同德化工:水性工程機械塗料配方的研發與討論

2021-01-10 慧聰網

    胡小鋒，邱旭煒，嚴浩安，劉寶豐，劉高鋒

    （佛山市高明同德化工有限公司，廣東佛山）

    摘要：隨著國家對環境保護的監管力度日益加大，工程機械塗料的水性化也是迫在眉睫，本文主要是從水性雙組份環氧樹脂的篩選，面漆的水性羥基丙烯酸樹脂的篩選，以及水性工程機械塗料的配方設計方面進行了探討，以解決目前水性工程機械塗料在實際施工過程中常見的幾個問題，例如溼碰溼塗裝失光問題，流掛問題，爆泡問題等等。

    關鍵詞：工程機械，水性，溼碰溼，咬底，流掛極限，爆泡極限，耐鹽霧

    1引言

    近年來，我國工程機械製造業得到了迅猛發展，由於工程機械產品大多數外型尺寸龐大，因此塗料的需求量大，一臺挖掘機平均塗料的使用量達到50kg。因此，工程機械用塗料市場前景十分廣闊。為了提高產品競爭力，工程機械製造商不再僅局限於產品內部質量和性能，獲得防腐性能和外觀質量好的塗層，同時工程機械塗裝正朝著節能、環境友好型、低碳塗裝技術應用趨勢發展，如水性塗料、高固體分塗料、粉末塗料等。但由於工程機械的結構件複雜，目前粉末塗料很難應用，因此高固體分和水性塗料成為首選。高固體分塗料仍存在大量的有毒溶劑，因此工程機械塗料水性化，對整個塗料行業有著重大意義。水性塗料噴塗工藝在汽車零部件塗裝生產中已有應用，這些技術的積累為工程機械中應用水性漆的塗裝工藝提供了技術指導。當然，水性塗料也有其自身弱點，如:對工件表面的前處理要求嚴格；乾燥過程需嚴格控制溫溼度；需使用不鏽鋼設備；跟溶劑型塗料項目比生產效率也是一個明顯的弊端。本文主要討論工程機械水性雙組分環氧底漆和水性雙組分聚氨酯面漆在工程機械中的塗裝應用情況。

    1.1工程機械塗裝要求

    典型的工程機械塗裝的質量要求見表1。

    表1.工程機械塗裝漆膜性能要求[1]

序號檢測項目技術指標檢驗方法1漆膜外觀平整光滑目測2總膜厚（底漆加面漆）80-120μm膜厚儀3光澤（60°）≥85GB/T 9754-20074鉛筆硬度（三菱）≥HGB/T 6739-20065附著力（2mm）0-1級GB/T 9286-19986耐水性40℃水中240小時，漆膜不起泡，允許輕微變色、失光GB/T 1733-19857耐酸性（0.1mol/L）漆膜不起泡，不起皺,允許輕微失光、變色, 再做附著力0/1級GB/T 17638耐鹼性（0.1mol/L）漆膜不起泡，不起皺,允許輕微失光、變色, 再做附著力0/1級GB/T 17639人工加速老化實驗氙燈 2000小時   失光率≤30% 無明顯變色:△E≤3.0GB/T 1865-199710耐鹽霧複合塗層要求1000h，延叉鏽蝕不超過2mmGB 1765

    水性工程機械塗裝的要求基本就是照搬溶劑型的漆膜性能要求，但是施工工藝方面不能完全按照目前現有的溶劑型的施工方式施工，需要調整。例如底漆施工完畢之後需要進行烘烤除水過程，然後再上面漆，否則容易出現面漆咬底，導致面漆失光；面漆噴塗環境最好能夠控制一定的溫溼度，以防止施工流掛和漆膜爆泡。但是這些溫溼度控制和烘烤條件在一些大的工程機械製備廠能夠提供，但是對於一些小的工程機械製備廠商是無法滿足要求的，這就對水性工程機械塗料提出了很大的要求。因此本文將從配方調整的角度對應這些不可控的因素進行逐一探討。

    2實驗部分

    2.1實驗原材料以及儀器設備

    主要原材料和儀器設備見表2，表3和表4。

    表2.水性雙組份環氧底漆實驗原材料

名稱型號或規格廠家水性環氧樹脂3EE101W同德化工水性環氧樹脂3EE102W同德化工水性環氧固化劑3EC151W同德化工水性環氧固化劑3EC153W同德化工水性環氧固化劑3EC155W同德化工分散劑VXW 6208-60湛新消泡劑Foamex 810贏創消泡劑BYK 028BYK鈦白粉R 902杜邦三聚磷酸鋁APW- II廣西新晶科技硫酸鋇1250目上海力偉德磷酸鋅磷酸鋅廣西新晶科技防閃鏽劑Synthron CE 660B法國先創底材潤溼劑Wet 4100德國贏創溶劑PM陶氏水自製

    表3.水性雙組份面漆實驗原材料

名稱型號或規格廠家水性羥基丙烯酸3AH0519W同德化工水性環氧固化劑3AH0599W同德化工親水性異氰酸酯固化劑3UC70B同德化工憎水性異氰酸酯固化劑固化劑A同德化工分散劑VXW 6208-60湛新消泡劑BYK 028BYK鈦白粉R 902杜邦溶劑DPM陶氏溶劑BCS國產底材潤溼劑Twin 4100贏創底材潤溼劑D 607空氣化學水自製

    表4.主要儀器設備

設備名稱型號規格生產廠家PH計（上海雷磁）PHS-25上海雷磁尼克斯測厚儀QuaNix4500上海現代多用分散機SFJ400常州市英智機械電子天平JJ5000Y常熟市雙傑測試儀器廠恆溫水浴鍋HH-4順德華能化工烘箱FD115賓格噴槍W-101  1.3口徑巖田光澤儀MG268-F2科仕佳擺杆硬度計5861BYKQ-SUNXC-3-HS美國Q-LabQ-FOGCCT1100美國Q-Lab

   

責任編輯：葉丹

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