钢桶行业采用水性涂料有助实现碳中和目标!

文/杨柳

气候变化是人类面临的重大挑战。2020年9月在第七十五届联合国大会上第一次提出“要将二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，并努力争取2060年前实"碳中和”，与此同时，“做好碳达峰、碳中和工作”被列入了国家“十四五”规划当中。

“十四五”大气污染防治工作安排部署：要求基本消除重度污染天气。“十四五”PM2.5和臭氧的协同治理作为大气污染防治的重点目标之一，其关键就是氮氧化物和VOC的协同减排，尤其是VOC将成为治理的主要的矛盾和短板。

一、涂料行业面临挑战

传统涂料行业被认为是碳排放、耗能的大户，尤其是传统的油性漆，全国各地都在狠抓涂料生产过程中的环保问题，对环境污染较大而且能耗较高的传统溶剂型涂料将面临更严格的监管。相关数据显示，我国每年溶剂型涂料产品VOCs排放总量高达400万吨，相当于燃烧2.7亿吨煤的排放量。

据中国水性涂料研究院一项研究结果显示，相比油性涂料，生产及使用1公斤水性涂料最多可减少0.8公斤VOC的排放。1吨溶剂型树脂改为水性后，VOCs等有害挥发物的排放量能降低至原来的十几分之一。

水性烤漆与溶剂型烤漆基本组成：

二、国内钢桶制造行业涂装现状

1、大多采用油性漆，油性漆的三大危险：

（1）污染大，环保风险大；

（2）易燃易爆，安全风险大；

（3）有毒有害，员工健康风险大。

2、水性漆——国内外钢桶制造行业涂装发展趋势：阻燃防爆、无毒无味、节能环保、低碳健康。

在碳达峰、碳中和背景下,国家对VOCs的排放,控制也日益严格,在制桶行业推广和应用水性漆,不仅能从生产源头减少VOCs排放,降低环境污染,还能有效减少环保治理设施的末端投入。

3、水性漆与溶剂型漆对比：

项目	水性漆	溶剂漆
表面 张力	高	低
蒸汽压	大	小
蒸发潜热	大	小
干燥过程	受环境湿度影响大	受环境湿度影响小
成膜过程	交联反应	交联反应
易燃性	不 燃	易燃
安全性	安全	有 毒
VOC	低到 无	高

从环保性与安全性，使用水性漆能够有效规避企业经营风险！

三、水性钢桶漆应用案例分析

1、钢桶厂家最关注的三大问题：

（1）水性漆的喷涂工艺能否如传统油性漆一样顺畅？

（2）水性漆的性能能否达到要求？

（3）使用水性漆的成本能否承受？

2、水性钢桶漆与传统油性漆的使用差别：

（1）稀释剂不同

水性漆用水稀释剂，自来水，去离子水均符合稀释要求。

（2）稀释比与喷涂粘度不同

稀释比：水性漆原漆：水=100：20-30

喷涂粘度：桶身喷涂适宜粘度（涂-4杯）18-30s 桶盖及桶底喷涂适宜粘度（涂-4杯）18-25s

一般冬季比夏季粘度要高3至5S

3、水性钢桶漆与传统油性漆的性能对比

在漆膜厚度（20-30um）、颜色（白色）一致的情况下，我们做了各项检测来进行水性烤漆与溶剂型烤漆的比较。

指标名称	水性烤漆	溶剂型烤漆
烘烤条件	120℃ ， 15min	140℃ ， 15min
遮盖力/g/m2	≤75	≤75
光泽（60o）%	≥80	≥80
硬度	2H	2H
柔韧性/mm	≤1	≤1
附着力（划圈法）	≤1级	≤2级
耐溶剂（丁酮）擦洗	100次不 漏底 ， 轻微失光	100次不 漏底 ， 轻微失光

从表中我们可以清楚的了解到水性烤漆的性能在附着力方面优于溶剂型烘漆，且其他性能也均与溶剂型烤漆的性能相当。

4、水性钢桶漆与传统油性漆成本的对比

项目	水性烤漆	溶剂型烤漆
涂料成本	高 20%	低20%
稀释剂成本	添加20%水	有 机溶剂
环保费用	无	高
综合成本	低	高

5、水性烤漆在制桶行业的应用

四、水性钢桶漆的优势

1、环保节能：对环境和工人的损害小，VOCs助溶剂含量低（≤50g/l），不含重金属，不含苯类等有害溶剂，烘烤温度低、时间短，130℃仅需烘烤15分钟完全干燥，节省能源。

2、附着力强，硬度高，耐冲击性好：附着力0级(划格法)，硬度达2H以上，冲击强度≥50Kg.cm，减少了运输过程中碰撞对漆面的损伤。

3、耐水性好、耐候性好：钢桶可长期室外存放不怕雨淋、水泡，40 ℃水可泡96h以上，室外曝晒一年后失光、变色等级为1级。

4、水性烤漆实验室检测

（1）冲击检测：正反冲50cm

（2）柔韧性检测：1mm

（3）硬度检测：2H

（4）光泽检测：黄色、白色、灰色系 （60o） ≥80度

红色、黑色、蓝色、绿色（60o） ≥90度

（5）调色，色差检测：△E≤1.5

（6）耐候性：人工紫外线光照加速测试

测试标准：GB/T14522，参数：UVA-340，0.89W/m2/nm, 黑板温度60±3℃，8hUV/4h冷凝水，216h。

要求结果: 在涂层表面没有明显的颜色和光泽改变，没有明显的涂层剥落，而且在划叉的部位的涂层剥落，腐蚀，以及起泡的尺寸都没有超过5mm。

（7）水浸泡测试

测试标准等级划分：常规要求浸泡常温纯水72h。客户对耐水有要求时可以使用40℃纯水检测。

五、水性烤漆注意事项

1、应保证闪蒸流平时间不少于2min，最好用去离子水以保证稀释后的漆稳定性，以便再次使用。

2、本漆水稀释粘度变化较大，应严格控制加水量在10～15%之间，控制粘度在35～50秒（涂-4杯）喷涂为好，粘度低于20秒易流挂，粘度大于50秒时喷涂雾化效果不佳，耗漆量大。

3、湿度大于85%时要加强通风，保证潮湿空气不在桶面凝珠影响外观，可采用大功率风扇吹排风，增加空气流通。

4、由于用水作稀释剂，水的挥发潜能较大，烘烤系统最好采用温度分段烘烤：80℃*5min,140 ℃*10min，防止漆膜缺陷（起泡、痱子等）。

5、当环境温度低于15 ℃时，建议将环境温度调整到15 ℃以上，或将原漆温度加热到20 ～35 ℃施工，以保证喷涂质量。

六、总结

1、通过多年来的多家制桶厂大量使用证明，水性烤漆能完全替代溶剂型烤漆在钢桶上的使用。

2、水性烤漆的性能比传统的溶剂型烤漆更加优良。

3、水性烤漆降低了钢桶的涂料成本。

4、彻底解决了钢桶行业因环保及消防难以达标的困惑。

5、降低了钢桶制造的能源消耗。

6、使用环保水性烤漆降低了对喷漆工人的身体伤害。

7、提高了制桶企业的安全性，降低了喷漆产生火灾的风险。

8、由于环保水性烤漆不含重金属等有害物质，完全满足了作为食品包装的要求。