純聚酯粉末涂料在汽車車輪涂裝中的應(yīng)用

李惠生

(牡丹江雙興化工有限公司，黑龍江牡丹江157021)

粉末涂料具有無公害、可回收利用、省資源、勞動效率高等特點(diǎn)，符合國際上流行的4E原則（經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、性能卓越），應(yīng)大力推廣應(yīng)用。汽車車輪長期處于泥、雨水的侵蝕和陽光的暴曬，外界環(huán)境相當(dāng)惡劣，因此要求涂膜質(zhì)量比較嚴(yán)格。汽車車輪以前一直采用溶劑型醇酸磁漆進(jìn)行涂裝，在使用中發(fā)現(xiàn)噴涂過程中漆液四處噴溢，又無法回收，漆料利用率低。同時，因為漆料中含揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），不僅對環(huán)境造成污染，對人體亦有害。因此，為適應(yīng)環(huán)保要求，保護(hù)工人身體健康，牡丹江雙興化工有限公司開展了純聚酯粉末涂料在汽車車輪涂裝中的應(yīng)用研究。公司經(jīng)過半年多的時間，進(jìn)行上千次的試驗，終于成功研制HZM7018純聚酯沙紋粉末涂料，獲得了使用廠家的認(rèn)可，已在一汽集團(tuán)車輪廠使用4年之久。

1 國內(nèi)外汽車車輪涂裝現(xiàn)狀

純聚酯粉末涂料因其具有成本低、耐腐蝕、高環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在歐美、日本等世界汽車生產(chǎn)大國，早已普遍使用，我國主要汽車生產(chǎn)廠家如一汽、二汽、紅巖等也普遍使用，其他汽車生產(chǎn)企業(yè)正逐步推廣使用，因此，純聚酯粉末涂料在汽車車輪涂裝中具有廣闊的發(fā)展前景［1］。

2 純聚酯粉末涂料的性能特點(diǎn)及施工原理

2.1 純聚酯粉末涂料的性能特點(diǎn)

純聚酯粉末涂料除具有一般粉末涂料的優(yōu)點(diǎn)外，還具有固化時無副產(chǎn)物生成，涂膜外觀平整，與金屬底材附著力好，耐劃傷，耐變色性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在使用過程中效果良好。

2.2 純聚酯粉末涂料的施工原理

一般用靜電粉末涂裝法。靜電粉末涂裝是利用電暈放電現(xiàn)象使粉末涂料帶電后吸附在車輪上，其過程是：粉末涂料由供粉系統(tǒng)借壓縮空氣送入噴槍，在噴槍前段加有高壓靜電發(fā)生器產(chǎn)生的高壓，由于電暈放電，在其附近產(chǎn)生密集的電荷，粉末由槍嘴噴出時，形成帶電粒子，它受靜電力的作用，被吸到與其帶相反電荷的車輪上去，隨著噴上的粉末增多，從而使車輪獲得一定厚度的粉末涂層。然后經(jīng)加熱使粉末溶融、流平、固化，在車輪表面上形成堅硬的涂膜［2-4］。

3 用粉末涂料進(jìn)行汽車車輪涂裝的設(shè)備要求及施工參數(shù)

為充分發(fā)揮純聚酯粉末涂料的性能特點(diǎn)，對使用的粉末涂料進(jìn)行汽車車輪涂裝做了大量的試驗工作，優(yōu)選出施工參數(shù)和噴涂設(shè)備要求。

3.1 噴涂設(shè)備要求

（1）空氣壓縮機(jī)。采用流化床式供粉裝置，流化是靠壓縮空氣來實現(xiàn)的。壓縮空氣壓力應(yīng)不小于5.88×105Pa,否則不能保證噴涂質(zhì)量。

（2）油水分離器。因為粉末靜電噴涂所用的壓縮空氣必須是經(jīng)油水分離器過濾的無油無水、無其他雜質(zhì)的干凈氣體,所以要求壓縮空氣經(jīng)油水分離器后應(yīng)滿足水分小于1.5g/m3,油分小于1.5×10-7(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

（3）高壓靜電發(fā)生系統(tǒng)。它由高壓發(fā)生器和倍壓箱組合而成,其輸出直流電壓應(yīng)控制在60～80kv范圍之內(nèi)。

（4）烘房。固化過程要求烘箱各處溫度均勻，溫差不得超過5℃,否則影響涂膜質(zhì)量。

3.2 施工工藝參數(shù)

為保證涂裝施工質(zhì)量,根據(jù)設(shè)備情況,規(guī)定了相應(yīng)的施工參數(shù),具體數(shù)據(jù)如表1所列。

表1 純聚酯粉末涂料在汽車車輪涂裝中的施工參數(shù)Table 1 The application parameter in automobile wheel hub of polyester powder coating

4 粉末涂料與溶劑型涂料進(jìn)行汽車車輪涂裝的比較

分別使用純聚酯粉末涂料與溶劑型醇酸磁漆對同一汽車車輪進(jìn)行涂裝并加以比較,發(fā)現(xiàn)純聚酯粉末涂料明顯優(yōu)于溶劑型醇酸磁漆。

4.1 工藝流程

溶劑型醇酸磁漆噴涂工藝流程:

表面處理→涂底漆→刮膩?zhàn)印蚰姷谝淮蚊嫫帷植抗文佔(zhàn)印蚰ァ鷩姷诙蚊嫫帷蚰ァ鷩姷谌蚊嫫?/p>

純聚酯粉末涂料噴涂工藝流程：

表面處理→噴粉→固化→冷卻

顯而易見，溶劑型涂料需多次噴涂才能形成厚膜，并且要隨季節(jié)調(diào)節(jié)黏度；而粉末涂料噴涂工操作簡單，可一次形成厚膜，易形成流水線生產(chǎn)。另外溶劑型涂料中含有VOC，對人體有害，對大氣造成污染。而粉末涂料不用溶劑，避免了有毒溶劑對施工人員及環(huán)境造成的危害。所以，用粉末涂料既符合環(huán)保要求，又能降低工人的勞動強(qiáng)度。

4.2 涂膜性能

純聚酯粉末涂料與溶劑型醇酸磁漆的涂膜性能比較如表2所列。

表2 純聚酯粉末涂料與溶劑型醇酸磁漆的涂膜性能比較Table 2 Performances comparison between pure polyester powder coating and solvent based synthetic enamel

由表2可知,純聚酯粉末涂料在沖擊強(qiáng)度、耐酸堿、耐濕熱等性能方面優(yōu)于溶劑型醇酸磁漆,能夠滿足車輪涂裝技術(shù)要求。

4.3 經(jīng)濟(jì)要求

純聚酯粉末涂料與溶劑型醇酸磁漆進(jìn)行汽車車輪涂裝的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比如表3所列。

表3 使用純聚酯粉末涂料與溶劑型醇酸磁漆進(jìn)行涂裝的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比Table 3 Coating-costs comparison between pure polyester powder coatingand solvent based synthetic enamel

由表3可知,純聚酯粉末涂料與溶劑型醇酸磁漆噴漆相比,前者不僅降低了成本,而且提高了工作效率。

5 結(jié)束語

大量的實驗證明，汽車車輪涂裝中應(yīng)用純聚酯粉末涂料在簡化操作、降低勞動強(qiáng)度、降低成本、提高工作效率、改進(jìn)產(chǎn)品性能等諸多方面均優(yōu)于溶劑型醇酸磁漆，特別是減少了對環(huán)境的污染，符合國際上突出的環(huán)保要求，為與國際同類產(chǎn)品競爭創(chuàng)造了條件。因此用粉末涂料代替溶劑型涂料進(jìn)行汽車車輪涂裝符合技術(shù)發(fā)展潮流,是經(jīng)濟(jì)可行的。

［1］王錫春.最新汽車涂裝技術(shù) ［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998:405～406.

［2］南仁植.粉末涂料與涂裝實用技術(shù)問答［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:38～40.

［3］劉國杰.現(xiàn)代涂料工藝新技術(shù)［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2000:15～18.

［4］葉揚(yáng)祥.涂裝技術(shù)實用手冊 ［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998:345～347.