- 水性工業漆
- 耿耀宗 肖繼君 花東栓等編著
- 1468字
- 2020-05-19 15:15:40
1.3.1 車輛用水性涂料
車輛用涂料相對于其他涂料來說是發展最快的涂料品種,包括轎車、普通車輛、軌道車輛及農用車輛等,用量僅次于建筑涂料。汽車工業是水性涂料應用最成熟、最廣泛、最成功的領域。在這個領域,隨著我國大量引進汽車生產線,先進的涂裝技術也同時被引進,特別是轎車涂裝材料和工藝,都與世界先進國家同步,這也帶動了國內汽車涂料涂裝技術的發展。
目前,轎車底漆已經全部采用了以陰極電泳漆(CED)為主的電泳漆,主要有丙烯酸、環氧、聚氨酯以及聚丁二烯等幾類。由于受涂裝條件、成本等因素的影響,我國仍有一部分汽車底盤、車架、零部件等采用水性環氧聚酯、水性丙烯酸氨基等水性浸涂漆;中涂漆也基本實現水性化,主要采用水性聚酯氨基和封閉聚氨酯樹脂體系等涂料品種,比如采用柔韌性好的水性聚酯樹脂為主要成膜基料,配以氨基樹脂或封閉型聚氨酯樹脂固化劑,特點是固體分高,烘烤溫度低,漆膜性能與傳統的溶劑型涂料相當,抗石擊性優良。我國在中涂漆方面已有許多自主研究成果,但是在生產線的應用相對較少;金屬閃光漆主要樹脂還是采用水性丙烯酸和水性聚氨酯樹脂,這兩類樹脂具有一定假塑性,有助于金屬片狀顏料定向,涂層要求具有高光澤、高鮮映性、高耐候性、高閃光指數、耐劃傷性及耐酸雨性等性能。我國在水性金屬閃光漆研究上取得了一定的進展,但涂裝線仍以溶劑型金屬閃光漆為多。這類水性金屬閃光漆還可以用于摩托車、自行車等;罩光漆是汽車整車最后一道保護涂層,因此它的性能要求更高。目前水性罩光漆主要還是由水可稀釋的聚丙烯酸酯和封閉的聚異氰酸酯等組成,例如制備水性丙烯酸聚氨酯分散體,采用改性水性封端型多異氰酸酯作為交聯固化劑,經高溫固化后形成高性能漆膜,具有優良的耐酸堿性和抗劃傷性、良好的裝飾性。但我國在實際應用中依然以溶劑型罩光漆為主,這方面仍有很大的差距;本色漆是汽車面漆的一種,我國水性本色面漆的研究比較早,一般技術途徑都是通過對丙烯酸樹脂改性,得到豐滿度、光澤以及耐候性都比較好的漆膜,比如用聚酯聚氨酯對丙烯酸樹脂進行改性,制得一種帶親水鏈段和疏水鏈段的水分散型樹脂,降低了體系的VOC 含量,并提高了漆膜的各項性能。我國目前僅部分汽車企業采用了水性本色漆。
國內中海油常州涂料化工研究院走在了我國水性汽車涂料開發的前列,其承擔的國家863項目,開發了水性中涂漆、水性金屬閃光漆、水性本色漆等,VOC排放量已經達到了歐美國家的當前標準。國家在推動汽車涂裝的水性化方面也已經開展了系統的工作,并于2013年正式發布了《汽車業水性涂料》(HG/T 4570—2013)標準,這對于我國汽車涂料水性化有很好的推動和指導作用。
但要注意的是,汽車涂裝工藝體系只有綜合采用水性底漆、水性中涂以及水性罩光清漆或粉末罩光清漆等,才有可能使VOC的排放量達到環保要求。
作為和汽車涂料相類似的軌道車輛、農用車輛、車輛零部件以及摩托車、自行車等的涂裝,也在大力推行涂裝水性化,其路徑與水性汽車涂料相類似。例如,原南車青島四方機車車輛股份有限公司生產的出口客車車輛上,采用了雙組分水性環氧底漆+雙組分水性聚氨酯中涂+雙組分水性聚氨酯底色漆+雙組分水性聚氨酯罩光漆的配套體系,很好滿足了出口要求。再如,通過環氧樹脂的改性,用環氧樹脂與亞油酸合成半酯,再與醇酸樹脂進行酯交換,合成水溶性環氧酯樹脂,以此開發的快干水性變速箱車橋防腐涂料,涂膜機械強度高、附著力好、防腐性能優異,可常溫自干,也可低溫烘干,適用于變速箱、車橋、汽車底盤及各式金屬件表面的裝飾與防護。
但是由于成本和施工條件的限制,市場上在更多車輛生產、零部件生產和修補涂裝中,依然大量使用溶劑型涂料。