第
卷第
期
《
又拓
年!
月上
海涂料
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礴%.
!
01
2 以巧
汽车用水性漆杖术
简介
李
自松+
上海大众汽
车有限
公司
《33〕4
摘要5
介绍汽
车用水
性漆的性能
施工工艺设备
运输及
库存并
简要
分析
其经
济
效益
关键词5
水性漆,
涂装工艺,
环
境保护
中图
分类号5∗6789/4
文
献标识码5∃
文章
编号5!以〕:一7:
7+ 《3拓;
9一.
巧一9
9
前言设
备稍加改造即
可应用水性漆工艺
为保护人类
生存
环境现今汽车涂装的发展趋
势是低公害无公害化水性漆的最大优点是涂层
质量堪与传统溶剂型漆相当但<.=
排放量小其
排放量约为溶剂型漆的三分之一且是实现金
属闪
光漆低公害化的唯一途径因此采用水性漆具有
重要意义
近
年来
国际上对−)(
排放量的要求越来越
严如:
:>年德
国
大气净化
法就规定车身被涂
面
积的−.(
排放量应小于8>留?≅Α
’Β
在严格限制
−)(
排放量的环保
要求促使下国际上+
特别是欧
美国
家;
大
力发展水性漆目前欧美汽车工业发
达国
家均实现了
汽车涂装水性化
汽车涂装普遍采
用水性漆汽车用水性
漆及其涂装技术也已成熟
水性
漆在品
种配套涂层质量方面可与传统溶
剂型
漆相媲美国
际上大力发展的是水性漆技术而不
是溶剂型
漆技术我国
如不用水性漆将来在涂装
技术方面
的国
际交流与合作会越来越
困难不利于
我国
汽车涂装技术水
平的提高
目
前我国
正大力弘
扬科学发展观
走可持续
发
展道路
可以
预见对−)(
排放量的要求会越来越
严格为了保护我们
的生存
环境增强在涂装技术
方面
的国
际交流与合作
提高
我国
汽车涂装技术水
平我国
汽车公
司应考虑用水性漆实际上国
内
几家大
汽车公
司如上海大众一汽大众等在近年
新建的油漆车间里均有水性
漆预留区将来
只要对
Α
收稿日期Β
9+;
>
一9
一8
【
作者简介李自松男+
从Χ
年毕业于哈尔滨工业大学应用
化学专
业硕士学位现任
上海大众汽车
有限公司
工程师水性漆的性能
水性漆与传统溶剂
型漆一样基本成分包括
溶剂树脂颜料
和添
加剂
等水性中涂漆主要有
聚醋
和聚氨酷漆其施
工固体分较高一般
为>9Δ
一79Δ
水性中涂漆的抗石击性能优
于传统溶剂型
中涂漆水性
面漆的底色漆主
要有丙烯酸和
聚氨酷
漆水性清漆由于价格较高目
前尚未广泛应用
普遍采用的罩光清
漆是高固体分双组分溶剂型
漆
水性金属底漆与溶剂型
金属底漆的溶剂含量比
较
见表
从表
可看出水性漆所含溶
剂主要是水
树脂分散
在水中形成
聚合物分散体系,
而
传统溶剂
型
漆的溶剂主要是有机溶剂树脂在溶剂中形成
聚
合物溶液这就是水性漆与溶剂
型漆的最大差别
表
水性金属底漆与溶剂
型金属底漆的溶剂
含Ε比
较
水性金属底漆!Δ
低固
体分溶剂型
金属底漆!Δ
固体分 8
有机溶剂Φ4
水7>9
水的独特性质+
表 ;
使水性漆的
性质也较
不
一般在许
多方
面与传统溶剂型
漆不同
表
水与
有机溶剂的物理性质比较
比较项目
有机
溶剂水对水性漆的影响
表面张力!+
%?;
蒸发热Γ+Η0
ΗΙ
;
热
容值Κ
【Η∋+
掩Λ;
〕8>9一
>9
7
9 >Φ
Φ
介电
常数 84>9Φ984表
面张力
大易流挂
缩孔
等
蒸发热
和
热容
值大
水蒸发慢易流挂
需设置中间加
热挥发
区
导电
性好对
静电喷涂有
特殊要求
上
海涂料
第卷
+
;
颜料分散性
不好
水性漆
属于
聚合
物分
散体系颜料分散性不是
很好因
此须采取措施加以
改善
+
;
分散粒子的稳定性
差
溶解的分
子对剪
切力热Ν#
等都
很稳定而
分散的粒
子不稳定因此要对分散
体系采取稳定措
施分散粒
子受剪切力后会被破坏
因而
须考虑在
制造输送水性漆过程中避免剪切力的作
用分散
粒子对Ν#
值很敏感漆中混人酸性物质会形成酸
性粒子从
而产
生胶化破坏水性漆还有水性漆在
运
输过程中受寒冻结后分散粒
子也会被破
坏
+
8;
表面
张力大
水的表面
张力大+
见表 ;
故水性漆的表面张
力也较大在施工过程中要加
强管理否
则涂装时
易产
生下列缺陷和
漆膜弊病5
1
易流挂,
Ο
展平性不
好,
Π
易产
生缩孔针孔,
Θ
不易伸人被涂物表
面的小细缝
中
+
;
蒸发热和
热容值高受温度湿度的影响大
水的高蒸
发热
和热容值+
见表 ;
使水性漆中
的水蒸发慢溶剂型
漆中溶剂总量的>9Δ
在喷涂雾
化过程中挥发掉而对于
水性漆仅为 >Δ
水蒸发
慢在涂装时易产
生流挂且使涂装效率变
差因
此
需设置中
间加热区将水从水性底漆涂层中强制挥
发出去在喷涂清漆前
必须把:9Δ
的水从水性底漆
涂层中除掉+
防止在最终烘烤时沸腾的水穿过清
漆
挥发出来;以
获得最佳
的漆膜外观从而避免水性
底漆被清漆返溶
水的蒸
发速率
与相对湿度密切相关相对湿度
高时水的蒸发
速率很低
因此喷漆室的相对湿
度和
温度
必须控制在一定范
围内以确保
喷漆雾
化
过程中适量的水挥发掉并且使水
和有机溶剂在涂
膜中保持适当平衡
这个适当
的平衡是很重要的
其
可使涂料有合适的表
面张力以润
湿喷涂表面+见
表 ;
+>;
导电性好
水的介
电常数大+
见表 ;
因此水性漆的导电
性好一般水性漆的电阻小于9Ρ2
而溶
剂型
漆
有
一定的电阻59/>
一 9
Ρ2
水性漆的导电性好当采用静
电喷
涂时有特殊要求
〔7;
腐蚀性大
水性漆含有大量水因而
对容器输送管路
喷漆室体等易受
潮部位有腐蚀性需用不
锈钢或塑
料制品
+4;
流变行为
流体粘度随剪切率的增加
而减少
时称为假
塑
性流体假
塑性流体
的流变行为与其
流变所走路径
有关也就是对时间有依赖故称之为触变性流体
杜邦
公司的水性金属漆和
水性色漆本质上
属假塑
性
流体Σ
∃∀Τ
公司
的水性漆具有触变性其粘度取
决于
所用的剪
切速率
及其剪切历程基
于水性漆的
特性用流杯
测量粘度值不具有重现性只
有用旋
转粘度计
测出包括低剪切速率
下和高
剪切速率下
的数据点完
整流变曲线才能给出
水性漆流变行为
的
完整特性
水性漆的施工工
艺
目
前欧美普
遍采
用的水性漆涂装工
艺体
系是5
阴极电泳漆Υ
水性中涂漆十
水性底色漆十
高
固体
分溶剂型
罩光清漆水
性漆的施工工艺与溶剂型
漆
不同水性中涂烘干
时需增加红外线升温和
保温过
程水性底漆喷涂后增加加热挥发
过程一
般
的水
性漆施工工
艺如下5
+
;
喷涂水性中涂漆
+
;
中涂烘干
工艺参数
如下5
挥发5
室内条件下>
Χ2,
红外线升温5
一8Χ
24
9士9℃+
车身;,
红外线保
温58一>?
Χ249
士9
℃+
车身;,
循
环热空气升温5
约>
Χ2
7>
一4>
℃+
车身天
循
环热空
气保温5
>?Χ2
7>一
4>
℃+
车身;
,
冷却5
车身
温度冷却
到小于8>
℃
+
8;
喷涂水性底色漆
+
;
加热挥发工艺参数
如下5
挥发5
室内条件下>
Χ2,
升温5
红外线>
Χ249
士9℃
+车身;,
保温5
循
环热
空气 />
Χ249
士9
℃+
车身
;,
冷却5
车身
温度冷却到小于8>
℃+
约 ?Χ2;
在加热挥发区
必须确保水性漆中:9Δ
以上的