分析汽車用水性涂料的特征及其涂裝技術(shù)

【摘 要】汽車產(chǎn)業(yè)在我國屬于支柱型產(chǎn)業(yè)，在我國的工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)了重要的地位，隨著時代的發(fā)展和汽車產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進步，我國的汽車生產(chǎn)技術(shù)水平也在不斷的提高。特別是汽車的涂裝材料和涂裝技術(shù)的發(fā)展，取得了十分明顯的進步，其中，以水性涂料的涂裝為主的環(huán)保型涂料的使用，使汽車的生產(chǎn)不再是一種高污染的產(chǎn)業(yè)。本文就汽車用水性涂料的特性、水性涂料涂裝技術(shù)的發(fā)展、該類涂料在環(huán)保上的作用以及未來的發(fā)展空間進行分析，對水性涂料進行綜合性評價。

【關(guān)鍵詞】汽車用水性涂料；涂裝技術(shù)；環(huán)保節(jié)能

隨著各生產(chǎn)加工制造行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和對環(huán)保意識的加深，環(huán)保型涂料的研究和發(fā)展就成為當(dāng)今世界涂料發(fā)展的趨勢，汽車用環(huán)保涂料早在上個世紀(jì)80年代就已經(jīng)研發(fā)成功并開始使用，但由于制造技術(shù)和涂裝技術(shù)的局限，上個世紀(jì)的環(huán)保涂料速度較慢，成功投入使用并逐步推廣的環(huán)保涂料為車用水性涂料。水性涂料的環(huán)保性能較傳統(tǒng)的溶劑型涂料的環(huán)保性能優(yōu)勢明顯，但在使用技術(shù)和工藝上則較傳統(tǒng)涂料復(fù)雜，對環(huán)境要求高，這也間接促進了水性涂料涂裝技術(shù)的發(fā)展和革新。

一、水性涂料及其發(fā)展現(xiàn)狀

水性涂料主要是指將水作為涂料調(diào)配或揮發(fā)溶劑的涂料。在目前的涂料中，能夠利用水作為調(diào)配或揮發(fā)溶劑的涂料有電泳涂料、水性防銹涂料、水性中涂漆、水性底色漆、水性清漆和水漿狀粉末清漆等。汽車用水性涂料主要有電泳涂料、水性中涂漆、水性底色漆等。世界上大部分的發(fā)達國家的汽車工業(yè)發(fā)展迅速，在涂料的更新上，已經(jīng)完全將水性涂料替代了傳統(tǒng)的溶劑涂料。我國在該領(lǐng)域的發(fā)展迅速但未進行產(chǎn)業(yè)上的整體更新，因此，我國的汽車涂裝產(chǎn)業(yè)目前只普及應(yīng)用了電泳涂料進行汽車車身底漆的涂裝。

二、水性涂料的涂裝技術(shù)和難點剖析

2.1水性涂料的涂裝技術(shù)

水性涂料在進行涂裝時，在涂裝的技術(shù)上，與傳統(tǒng)的溶劑型涂料具有很大的區(qū)別，水性涂料的電阻低，需要在高電壓下導(dǎo)電，而涂料管往往都未做導(dǎo)電防御處理，因此無法直接使用水性涂料進行涂裝，而噴入溶劑型的靜電噴涂設(shè)備，也無法與水性涂料的靜點噴涂進行通用。因此，在進行水性涂料的使用時，一般會使用外部電極荷電式輸漆設(shè)備，或?qū)㈦妵姌屵M行防電絕緣處理。使用外部電極荷電式輸漆設(shè)備時，需要將噴杯外部安裝高壓放電針，不需改變其他的設(shè)備和設(shè)施。這種方式也是較為節(jié)約成本的方法，在目前普遍使用這種方式進行水性涂料的使用。

2.2水性涂料的烘干工藝

在使用水性涂料進行汽車涂裝時，對水性涂料的固化是水性涂料使用中的技術(shù)重點。因為水性涂料如果出現(xiàn)固化不良，會使涂料的耐水性降低。并且水性涂料在固化過程中，容易出現(xiàn)濕漆膜水分突沸現(xiàn)象，使漆膜外表產(chǎn)生氣泡，進而塌陷，影響水性涂料的使用效果。因此，在水性涂料涂裝后，應(yīng)進行特殊的烘干過程，即在烘干前進行預(yù)烘干步驟，使?jié)衿崮さ牟粨]發(fā)評分達到80%以上，再進行高溫烘干步驟。預(yù)烘干的熱風(fēng)條件一般為：風(fēng)速10m/s以上，溫度處于40℃至80℃之間。如果是電泳漆涂膜，則可以直接進入高溫烘干室進行烘干，可省略預(yù)烘干過程。

2.3水性涂料涂裝普及使用的難點剖析

水性涂料在進行涂裝生廠上有一定的困難，這是由于水性涂料的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備與傳統(tǒng)溶劑型涂料的生產(chǎn)工藝不同，設(shè)備無法通用，也無法根據(jù)自身原有設(shè)備進行改裝使用，必須將設(shè)備完全更新，設(shè)備更新的費用昂貴，一般的工廠無法進行隨意更換。在水性底色漆涂裝完成后，涂料的烘干環(huán)境和烘干工藝的環(huán)境條件要求過高，對烘干室的烘干系統(tǒng)及設(shè)備要求也很高，需要對舊涂裝車間進行整體改造。而在水性涂料的烘干中，水性涂料的烘干過程要求和設(shè)備都會使用大量的能源，直接增加了涂料涂裝的成本。而預(yù)烘干系統(tǒng)在使用過程中需要較大的占地面積，在廠房使用上增加了廠房的面積，使廠房的建設(shè)成本增加。水性涂料由于其生產(chǎn)模式和使用模式的制約，價格在與傳統(tǒng)溶劑型涂料相比，要高出很多，直接影響了水性涂料的使用成本，這些都制約了水性涂料的普及使用。

三、水性涂料在節(jié)能環(huán)保上的優(yōu)勢及發(fā)展空間

3.1水性涂料的環(huán)保優(yōu)勢

水性涂料在使用過程中將溶劑等高污染的制作生產(chǎn)用料省略，直接使用水作為溶解劑或調(diào)制劑，這使許多由溶劑產(chǎn)生的揮發(fā)性有機化合物在生產(chǎn)中明顯降低，使汽車生產(chǎn)的涂裝環(huán)節(jié)更為環(huán)保。特別是底色漆的涂裝，在揮發(fā)性有機化合物的減排上，能夠減少80%。對環(huán)保生產(chǎn)具有重要的意義。目前在我國，已經(jīng)將水性底色漆的涂裝完全普及，使汽車生產(chǎn)中的揮發(fā)性有機化合物的排放量大大降低，參見表1。

水性涂料在進行水溶型涂料的噴涂時，可以利用超濾裝置將涂料進行回收利用，從噴漆室的循環(huán)水中將水性涂料分離開來，進行重新使用，能夠提高水涂性涂料的使用率，節(jié)約成本，并且減少了水性涂料在廢水排放時的處理成本和處理設(shè)備的使用。

3.2水性涂料的發(fā)展空間

汽車水性涂料的研發(fā)和生產(chǎn)人員在針對水性涂料的涂裝技術(shù)和涂裝中出現(xiàn)的問題進行了統(tǒng)一的研究和實驗，針對水性涂料生產(chǎn)使用成本高，設(shè)備成本高烘干技術(shù)要求嚴(yán)格等問題，我國的研究人員正在逐一進行探索和革新。特別是近年來，我國出現(xiàn)了以水溶型丙烯酸樹脂和聚醋樹脂等材料為基料生產(chǎn)的水性涂料，能夠在室溫和烘干溫度較低的環(huán)境進行烘干，效果良好，更有許多品種的涂料能夠自干，對加工環(huán)境的要求已經(jīng)明顯降低，解決了目前水性涂料在烘干中高設(shè)備高環(huán)境要求的現(xiàn)狀。目前，在高檔轎車的罩光清漆等范圍的涂料還未上市，這種涂料一旦上市，在高檔轎車的生產(chǎn)中能夠有效的改善高檔轎車的生產(chǎn)工藝和效果，減少高檔轎車生產(chǎn)中的污染排放量，具有廣闊的發(fā)展空間和市場潛力。

四、總結(jié)：

21世紀(jì)時科技時代，各種領(lǐng)域都在進行科技的革新，對環(huán)境的保護在工業(yè)生產(chǎn)原料和工藝的革新中占據(jù)著重要的地位，對工業(yè)的發(fā)展方向起到?jīng)Q定性的引導(dǎo)作用。汽車行業(yè)的涂料涂裝過程對環(huán)境的污染較為嚴(yán)重，主要的污染為揮發(fā)性有機化合物和水污染，其中以揮發(fā)性有機化合物的污染最為嚴(yán)重，對工廠周圍的空氣環(huán)境造成極其惡劣的影響，嚴(yán)重的威脅了工人和周圍居民的生產(chǎn)生活安全。通過對車用水性涂料的開發(fā)和普及應(yīng)用，能使汽車涂料涂裝過程中所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機化合物的排放量減少85%以上，在汽車涂裝中，水性涂料的回收利用率和對水環(huán)境的保護也是水性涂料的優(yōu)勢特點，水性涂料可以通過各種高科技手段進行自身制約因素的改進和革新，能夠更加提升汽車涂裝效果，能夠為保護環(huán)境和推動國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展起到關(guān)鍵的作用，是我國未來汽車涂裝用料的發(fā)展趨勢。

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