汽车用水性涂料及其涂装设备

传统的汽车涂料是溶剂型涂料，其中的VOC（挥发性有机化合物：在通常压力条件下，挥发并参与大气光化学反应的有机化合物）挥发到大气中会危害人类健康、污染环境。随着人类环保意识的增强，各国相继制订了保护环境的法规，限制VOC 排入大气。为了控制汽车涂装时带来的环境污染，美国和欧洲的环保法规对VOC 都有明确规定。如德国的大气净化法已成为整个欧洲的法规，该法规要求每1 m2涂装面积的VOC 排放量在35 g 以下，要求非常严格。

我国在2002 年6 月颁布了《中华人民共和国清洁生产促进法》，并于2003 年1 月1 日起实施；在2009 年9 月30 日发布了强制性我国标准GB 24409—2009《汽车涂料中有害物质限量》，并于2010 年6 月1 日起实施，该标准对汽车用涂料中的VOC 含量进行了限制。

水性涂料可大大降低VOC 的排放，水性中涂漆和水性底漆现已成为成熟的有效降低VOC 排放量的涂料，在国外已实现商品化，在我国也有一些大的汽车公司使用。水性底漆可与溶剂型罩光清漆、水性清漆等配套。本文重点介绍汽车用水性中涂漆及水性底漆的组成及其静电涂装设备。

 

水性涂料的特点：

水性涂料是以水为溶剂或分散介质的涂料，由于水的特性与有机溶剂有很大不同，所以水性涂料相对于溶剂型涂料也有很大差异。在使用水性涂料时，熟知这些差异非常重要。

表面张力大：水的表面张力比有机溶剂的表面张力大得多，水的表面张力为72 mN/m，有机溶剂类约为25 mN/m。由于表面张力的差异原因，在平整的钢板上滴落一滴水成圆形，假如是溶剂，则扩散开。

难润湿、不易溶：与有机溶剂相比，水对颜料难润湿，与树脂不易混溶。

汽化温度高：水的汽化温度高，会导致涂料喷涂时不易挥发、涂料雾化时不易蒸发、蒸发易受环境（湿度）影响。溶剂的挥发受温度影响大，溶剂的沸点可控制其挥发速度；水的蒸发受湿度影响大，很难控制。

易流挂：水性涂料与溶剂型涂料相比更易发生流挂弊病。为控制流挂，需要注意以下两点：1.控制涂装室的温、湿度；2.控制好涂料的黏度，赋予涂料触变性，保证喷涂时残留水分较多时也不会产生流挂。

触变性：触变性是指在施加外力作用时黏度发生变化的现象。水性涂料的黏度随着搅拌力的增强而降低，

气泡：如果水性涂料采用与溶剂型涂料相同的烘烤工序，则会导致漆膜中水分的残留（产生气泡），因此在水性涂料中导入了预热（P/H）工艺。导入P/H 工艺能使漆膜里的水分得到充分的蒸发（NV>80%），从而防止烘烤时出现气泡、控制因体积收缩造成的流挂以及以热风使漆膜表面流平。

 汽车用水性涂料的基本问题及其防治

水性涂料的设计方案主要起因于水和有机溶剂的物理特性不同，因此在涂料和涂装设备方面必须要有相应的对策