延挤出和涂布复合

高品质产品是材料与加工的“双向奔赴”。从TPU材料粒子到爱车盾甲，车衣制造要经过多道“关卡”——基膜挤出、基膜层表面涂层涂布、胶粘层涂布复合与成品分切包装，每一步都需要精益求精，才能确保最终成品的性能和质量。

图3.车衣制造工艺过程

流延挤出是隐形车衣TPU基膜的主流加工方式。与其他薄膜应用的挤出工艺相比，车衣基膜生产有着更高的要求。精度更高的挤出设备可以确保TPU材料的均匀混合和稳定挤出，无尘的加工环境能够有效地保持材料纯度，防止灰尘或者颗粒物对基膜的污染。由于隐形车衣对于光学度和拉伸性的高要求，还需要匹配严格的工艺控制，例如温度、压力、挤出和冷却速度等，以及更高标准的产品质量检测流程，才能生产出高性能和品质稳定的TPU基膜，帮助车衣成品实现更优越的保护效果和更长的使用寿命。

TPU基膜层、功能涂层和压敏胶层需要经过涂布复合工艺，才能最终组装成为一张完整的车衣。在涂布复合环节，影响车衣品质的因素主要包括风热干燥程度控制，张力隔断精度控制，涂层、压敏胶粘剂附着力控制等。

风热干燥程度影响车衣涂层的抗化学性能及丙烯酸酯胶粘剂的应用性能，其控制方式主要包括温度及风速梯度设计和风道使用调整等。张力隔断精度控制则关系到车衣产品在应用时的翘曲应力收缩，一般包括设备张力控制系统的硬件配置及程序闭环设计，制程技术应对材料特性设定的工艺参数等方面。涂层、压敏胶黏剂附着力控制与车衣在耐候性方面的表现息息相关，需要通过制程涂布单元的控制技术以及在复合工艺控制点上的硬件规格设计及压力、间隙参数设置等方面进行操作。

资料来源：路博润

来源：荣格-《国际汽车设计及制造》

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