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      汽車用水性涂料的特征及其涂裝技術(shù)分析

      2022-04-09 17:03:06謝濤
      現(xiàn)代鹽化工 2022年1期
      關(guān)鍵詞:環(huán)保控制特征

      謝濤

      摘要:水性涂料是一種環(huán)保材料,可以用水調(diào)制,在成膜過程中極易受到外界因素的影響。所以,需要加強(qiáng)對(duì)水性涂料成膜特性的研究,不斷提升水性涂料的應(yīng)用性能和效果。首先闡述汽車用水性涂料的環(huán)保應(yīng)用,其次剖析水性涂料的特征及涂裝技術(shù),最后探討汽車用水性涂料的發(fā)展。

      關(guān)鍵詞:汽車用水性涂料;特征;環(huán)保;涂裝技術(shù);控制

      我國作為汽車大國,對(duì)汽車涂料的需求巨大,應(yīng)用與發(fā)展前景十分可觀。一般情況下,水性涂料可以用水配制,換言之,水性涂料揮發(fā)的成分大多是水。應(yīng)用于工業(yè)涂裝的水性涂料主要包括電泳涂料、水性防銹涂料及水漿狀粉末清漆等。在汽車行業(yè)中,以往主要使用傳統(tǒng)的溶劑型涂料,這種涂料缺乏環(huán)保性,對(duì)環(huán)境和人體健康造成了一定的威脅。水性涂料具有良好的環(huán)保性,應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著,可以很好地解決環(huán)保問題。目前,許多發(fā)達(dá)國家的汽車工業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了水性涂料的大力推廣和應(yīng)用,在極大程度上實(shí)現(xiàn)了揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)排放量的降低,有效推動(dòng)了環(huán)保事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展[1-2]。因此,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽車用水性涂料特征的認(rèn)識(shí)和了解,以此為基礎(chǔ),不斷提升水性涂料涂裝技術(shù)的應(yīng)用效果,努力推動(dòng)我國汽車行業(yè)整體發(fā)展水平的提高,促進(jìn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一發(fā)展。

      1 汽車用水性涂料的環(huán)保應(yīng)用分析

      汽車用水性涂料是一種環(huán)保材料,對(duì)人類和環(huán)境的影響極小,不會(huì)造成危害。目前,要想減少傳統(tǒng)汽車涂料中的有毒、有害物質(zhì),最有效的措施就是使用水性涂料,這將成為汽車涂料發(fā)展的必然趨勢(shì)。有調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段,大多數(shù)汽車生產(chǎn)工廠已經(jīng)使用水性涂料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的涂料。這是因?yàn)槭褂盟酝苛峡梢杂行p少有毒、有害物質(zhì)的排放量,不僅符合保護(hù)環(huán)境的要求,不會(huì)危害乘車人員和汽修人員的身體健康,還可以有效降低成本,促進(jìn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的提升。

      2 汽車用水性涂料的特征分析

      2.1 種類多

      因?yàn)樗酝苛系闹饕煞质撬?,所以種類比較多,尤其是在工業(yè)涂裝方面的應(yīng)用十分廣泛。水性涂料包含電泳涂料、水性防銹涂料、水性中涂漆和水性底色漆等多種不同的類型。一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)用水性涂料替代傳統(tǒng)溶劑類涂料,且在汽車上使用水性中涂漆與水性底色漆已經(jīng)取得了一定的成績,這與水性涂料種類的不斷增多密不可分。

      2.2 環(huán)保性

      水性涂料是一種環(huán)保型綠色涂料,許多領(lǐng)域的企業(yè)已經(jīng)使用水性涂料替代之前的溶劑型涂料。如以往的溶劑型底色漆以水性底色漆替代,可以大幅度降低VOC的排放量,使企業(yè)在生產(chǎn)過程中良好地達(dá)到環(huán)境保護(hù)和減排的相關(guān)要求和規(guī)定,為企業(yè)減少了很多不必要的工作。另外,水性涂料的運(yùn)用還可以起到節(jié)約石油資源的作用,這在一定程度上也推動(dòng)了水性涂料的進(jìn)一步發(fā)展。水性涂料的使用推進(jìn)了生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作,有助于創(chuàng)設(shè)良好的生存環(huán)境,因此,還需加強(qiáng)對(duì)水性涂料的研究、發(fā)展及應(yīng)用,促進(jìn)水性涂料的長期與穩(wěn)定發(fā)展。

      2.3 蒸發(fā)潛熱大

      盡管水性涂料的優(yōu)點(diǎn)比較多,具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),但自身也存在一定的缺陷。所以,在實(shí)際的應(yīng)用過程中,還要重視缺陷問題。如水性涂料的蒸發(fā)潛熱極大,提高了涂裝的難度。一般水在蒸發(fā)過程中所需要的能量是有機(jī)溶液的5倍之多,再加上在蒸發(fā)過程中還會(huì)受到溫度、濕度等因素的影響,在相對(duì)濕度較高時(shí)難以有效地蒸發(fā),致使涂裝作業(yè)效率降低。水性涂料的蒸發(fā)潛熱較大還會(huì)對(duì)噴涂過程造成影響,固體分質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高的速度比溶劑型涂料慢得多,受涂裝環(huán)境中溫度和濕度的影響非常大。此外,溶劑型涂料大多使用稀釋劑進(jìn)行調(diào)整,應(yīng)用范圍受到較大程度的限制[3]。

      3 汽車用水性涂料的涂裝技術(shù)研究

      3.1 控制噴涂溫度、濕度

      在汽車用水性涂料的涂裝過程中,控制噴涂溫度、濕度是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作。首先,需要考慮水性涂料中涂漆和底色漆的特性,所以要對(duì)涂料的流變性、不易揮發(fā)性與低潤濕性等加以考量。其次,為了獲得更加優(yōu)質(zhì)的裝飾涂層,作業(yè)人員需重視噴涂過程中的涂裝條件,將噴涂環(huán)境的溫度、濕度控制在一定范圍內(nèi)。最后,為了更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),企業(yè)不用全年保持恒溫和恒濕效果,可以結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的變化,對(duì)溫度和濕度作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,從根本上提升汽車用水性涂料的涂裝技術(shù)水平。

      3.2 重視烘干工藝的合理應(yīng)用

      在汽車用水性涂料的涂裝技術(shù)應(yīng)用中,烘干工藝至關(guān)重要。由于水性涂料的涂膜難以蒸發(fā),涂裝作業(yè)的可靠性受到不良影響。在實(shí)際的噴涂過程中,固體分質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高的速度比較慢,溶劑型涂料可以通過調(diào)整稀釋劑提高涂裝時(shí)的固體分質(zhì)量分?jǐn)?shù),而水性涂料難以提高固體分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。因此,要想確保水性涂料固化后不溶水、有較好的耐水性,就要在高溫條件下烘干[4]。另外,在烘干過程中,為了避免濕漆膜中的水分出現(xiàn)煅沸產(chǎn)生氣泡,技術(shù)人員要控制濕漆膜的不揮發(fā)分,通過高溫烘干保證涂膜性良好,促進(jìn)汽車用水性涂料涂裝技術(shù)水平和效率的提高。

      3.3 重視耐腐蝕材料的選擇

      在汽車用水性涂料的涂裝技術(shù)應(yīng)用中,耐腐蝕材料十分重要。在選擇耐腐蝕材料時(shí),應(yīng)盡可能選用不銹鋼或塑料材料。同時(shí),由于水性涂料的抗凍性與穩(wěn)定性遠(yuǎn)不及溶劑型涂料,技術(shù)人員需重視水性涂料的儲(chǔ)存環(huán)境,盡可能選擇在常溫環(huán)境下儲(chǔ)存,保證儲(chǔ)存周期穩(wěn)定在半年左右。在選擇耐腐蝕材料的過程中,還需保證漆罐具有良好的密封效果,并確保清洗溶劑的配比準(zhǔn)確,不斷提升汽車用水性涂料涂裝技術(shù)的精準(zhǔn)度。

      3.4 優(yōu)先應(yīng)用熱泵技術(shù)

      在汽車用水性涂料的涂裝技術(shù)中,熱泵技術(shù)不容忽視。在應(yīng)用熱泵技術(shù)時(shí),技術(shù)人員可以使用熱泵技術(shù)的低濕、低溫底色漆預(yù)烘干法,提高整體穩(wěn)定性。同時(shí),需注意在實(shí)際罩光前揮發(fā)濕漆膜內(nèi)的水分,并保證固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)(NV)在70%以上。在這一過程中,還需在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間取消冷卻工序,在一定程度上減少能量的損耗,還可以減少60%左右的 CO2排放,與其良好的環(huán)保性和綠色性相符,推動(dòng)了汽車用水性涂料涂裝技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,促進(jìn)了汽車行業(yè)的健康與持續(xù)發(fā)展。

      4 汽車用水性涂料的常見質(zhì)量問題與控制策略

      4.1 流淌與流掛的問題

      在噴涂水性涂料的過程中,極易出現(xiàn)流淌或流掛的問題,主要原因有噴涂部位面積較大、表面不平整、涂料用量過多、涂料的黏稠度不足、噴槍和物體表面間距不合理、噴槍孔徑偏大。要想有效解決流淌或流掛的問題,工作人員要事先認(rèn)真調(diào)試相關(guān)涂料,科學(xué)把控具體密度,并在實(shí)際噴涂環(huán)節(jié)控制涂料的土層厚度,不可偏厚、也不可偏薄。

      4.2 刷痕問題

      在噴涂水性涂料的過程中,可能會(huì)因基礎(chǔ)材料干燥度偏高、涂料過于黏稠、溫度偏高等原因而出現(xiàn)刷痕。要想避免這類問題,首先,工作人員可以科學(xué)選用有機(jī)增稠流變劑,防止黏度偏高造成流變性不佳的情況。其次,工作人員要合理提升基礎(chǔ)材料的比例[5]。最后,在封底過程中合理選用黏度較低的涂料,根據(jù)底料的特性選擇涂刷工具。

      5 汽車用水性涂料的發(fā)展

      在工業(yè)涂料的發(fā)展過程中,應(yīng)始終堅(jiān)持科學(xué)精神與實(shí)事求是的態(tài)度。涂料的水性化發(fā)展是控制VOC排放的重要措施,但不是唯一的措施,主要是因?yàn)樗酝苛献陨泶嬖谝欢ǖ娜毕?,高固體分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、無溶劑、粉末以及UV光固化等對(duì)環(huán)境十分有利的涂料也有良好的發(fā)展前景,是涂料發(fā)展的趨勢(shì)。因此,無論什么類型的涂料,只要對(duì)生態(tài)環(huán)境有利,都應(yīng)認(rèn)真、用心地加大研究和開發(fā)的力度,推動(dòng)環(huán)境友好型涂料的推廣和應(yīng)用,努力實(shí)現(xiàn)減排降污的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。切忌在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中過于片面地取舍或盲目跟風(fēng),應(yīng)始終堅(jiān)持多路同心的發(fā)展目標(biāo),注重環(huán)境發(fā)展,減少污染物排放,強(qiáng)調(diào)多種措施和方法的相互扶持與發(fā)展,共同促進(jìn)環(huán)境友好型涂料的持續(xù)和穩(wěn)定發(fā)展,努力實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

      無論是水性工業(yè)涂料還是整個(gè)涂料業(yè)的環(huán)保問題,都要在涂料的涂裝方面尋求解決方法和措施,而不應(yīng)該只依靠涂料的生產(chǎn)企業(yè)。同時(shí),政府要正確、科學(xué)地引導(dǎo)與管理,加大社會(huì)輿論的推動(dòng)作用,加強(qiáng)宣傳教育,不斷強(qiáng)化公民的環(huán)保意識(shí),使企業(yè)在涂料環(huán)保問題上更加積極主動(dòng)地尋求解決方法和措施,努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。

      今后,還需不斷促進(jìn)汽車用水性涂料整體性能的提升,切實(shí)從技術(shù)方面加強(qiáng)研究,努力實(shí)現(xiàn)水性涂料性能的突破。同時(shí),需重視水性涂料與樹脂等材料在水性化上的研究與發(fā)展,注重新材料的應(yīng)用,努力通過新材料推動(dòng)水性涂料的深度發(fā)展,真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破,帶動(dòng)各產(chǎn)業(yè)的健康與穩(wěn)定發(fā)展。

      6 結(jié)語

      隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展與進(jìn)步,水性涂料因具有良好的環(huán)保性而受到各行業(yè)、各領(lǐng)域的關(guān)注,特別是在汽車行業(yè),已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。但是,由于水性涂料有一定的缺陷,在應(yīng)用的過程中應(yīng)予以足夠的重視,盡可能避重就輕,最大限度地降低水性涂料缺陷造成的影響。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)正確認(rèn)識(shí)汽車用水性涂料的特征,掌握涂裝技術(shù)的重難點(diǎn),充分發(fā)揮水性涂料的作用,推動(dòng)我國汽車行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1]王輝.汽車用水性涂料高溫重涂附著力的研究[J].上海涂料,2020(4):5-11.

      [2]凌芹,劉宏生,王巖,等.高性能水性汽車配件防腐涂料的制備[J].中國涂料,2017(8):33-37.

      [3]陳春霖,孟曉偉,唐毅,等.水性涂料的特點(diǎn)及其應(yīng)用發(fā)展[J].山東化工,2019(7):87-88.

      [4]王耀文.關(guān)于汽車水性涂料的環(huán)保應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2019(11):17.

      [5]楊振波,許少華,魏薇,等.水性工業(yè)涂料綠色施工問題探討[J].涂料工業(yè),2018(6):62-67.

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