轿车水性漆应用技术探讨.doc

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1、轿车水性漆应用探讨李文峰、杨学岩、姚铭作者单位？【摘要】：本文主要介绍了用于汽车水性漆涂装前期可行性分析，从材料、设备、一次性建成和二期预留等多个方面进行对比分析。同时还通过和材料、设备厂家交流总结水性漆生产准备中的注意事项，为后期实施提供理论依据。关键词：水性漆水性漆材料水性漆设备改造7/70引言随着国内对环境保护的要求越来越高，涂装领域水性漆应用也越来越多的被各个厂家关注。笔者结合工厂筹备阶段对水性漆应用方案的初步分析，从材料、设备等方面进行一个简单的总结，供各位探讨。1水性漆材料早在1987年水性底色漆材料就已经开始应用于生产，美国、欧洲、

2、日本等企业越来越多开始应用水性漆技术，截至到2008年，欧洲已经有80%以上的新工厂使用水性漆技术。推行高固体分降低VOC排放的美国企业，水性漆使用率也到达了40%。如下图1所示：图1欧美、日本水性漆应用趋势图1．1水性漆材料特点水性漆材料和溶剂型漆材料最更根本的差别在于水性漆采用水做为主要的溶剂。由于水的物理性质和溶剂不同，所以也决定了水性漆施工方式的不同。目前水性中涂和水性底色应用已经非常普遍，水性清漆由于与水性底漆配套使用很难达到好的配套性和好的外观，同时水性清漆的溶剂挥发量并不比溶剂型清漆有明显的优势，所以基本上没有应用。溶剂型漆水溶性试

3、验：如下图2所示图2溶剂型漆水溶性试验水性漆材料水溶性试验：如下图3所示图3水性漆水溶性试验1．2水性漆材料与溶剂漆的比较1.2.1材料组成：---水---溶剂---颜料---树脂图4溶剂型漆和水性漆构成比例图7/7水性漆材料主要溶剂是水，其比例占整理整体材料的60%以上，为防止腐蚀铝…蚀，铝…粉等材料也必须经过钝化处理，所以水性漆材料的成本要高与于溶剂型漆，两者的差价大概在20%-30%左右。（水性漆与溶剂型漆材料构成见上图4）1.2.2挥发性：水性漆挥发程度和溶剂型漆相比差别很大，如表1所示。表1水性漆和溶剂型漆参数对比材料水性漆溶剂型漆表面

4、张力mN/m7229饱和蒸发压hPa245-12.5挥发热量KJ/(Kg*K)4.181.6-2.0在普通闪干的环境下，水性漆在施工过程中只有25%-35%的水挥发，溶剂型漆中的稀释剂可以挥发60%-70%，所以在喷涂罩光之前，水性漆水份去除就显得尤为的重要。喷漆室在高湿度情况下，水性漆非常容易发生流挂，而且铝粉排列也会变差，颜料发生絮凝、不均、色相变差，直接影响色差等指标。如果喷漆室湿度过低，容易发生材料粘度变大，施工固体份增大，影响漆膜光泽等指标。总的来说控制喷漆室的湿度非常重要，尤其高湿度环境必须进行控制，经常处于外界环境高湿度的地区，应该

5、考虑增加除湿设备。1.2.3施工固体份的变化--------水性漆--------溶剂型漆湿膜固体份%静置时间min图5晾干时间与湿膜固体份趋势图溶剂型漆雾化粒子飞行过程中引发溶剂挥散，施工固体份增大、粘度升高；水性漆雾化粒子飞行过程中不易引发水份的挥散，施工固体份变化不大、粘度不易升高，如上图5所示。水性漆中水份的挥发可以通过控制喷漆室的温湿度来进行微小控制，但不能象溶剂型涂料那样可以通过调整稀释剂的蒸发速度来调整施工固体份。一般情况水性漆喷涂到车身上施工固体份变化不大，漆膜流平效果好，整体漆膜的外观效果要比溶剂型漆好，所以一般水性漆材料的橘皮

6、等效果要优于溶剂型漆。1.2.4施工的触变性：水性漆材料触变性大，极易受剪切力的影响。在喷涂雾化过程中，材料的粘度急剧降低，喷涂到车身上后粘度慢慢回复。同时水性漆材料粘度大，对于输调漆系统要保证输漆泵足够的功率，管路设计也应充分考虑。对喷涂机器人而言，水性漆材料需要吐出量一般较大，但单纯靠提高流量来达到喷涂的要求是错误的，因为雾化不好会导致很差的外观和其他漆膜弊病，所以前期设计时，很重要的一点要考虑有足够的喷涂设备。1.2.5材料的储存运输水性漆对施工粘度要求很高，在出厂前水性漆粘度已经调整完毕，一般不在现场调整，其储存周期也比溶剂型漆短。水性漆

7、储存需要严格控制温度，一般情况下储存运输温度要控制在5－30℃以内，低于0℃水性漆容易发生结冰，材料发生变性，不能应用于后续喷涂。在北方的工厂为防止这种情况发生，应配备保温运输车和保温库房，从另一个方面也加大了水性漆使用的成本。水性漆储存应考虑材料温度回升速度的因素，特别是在北方冬季，以室温23℃为例，一般1000L包装的材料由5℃升到20℃需要84小时，由15℃升到20℃需要48小时。250L包装由5℃升到20℃需要48小时，所以在调漆间漆库设计上应配合产量要求，合理设计储存量，避免由于原漆温度过低，影响整个系统粘度。1.3水性漆材料施工的特点

8、①表面张力高，容易产生缩孔。②气化热高、蒸发速度无法调整，易流挂、起泡，需要预烘烤。③水的蒸发速度受湿度影响，对喷漆室空调系统的温湿度要