隨著日益嚴格的國家環保法規的頒布和實施,塗裝的要求也越來越高。塗裝不僅要保證良好的防腐蝕性能、高裝飾性能、高施工性能,還要採用性能良好的材料和工藝、降低揮發性有機物(VOC)的排放。
近年來,水性漆因其較為環保的成分,成為塗料的主力軍,中普水性漆也是近年來發展不錯的水性漆企業之一。
一,什麼是水性漆?
水性漆就是以水作為稀釋劑,不含有機溶劑的塗料,不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游離TDI有毒重金屬,無毒無刺激氣味,對人體無害,不汙染環境,漆膜豐滿、晶瑩透亮、柔韌性好並且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黃變、乾燥快、使用方便等特點。可使用在木器、金屬、塑料、玻璃、建築表面等多種材質上。
水性漆是以水溶性樹脂為成膜物,以聚乙烯醇及其各種改性物為代表,除此之外還有水溶醇酸樹脂、水溶環氧樹脂及無機高分子水性樹脂等。
1、水性漆的最大優點—環保
傳統的油性漆含有85%以上的有機溶劑,而水性漆僅含10%的有機溶劑,因此VOC排放量較低。同時水性漆還有較好的漆層特性,良好的通透性和光澤度。其它優點見表1。
2、水性漆的缺點—較長的揮發時間
水性漆與溶劑型漆相比具有低揮發速率、高表面張力、高導性、腐蝕性以及易產生氣泡的特點,導致水性漆在設備和施工工藝方面與溶劑型漆有所不同。
二,水性漆噴塗的技術特點
水性漆中水的揮發主要是通過調節噴漆室的溫度和溼度來進行控制的,而溶劑型油漆可以通過調整稀釋劑的蒸發速率來調整塗著固體份。水性色漆的塗著固體份通常為20%~30%,而溶劑型色漆的塗著固體份高達60%~70%,因此水性色漆的平滑性較好,但同時需加熱閃幹,否則容易出現流掛、氣泡等質量問題,因此塗料流變性的控制技術是水性漆的設計關鍵。
1.設備技術特性
(1)噴漆室和烘乾室
首先,由於水的腐蝕性比溶劑的要大,因此噴漆室的循環水處理系統需採用不鏽鋼製成,其次,噴塗室的空氣流動狀況要良好,風速控制在0.2~0.6m/s之間,或者空氣流動量達到28000m3/h(正常烤漆房均能滿足此條件),同樣烘乾室中由於空氣中的水分含量較高也會對設備造成腐蝕,所以烘乾室內壁也需採用防腐材料製造。
(2)自動噴塗系統
水性漆噴塗的噴漆室的最佳溫度為20℃~26℃,最佳相對溼度為60%~75%。允許溫度為20~32℃,允許相對溼度為50%~80%。因此噴漆室內必須有適當的調溫調溼裝置。國內汽車塗裝噴漆室冬天都可以調溫調溼,夏天卻很少有調溫調溼的,因為需要的製冷量太大,所以很少有送冷風的。
(3)其它設備
吹風槍。使用機械方法幫助加快色漆層乾燥,如專用吹風槍。控制層無需使用機械方法加速乾燥。
噴槍。儘可能使用帶氣壓表的專用噴槍,這樣可以保證噴塗樣板與最終修補結果保持一致,使用前要確保噴槍完全清潔並用清潔乾燥的空氣吹乾,這個步驟對於保存用溶劑清洗過的噴槍很重要。
洗槍機。使用專用的水性洗槍機,確保油性和水性油漆廢物分開處理,調漆用容器和調漆棒也可以在洗槍機裡清洗。自來水會腐蝕槍身,不宜用來洗槍。
2.水性漆的噴塗和閃幹
2.1水性漆的噴塗
使用重力式噴槍(口徑為SART HVLP1.3或RP1.3mm)使用兩種噴塗方法(幹噴和溼噴)。相關參數見表2。
2.2水性漆的閃幹
由於水性色漆和罩光清漆是「溼碰溼」施工的,因此水性漆存在預烘乾的問題,即將色漆塗層中的絕大部分水、助溶劑揮發掉。試驗表明水性色漆塗層的溶劑含量(主要為水)應降低到10%以下,噴塗的罩光清漆才不至於將色漆層再溶解而產生水泡,影響外觀質量。如果在通常的溫度條件下閃幹,水性色漆的溶劑含量不可能達到10%以下。因此在水性色漆上噴塗罩光清漆之前必須進行適當的強制乾燥。常見的強制乾燥設備是吹風槍,在使用吹風搶時吹出的氣流方向應與烤漆房內氣流方向相同。吹風槍不能與漆面垂直,否則將會造成油漆缺陷。待色漆層充分乾燥後就可以進行清漆噴塗。首先,混合清漆(例如P190-68505P190-6060按照清漆:固化劑:稀釋劑二2:1:5%~10%的比例調配)。中等濃度的清漆噴塗兩層,乾燥時間是每層大概5~7min。高濃度的清漆噴塗一層半(霧罩噴塗一層,溼噴一層)。乾燥時間大約10~15min。
總結
近年全球汽車製造行業受金融危機影響,生產大幅下滑,而中國汽車製造業進入高速發展期。但在汽車塗料和塗裝技術方面與工業發達國家相比,仍有著較大差距。塗料水性化的發展,受到設備投資大、作業環境要求嚴格等制約,對上世紀建造的汽車塗裝線未作水性工藝預留設計,難以進行改造。可喜的是近幾年來,我國汽車製造業已建起近20條水性塗料塗裝線。據悉尚有上海通用、瀋陽北盛、一汽大眾、上海汽車等單位多條水性塗料塗裝線將相繼投建,汽車行業率先開創塗料水性化,可為其它行業推廣應用起到示範效應。塗料水性化的開展,有益於節約資源、降低環境汙染、實施清潔生產,取得有效的社會和經濟效益。可以預見,隨著塗料和塗裝技術的不斷進步、創新,在水性塗料的價格、性能、施工工藝,降低設備投資等方面,將有新的突破,在推動和拓展水性塗料應用領域方面有著更大的發展空間。
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