鋁座水性高溫漆應(yīng)用技術(shù)研究

陶 利

（廣東萬和熱能科技有限公司 佛山 528300）

引言

灶具的鋁座使用的材料是壓鑄鋁，經(jīng)過壓鑄、機(jī)加工、表面噴漆而成，鋁座表面噴涂高溫漆后，可改變產(chǎn)品外觀顏色，提高產(chǎn)品耐腐蝕性能，對(duì)灶具整體的性能更有質(zhì)量保證。

根據(jù)我公司噴涂車間鋁座表面噴漆的生產(chǎn)情況，一直以來是采用噴涂油性漆工藝，油性漆含有大量有機(jī)溶劑，可能造成廢氣排放量超標(biāo)，對(duì)工人也有職業(yè)病危害。為減少環(huán)境污染，提高公司清潔生產(chǎn)的技術(shù)能力，開發(fā)水性漆噴涂技術(shù)，并逐步取消油性漆噴涂。

1 水性漆介紹

1.1 水性漆的特點(diǎn)

水性漆又稱為水性涂料，是一種以水為分散載體的涂料，其主要成分是樹脂、顏料、溶劑、助劑等。水性漆是一種含有極少量有機(jī)溶劑的涂料，以水作為稀釋劑，僅采用少量低毒性醇醚類有機(jī)溶劑，不含苯、甲苯、二甲苯等對(duì)人體有害的物質(zhì)。一般的水性涂料有機(jī)溶劑在1 %～15 %之間，對(duì)降低污染節(jié)省資源效果顯著。企業(yè)涂裝應(yīng)用水性漆，有利于改善作業(yè)環(huán)境，節(jié)省大量資源，降低對(duì)大氣的污染。表1為水性漆的組成。

水性漆以水作溶劑或稀料，并且使用水進(jìn)行噴涂設(shè)備器具的清洗，有機(jī)溶劑的使用量大幅度降低，減少了VOCs對(duì)大氣的污染，據(jù)統(tǒng)計(jì)，VOCs排量可降低40 %以上。還能改善涂裝作業(yè)的環(huán)境條件，有利于保障操作工人及車間內(nèi)其他人員的身心健康。另外，水性漆消除了油性涂料儲(chǔ)存、運(yùn)輸、涂裝施工時(shí)的火災(zāi)危險(xiǎn)性，對(duì)于消防設(shè)計(jì)及廠房生產(chǎn)線布置非常有利[2]。

1.2 水性漆與油性漆的差異

表1為不同稀釋劑參數(shù)對(duì)比表，從表1的對(duì)比可以看出，以水作為稀釋劑的水性漆，相對(duì)于使用有機(jī)溶劑作為稀釋劑的油性漆，差異如下：

首先，水的表面張力很高，達(dá)到了7.3×10-4N/m，說明水被噴槍霧化時(shí)，需要的剪切力較大，且漆霧對(duì)底材的潤濕性差。其次，水性漆的蒸發(fā)潛熱大，作為稀料的水揮發(fā)性不好，容易引起流掛、針孔、起泡等涂層缺陷，水性漆膜在流平、固化時(shí)，能量消耗大，對(duì)涂裝環(huán)境的溫濕度控制要求較高。另外，水的粘度受剪切力影響變化很大，在受到高剪切作用時(shí)，水性漆的粘度會(huì)下降很多，會(huì)對(duì)輸調(diào)漆系統(tǒng)帶來很大影響[2]。

表1 水性漆的組成[1]

表2 不同稀釋劑參數(shù)對(duì)照表

表3 鋁座水性漆涂膜技術(shù)要求

表4 試驗(yàn)過程情況

2 鋁座水性高溫漆涂膜技術(shù)要求

鋁座噴涂水性高溫漆，可以降低廢氣排放量，改善工作環(huán)境，降低職業(yè)病危害。但是，由于水性漆目前在市場上還不夠成熟，水性漆在性能方面比油性漆稍差，經(jīng)過綜合分析，參照鋁座油性噴漆件的技術(shù)要求，制定出我司的鋁座水性高溫漆涂膜技術(shù)要求，具體見表3的規(guī)定。（技術(shù)要求1～6項(xiàng)為常規(guī)項(xiàng)目，7、8項(xiàng)為特殊項(xiàng)目）

3 樣件試制

分別對(duì)2家涂料供應(yīng)商提供的水性漆樣品進(jìn)行工藝試驗(yàn)和性能測試。

由于行業(yè)中很少有同類水性漆配方和產(chǎn)品工藝可參照，對(duì)鋁座噴涂水性漆涂裝工藝參數(shù)不明確，所以在最初幾次的樣件試驗(yàn)中，產(chǎn)品噴漆外觀和涂膜性能達(dá)不到產(chǎn)品技術(shù)要求，經(jīng)過多次調(diào)整水性漆配方和施工工藝，最終樣件噴漆外觀和涂膜性能才達(dá)到要求，表4是鋁座噴涂水性漆試驗(yàn)過程情況。

從以上試驗(yàn)過程可以看出，涂膜外觀受涂裝施工工藝的影響較大，通過多次調(diào)配涂裝工藝，最終可以做出符合外觀要求的樣件。對(duì)比2家供應(yīng)商的配方和試制工藝，供應(yīng)商A的工藝較復(fù)雜，供應(yīng)商B的比較有優(yōu)勢。

另外，同步進(jìn)行涂膜性能測試。涂膜性能主要是受涂料配方的影響，受施工方面影響不大。最初的配方，測試后發(fā)現(xiàn)涂膜耐鹽霧性能和耐高溫性能較難達(dá)標(biāo)，經(jīng)過供應(yīng)商調(diào)整配方，主要是調(diào)整樹脂含量和混合比例，多次調(diào)整后能夠達(dá)標(biāo)，表5是鋁座水性高溫漆涂膜主要性能測試結(jié)果。

4 小批試制

鋁座表面噴涂水性高溫漆小批試制100件（手動(dòng)槍噴涂），所有性能均符合要求。表6介紹鋁座噴涂水性高溫漆工藝流程。

鋁座噴涂水性高溫漆經(jīng)過小批量試制后，取樣檢測，所有性能檢測合格。其中耐腐蝕性能經(jīng)過24 h中性鹽霧試驗(yàn)符合要求，耐高溫性能經(jīng)過350 ℃×4 h試驗(yàn)符合要求，小批試制通過。

表5 涂膜主要性能測試結(jié)果

表6 鋁座噴涂水性漆高溫漆工藝流程

5 結(jié)論

本文主要針對(duì)鋁座水性高溫漆幾種不同配方樣品，進(jìn)行試驗(yàn)和對(duì)比分析，確定了水性高溫漆應(yīng)用在鋁座表面的工藝處理方法，并進(jìn)行小批試制，經(jīng)過充分驗(yàn)證和分析，產(chǎn)品質(zhì)量可以達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平，下一步進(jìn)行批量生產(chǎn)。

由于鋁材水性高溫漆在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較少，無過多經(jīng)驗(yàn)可參考，本次應(yīng)用技術(shù)研究，希望能為以后的行業(yè)發(fā)展提供一點(diǎn)幫助。