汽车用水性漆技术及研究进展

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1、课程名称：腐蚀与材料保护主讲教师：陈存华学号：2010214140学生姓名：杨鹏汽车用水性漆技术及研究进展摘要：本文主要介绍汽车用水性漆的性能、施工工艺、设备、运输及库存。简要分析其经济效益，并对水性漆技术在汽车上的运用前景及研究进展作了简要的介绍。关键词：水性漆；涂装工艺；环境保护前言  随着人类社会经济的发展，对于环境的污染越来越严重。基于环保护人类生存环境，现今汽车涂装的发展趋势变为低公害、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VOC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

2、具有重要意义。  近年来，国际上对VOC排放量的要求越来越严。如1995年德国大气净化法就规定，车身被涂面积的VOC排放量应小于35g／m2在严格限制VOC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。  随着国际上来的压力越来越大

3、，可以预见对VOC排放量的要求会越来越严格，我国也必须跟上国际的潮流。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。1、水性漆简介水性漆就是以水稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。可使用在：木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多中材质上。水溶性漆是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂

4、、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。1．2水性漆分类凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性漆。水性漆包括水溶型、水稀释型、水分散型　（乳胶漆）3种。水溶型：水溶型是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。水稀释型：水稀释型是指后乳化乳液为成膜物配制的漆，使溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的漆在施工中可用水来稀释。水分散型：水分散型主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的漆。乳液是指在乳化剂存在下，在

5、机械搅拌的过程中，不饱和乙烯基单体在一定温度条件下聚合而成的小粒子团分散在水中组成的分散乳液。将水溶性树脂中加入少许乳液配制的漆不能称为乳胶漆。严格来讲水稀释漆也不能称为乳胶漆，但习惯上也将其归类为乳胶漆。2、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酯和聚氨酯漆，其施工固体分较高，一般为50％～60％。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酯漆。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

6、溶剂含量比，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。(1)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。(2)分散粒子的稳定性差。  溶解的分子对剪切力、热、pH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pH值很敏感，漆中混入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

7、程中受寒冻结后分散粒子也会被破坏。(3)表面张力大。  水的表面张力大，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：  a．易流挂；  b．展平性不好；  c．易产生缩孔、针孔；  d．不易伸人被涂物表面的小细缝中。(4)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使水性漆中的水蒸发慢。溶剂型漆中溶剂总量的50％在喷涂雾化过程中挥发掉，而对于水性漆仅为25％。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90％的水从水性底

8、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