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水性漆的施工工艺流程

文/水漆助手

随着日益严格的国家环保法规的颁布和实施,涂装的要求也越来越高。涂装不仅要保证良好的防腐蚀性能、高装饰性能、高施工性能,还要采用性能良好的材料和工艺、降低挥发性有机物(VOC)的排放。

近年来,水性漆因其较为环保的成分,成为涂料的主力军。

一、什么事水性漆?

水性漆就是以水作为稀释剂,不含有机溶剂的涂料,不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属,无毒无刺激气味,对人体无害,不污染环境,漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。可使用在木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质上。

水性漆是以水溶性树脂为成膜物,以聚乙烯醇及其各种改性物为代表,除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。

1、水性漆的最大优点—环保

传统的油性漆含有85%以上的有机溶剂,而水性漆仅含10%的有机溶剂,因此VOC排放量较低。同时水性漆还有较好的漆层特性,良好的通透性和光泽度。其它优点见表1。

2、水性漆的缺点—较长的挥发时间

水性漆与溶剂型漆相比具有低挥发速率、高表面张力、高导性、腐蚀性以及易产生气泡的特点,导致水性漆在设备和施工工艺方面与溶剂型漆有所不同。

 

二、水性漆喷涂的技术特点

水性漆中水的挥发主要是通过调节喷漆室的温度和湿度来进行控制的,而溶剂型油漆可以通过调整稀释剂的蒸发速率来调整涂着固体份。水性色漆的涂着固体份通常为20%~30%,而溶剂型色漆的涂着固体份高达60%~70%,因此水性色漆的平滑性较好,但同时需加热闪干,否则容易出现流挂、气泡等质量问题,因此涂料流变性的控制技术是水性漆的设计关键。

 1.设备技术特性

(1)喷漆室和烘干室

首先,由于水的腐蚀性比溶剂的要大,因此喷漆室的循环水处理系统需采用不锈钢制成,其次,喷涂室的空气流动状况要良好,风速控制在0.2~0.6m/s之间,或者空气流动量达到28000m3/h(正常烤漆房均能满足此条件),同样烘干室中由于空气中的水分含量较高也会对设备造成腐蚀,所以烘干室内壁也需采用防腐材料制造。

(2)自动喷涂系统

水性漆喷涂的喷漆室的最佳温度为20℃~26℃,最佳相对湿度为60%~75%。允许温度为20~32℃,允许相对湿度为50%~80%。因此喷漆室内必须有适当的调温调湿装置。国内汽车涂装喷漆室冬天都可以调温调湿,夏天却很少有调温调湿的,因为需要的制冷量太大,所以很少有送冷风的。

(3)其它设备

吹风枪。使用机械方法帮助加快色漆层干燥,如专用吹风枪。控制层无需使用机械方法加速干燥。

喷枪。尽可能使用带气压表的专用喷枪,这样可以保证喷涂样板与最终修补结果保持一致,使用前要确保喷枪完全清洁并用清洁干燥的空气吹干,这个步骤对于保存用溶剂清洗过的喷枪很重要。

洗枪机。使用专用的水性洗枪机,确保油性和水性油漆废物分开处理,调漆用容器和调漆棒也可以在洗枪机里清洗。自来水会腐蚀枪身,不宜用来洗枪。

2.水性漆的喷涂和闪干

2.1水性漆的喷涂

使用重力式喷枪(口径为SART HVLP1.3或RP1.3mm)使用两种喷涂方法(干喷和湿喷)。相关参数见表2。

2.2水性漆的闪干

由于水性色漆和罩光清漆是“湿碰湿”施工的,因此水性漆存在预烘干的问题,即将色漆涂层中的绝大部分水、助溶剂挥发掉。试验表明水性色漆涂层的溶剂含量(主要为水)应降低到10%以下,喷涂的罩光清漆才不至于将色漆层再溶解而产生水泡,影响外观质量。如果在通常的温度条件下闪干,水性色漆的溶剂含量不可能达到10%以下。因此在水性色漆上喷涂罩光清漆之前必须进行适当的强制干燥。常见的强制干燥设备是吹风枪,在使用吹风抢时吹出的气流方向应与烤漆房内气流方向相同。吹风枪不能与漆面垂直,否则将会造成油漆缺陷。待色漆层充分干燥后就可以进行清漆喷涂。首先,混合清漆(例如P190-68505P190-6060按照清漆:固化剂:稀释剂二2:1:5%~10%的比例调配)。中等浓度的清漆喷涂两层,干燥时间是每层大概5~7min。高浓度的清漆喷涂一层半(雾罩喷涂一层,湿喷一层)。干燥时间大约10~15min。

近年全球汽车制造行业受金融危机影响,生产大幅下滑,而中国汽车制造业进入高速发展期。2009年,我国汽车产销量突破1300万辆,提前5年超越美国。但在汽车涂料和涂装技术方面与工业发达国家相比,仍有着较大差距。涂料水性化的发展,受到设备投资大、作业环境要求严格等制约,对上世纪建造的汽车涂装线未作水性工艺预留设计,难以进行改造。可喜的是近几年来,我国汽车制造业已建起近20条水性涂料涂装线。据悉尚有上海通用、沈阳北盛、一汽大众、上海汽车等单位多条水性涂料涂装线将相继投建,汽车行业率先开创涂料水性化,可为其它行业推广应用起到示范效应。涂料水性化的开展,有益于节约资源、降低环境污染、实施清洁生产,取得有效的社会和经济效益。可以预见,随着涂料和涂装技术的不断进步、创新,在水性涂料的价格、性能、施工工艺,降低设备投资等方面,将有新的突破,在推动和拓展水性涂料应用领域方面有着更大的发展空间。

 

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