水性涂料施工工艺及操作技巧

文/杨文亮

水性涂料涂装工序与溶剂型涂料基本相同，但在设备选用材料和工艺参数设定上需根据水性涂料的特性进行选取。其典型工艺过程为：

前处理【上线→预脱脂→脱脂→水洗1→水洗2→（去离子水洗1）→（表调）→（磷化）→水洗3→水洗4→（去离子水洗2）→人工吹水→烘干】→强冷→喷漆→流平→预热期→烘干→冷却（强冷）→下线

1、前处理

由于水性涂料以水作为稀释剂，水的表面张力为72.6dyn/cm（达因/厘米），要比一般有机溶剂大，是涂料常用有机溶剂的2.5倍（见下表），因而难以润湿钢桶表面，易产生缩孔，所以一方面通过在水性涂料生产配方中添加表面活性剂来降低表面张力，提高润湿性能，另一方面，在进行工件的前处理时，对工件表面处理的质量要求更高。

涂料常用有机溶剂的表面张力

2、喷涂前的预热及烘干后的强冷

水的蒸发潜热为2457.22kJ/kg，而常用溶剂的蒸发潜热：二甲苯为343.2kJ/kg，丁醇为590.2kJ/kg，酮类为343～444kJ/kg，都要比水低得多，所以喷涂同样厚度的涂膜对工件的降温作用水性涂料要更大一些。所以烘干后最好对钢桶进行强冷，一般采用冷风吹的方法加快水蒸汽的蒸发。

由于水性涂料的潜热大，吸热能力强及表面张力大等因素。对于钢桶来说，一般对单色喷涂或装饰性要求不高时，通常在喷装车间环境温度达30℃左右时，喷涂前可以不设预热。但对于双色或多色喷涂，或者装饰性要求较高时，喷涂前对钢桶进行预热还是很有必要的。尤其是在我国北方地区，天冷的季节，更应如此。一般桶件喷涂前预热温度不低于70 ℃为宜。

3、喷漆

喷涂水性涂料所用的一般喷枪与溶剂型涂料相同，但对环境条件（主要是温、湿度）的要求与溶剂型涂料相比存在一定的差别。在喷漆室中喷涂水性涂料时，水变成水蒸气体积膨胀1244倍，可以使喷漆室中的湿度瞬间升高，当湿度达到90%以上时涂在被涂物上的涂膜会流淌下来。

所以，喷涂水性涂料时控制喷漆室的湿度很重要，温度也要保持在不产生流挂和流淌的范围，一般认为，温度在15～30℃，相对湿度在60～80%较为适宜。如果低于15℃会影响成膜。由于水的腐蚀性比溶剂大，喷漆室尤其是循环水处理系统最好采用不锈钢制成。喷漆室内的送风必须有适当的调温调湿装置。

4、烘干初期的预热

预热期即涂装后漆膜的流平和水的预蒸发过程，其目的是为了防止含有大量水分的湿漆膜（水性色漆中水的含量约为63%）突然进入较高温度（＞100℃）的烘干炉。预热期时间和温度的具体参数要根据所使用的水性涂料的性能、对钢桶涂层的质量要求和烘干炉要求的温度来确定，一般情况下温度设置在80℃左右。

预热期时间长短主要受链速影响。预热期时间短，涂层内水分没有及时挥发而导致经高温烘烤后出现针孔、痱子等缺陷；预热期时间长，漆膜表面过干，容易产生桔皮等缺陷。要合理选择预热期时间，否则容易出现流挂、气泡等质量问题。

5、烘干

同喷漆室的设计类似，烘房内壁也需采用不锈钢制造。由于水的蒸发潜热大，是一般溶剂的5～7倍，烘干室的热容量要适度增大。同时，水较有机溶剂蒸发慢，致使水性涂料的烘干时间要长，涂膜和被涂物升温不宜过快。在水性涂料采用高压无气喷涂工艺时，因涂料含水量较高，水性涂料涂膜都需要经过预热期后才能升至工艺温度。

6、输调漆系统

溶剂型涂料的输调漆系统可采用碳钢制成，而水性涂料由于水会使金属生锈而腐蚀，因此水性涂料的输调漆系统必须使用不锈钢材料，并应经过化学钝化处理，另外还需要有针对水性涂料的高触变性的供给用软管及有足够处理能力的泵。

7、喷涂设备

需要特别说明的是，当采用静电喷涂工艺时，因为水性涂料与溶剂型涂料相比，水性涂料电阻较小，如果用传统的静电印加方法会导致漏电，需要采用专用的静电喷涂设备。通常水性涂料采用直接（内部）带电方式和间接（外部）带电方式进行涂装。