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水漆在改裝車上的應用

2018-09-13 11:43:27 作者：胡中源，周澤錢來源：工業涂料工程師分享至：

0 引言

與溶劑型涂料相比，水性涂料以水作為溶劑，只以少量醇醚、醇酯等作為成膜助劑，能夠大幅度降低VOC （揮發性有機物）排放量。如水性底色漆的有機溶劑含量為5％～15％，而溶劑型底色漆的有機溶劑含量為80％左右，使用水性底色漆替代溶劑型底色漆，可使VOC排放量從45 g/m2降至7 g/m2。隨著人們環保意識的增強和國家對清潔生產的要求，并且經過水性涂料的不斷升級，在某些性能和價格上水性涂料與溶劑型涂料已基本相當，油轉水已成為民心所向，大勢所趨。但是由于水性涂料的施工條件及施工工藝的限制，水性涂料的進展，與發達國家相比，仍存在較大差距。

本文就水性涂料的特點，根據成功應用案例，淺談下水性涂料在改裝車領域的應用及工藝。

1 改裝車水漆應用現狀

目前，我國的改裝車（包含消防車、油罐車、水泥攪拌車、自卸車、救援車等特種車輛和灑水車、垃圾清理車、清掃車等環衛車輛在內）生產市場發展突飛猛進，改裝車市場受益于國民經濟的發展和公路基礎設施的建設帶來的貨物運輸量的增長，行業范圍和市場空間都在不斷擴大，每年都有百萬輛的量產。

而改裝車涂料多采用溶劑型噴（或浸）漆，而溶劑型涂料中含有溶劑，在生產和運輸過程中排放大量的VOC，危害人類健康，造成環境污染。車輛用涂裝材料正向著高固體分、水性化和粉末化方向發展。

雖然國內市場已經針對改裝車涂料做了水性化的研究，并且已成功在改裝車輛、農機車輛、等領域進行水性化的涂裝。但是仍沒有廣泛使用，除價格因素外，主要原因在于缺少全套的解決方案，不能滿足不同零部件的不同性能及施工要求。目前國內用于改裝車的水性涂料還不足5%，一般選用進口的水性漆，而國內生產的水性改裝車用漆性能與國際先進水平仍有一定差異。

2 改裝車用水性漆特點及施工工藝注意事項

雖然水性涂料更具有環保性，但是由于水性涂料的特性，往往限制了它的性能和應用，例如：水的熱熔大，更加難于揮發，在高濕度條件下容易使漆膜產生流掛現象；水的表面張力較大，潤濕性較差，不對涂料加以調整會影響到漆膜成品的表面質量；水的粘度受剪切力影響變化很大，在受到高剪切作用時，水性涂料的粘度會下降很多，會對輸調漆系統帶來很大影響；水對金屬材料有較大的腐蝕性，會對與之接觸的涂裝設備造成腐蝕。正因為水與溶劑存在上述不同的特性從而導致了水性涂料和溶劑型涂料在諸多方面的差異性，也導致了，水性漆與油性漆施工方式和性能的差異。因此，在施工過程中特別需要注意以下幾個方面：

a 底材要處理干凈，無油無浮塵。

b 水漆配比要準確，按重量比準確稱量加入，嚴格控制施工粘度。

c 配漆固化劑要先和漆充分攪勻，再加水稀釋，過濾后使用。

d 極端環境下，如高溫，低溫，高濕狀況下，使用時要外加一些專門的助劑。

e 噴涂邊角和有棱臺的地方需特別注意，防止噴涂過厚流掛，避免起痱子。

f 底漆最少自然干燥4小時后再噴涂面漆，以確保面漆的最佳效果。面漆表干后可進行噴字作業，6小時后貼反光膠帶。

3 改裝車水漆設備改造

目前，水性涂料與溶劑型涂料生產線基本相似，現有油性涂裝設備上不需進行大的改造就可使用水性涂料進行涂裝。根據水性涂料的特性，溶劑型涂料的涂裝生產線需要對某些設備及工藝進行改造和調整[6]。

a水性漆的表干快，但實干相對較慢，且快速烘干易產生氣泡，一般要求流平時間不小于15分鐘，低溫烘干工件表面溫度要求不小于60℃，時間不少于25分鐘；

b 水性漆以水為分散介質，易引起普通的碳鋼銹蝕，一般噴涂設備與供漆設備為不銹鋼或PVC材質；并對噴涂現場的碳鋼件做好防護，避免產生銹蝕；

c水性漆的干燥性能與環境中的溫濕度相關，溫度高，濕度低，漆膜則干燥快；溫底低，濕度高，漆膜干燥慢，易流墜或流掛，過厚的漆膜易產生氣泡；噴涂室、流平室、烘干室要進行空氣溫濕度的控制，要求溫度≥10℃，濕度≤75%；

d水性漆粘稠度與油性漆不同，一般噴涂粘度較高，粘稠度低易產生流墜或流掛，則要求噴涂設備壓力，采用空氣噴涂，壓縮空氣壓力為0.6-0.8MPa,也可采用混氣噴涂設備，或采用高壓無氣噴涂設備，對于結構大的工件，為提高噴涂的效率，空氣噴涂或混氣噴涂的噴槍口徑采用1.8以上。

4 水性涂料在改裝車涂裝中的應用

由于改裝車輛主要在戶外作業，身處風吹日曬、高濕熱、溫差大、路況差的環境，所以對涂層的裝飾及防護性能要求較高。從國內外改裝車行業水性涂料的使用狀況來看，水性配套體系用漆主要是雙組份環氧底漆、雙組份環氧中間漆、雙組份丙聚中間漆、雙組份丙烯酸聚氨酯面漆。目前我公司經過不斷努力開發的水漆級配套體系：環氧底漆+聚氨酯面漆、環氧底漆+中涂漆（丙聚、環氧）+聚氨酯面漆，已達到了在改裝車上應用的要求。并且已成功應用于：深圳東風汽車、三一重工、山東臨工、中機美諾、山東建宇、時風集團等用戶。

配套產品特性：對水分、空氣及腐蝕物的滲透性小；與被涂裝材料吸附力強，持久耐磨；對金屬有很好的防銹、到點、絕緣及隔熱等性能，并有較好的外觀展示效果；針對不同基材、不同部位的不同技術要求設計全套涂裝方案及流程；在低溫及常溫下快速干燥的特性；滿足各種大批量及小批量生產的設備及零部件的涂裝；不含鹵代烴、苯、甲苯、二甲苯等有害物質，重金屬含量低，解決了溶劑型油漆VOC含量高，污染嚴重及火災隱患的問題，有效簡化及降低了企業通風，水處理等方面的流程及成本等，還有助于降低職業病發生的潛在機率，產品施工方便、應用面廣、適合大規模工業化連續生產。主要涂層部分性能指標見下表。

目前，改裝車用水性涂裝工藝主要分為二涂方式和三涂（如圖1所示）方式，而二涂作為較為常見的施工方式，又可以根據行業施工條件分為濕碰濕（底漆沒有干燥的施工方式，如圖2所示）和常規施工方式（底漆干燥的常規涂裝方式，如圖3所示）。對于濕碰濕的施工工藝來說，雖然可以提高施工效率，但是對于水性涂料來說，目前仍是一個難點，要求快速施工的同時，底漆干燥、反應不完全，往往會降低涂層的性能，同時伴隨著配套體系諸如：附著力差、針孔、開裂、失光、失色、起痱子等缺陷。所以濕碰濕工藝往往需要配方和施工工藝進行調整，達到適應現場工藝要求的最佳性能。

圖1 三涂施工工藝流程