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        汽車用水性涂料的特征及其涂裝技術分析

        2022-04-09 17:03:06謝濤
        現(xiàn)代鹽化工 2022年1期
        關鍵詞: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,需要加強對水性涂料成膜特性的研究,不斷提升水性涂料的應用性能和效果。首先闡述汽車用水性涂料的環(huán)保應用,其次剖析水性涂料的特征及涂裝技術,最后探討汽車用水性涂料的發(fā)展。

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

        我國作為汽車大國,對汽車涂料的需求巨大,應用與發(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,應用優(yōu)勢顯著,可以很好地解決環(huán)保問題。目前,許多發(fā)達國家的汽車工業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了水性涂料的大力推廣和應用,在極大程度上實現(xiàn)了揮發(fā)性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)排放量的降低,有效推動了環(huán)保事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展[1-2]。因此,相關技術人員應加強對汽車用水性涂料特征的認識和了解,以此為基礎,不斷提升水性涂料涂裝技術的應用效果,努力推動我國汽車行業(yè)整體發(fā)展水平的提高,促進社會效益和經(jīng)濟效益的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一發(fā)展。

        1 汽車用水性涂料的環(huán)保應用分析

        汽車用水性涂料是一種環(huán)保材料,對人類和環(huán)境的影響極小,不會造成危害。目前,要想減少傳統(tǒng)汽車涂料中的有毒、有害物質,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。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。這是因為使用水性涂料可以有效減少有毒、有害物質的排放量,不僅符合保護環(huán)境的要求,不會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,促進社會效益和經(jīng)濟效益的提升。

        2 汽車用水性涂料的特征分析

        2.1 種類多

        因為水性涂料的主要成分是水,所以種類比較多,尤其是在工業(yè)涂裝方面的應用十分廣泛。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)過程中良好地達到環(huán)境保護和減排的相關要求和規(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了水性涂料的進一步發(fā)展。水性涂料的使用推進了生態(tài)環(huán)境保護工作,有助于創(chuàng)設良好的生存環(huán)境,因此,還需加強對水性涂料的研究、發(fā)展及應用,促進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)點比較多,具有良好的應用優(yōu)勢,但自身也存在一定的缺陷。所以,在實際的應用過程中,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溶液的5倍之多,再加上在蒸發(fā)過程中還會受到溫度、濕度等因素的影響,在相對濕度較高時難以有效地蒸發(fā),致使涂裝作業(yè)效率降低。水性涂料的蒸發(fā)潛熱較大還會對噴涂過程造成影響,固體分質量分數(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行調(diào)整,應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、濕度是一項基礎性的工作。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,為了更好地實現(xiàn)節(jié)能減排目標,企業(yè)不用全年保持恒溫和恒濕效果,可以結合當?shù)貧夂驐l件的變化,對溫度和濕度作出適當?shù)恼{(diào)整,從根本上提升汽車用水性涂料的涂裝技術水平。

        3.2 重視烘干工藝的合理應用

        在汽車用水性涂料的涂裝技術應用中,烘干工藝至關重要。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。在實際的噴涂過程中,固體分質量分數(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的固體分質量分數(shù),而水性涂料難以提高固體分質量分數(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,促進汽車用水性涂料涂裝技術水平和效率的提高。

        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應用中,耐腐蝕材料十分重要。在選擇耐腐蝕材料時,應盡可能選用不銹鋼或塑料材料。同時,由于水性涂料的抗凍性與穩(wěn)定性遠不及溶劑型涂料,技術人員需重視水性涂料的儲存環(huán)境,盡可能選擇在常溫環(huán)境下儲存,保證儲存周期穩(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確,不斷提升汽車用水性涂料涂裝技術的精準度。

        3.4 優(yōu)先應用熱泵技術

        在汽車用水性涂料的涂裝技術中,熱泵技術不容忽視。在應用熱泵技術時,技術人員可以使用熱泵技術的低濕、低溫底色漆預烘干法,提高整體穩(wěn)定性。同時,需注意在實際罩光前揮發(fā)濕漆膜內(nèi)的水分,并保證固體質量分數(shù)(NV)在70%以上。在這一過程中,還需在適當?shù)臅r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,推動了汽車用水性涂料涂裝技術的發(fā)展與進步,促進了汽車行業(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,工作人員要事先認真調(diào)試相關涂料,科學把控具體密度,并在實際噴涂環(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,可能會因基礎材料干燥度偏高、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,工作人員可以科學選用有機增稠流變劑,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,應始終堅持科學精神與實事求是的態(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,主要是因為水性涂料自身存在一定的缺陷,高固體分質量分數(shù)、無溶劑、粉末以及UV光固化等對環(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。因此,無論什么類型的涂料,只要對生態(tài)環(huán)境有利,都應認真、用心地加大研究和開發(fā)的力度,推動環(huán)境友好型涂料的推廣和應用,努力實現(xiàn)減排降污的環(huán)境保護目標。切忌在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中過于片面地取舍或盲目跟風,應始終堅持多路同心的發(fā)展目標,注重環(huán)境發(fā)展,減少污染物排放,強調(diào)多種措施和方法的相互扶持與發(fā)展,共同促進環(huán)境友好型涂料的持續(xù)和穩(wěn)定發(fā)展,努力實現(xiàn)社會經(jīng)濟和生態(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,而不應該只依靠涂料的生產(chǎn)企業(yè)。同時,政府要正確、科學地引導與管理,加大社會輿論的推動作用,加強宣傳教育,不斷強化公民的環(huán)保意識,使企業(yè)在涂料環(huán)保問題上更加積極主動地尋求解決方法和措施,努力實現(xiàn)節(jié)能減排目標。

        今后,還需不斷促進汽車用水性涂料整體性能的提升,切實從技術方面加強研究,努力實現(xiàn)水性涂料性能的突破。同時,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,注重新材料的應用,努力通過新材料推動水性涂料的深度發(fā)展,真正實現(xiàn)技術上的突破,帶動各產(chǎn)業(yè)的健康與穩(wěn)定發(fā)展。

        6 結語

        隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展與進步,水性涂料因具有良好的環(huán)保性而受到各行業(yè)、各領域的關注,特別是在汽車行業(yè),已經(jīng)得到了廣泛應用。但是,由于水性涂料有一定的缺陷,在應用的過程中應予以足夠的重視,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。相關技術人員應正確認識汽車用水性涂料的特征,掌握涂裝技術的重難點,充分發(fā)揮水性涂料的作用,推動我國汽車行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

        [參考文獻]

        [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.水性涂料的特點及其應用發(fā)展[J].山東化工,2019(7):87-88.

        [4]王耀文.關于汽車水性涂料的環(huán)保應用[J].農(nóng)機使用與維修,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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