浅谈水性漆在我厂钢桶生产中的应用

北京房山制桶厂 杨子军

杨子军在第五届制桶技术培训班上做交流演讲

随着国家对环保和职工职业健康监管力度的不断加强，特别是我单位处于首都城市，所以从2011年就开始调研，致力于环保型油漆的使用，2012年开始试用水性漆，开始试用的几家水性漆，其附着力、遮盖力等主要性能指标都没有问题，但有的是双色桶的分色切边难于解决，有的是烘干温度较高，大概需要170~190℃，烘干时间较长，大概需要25~40分钟，烘干温度较高，对烘干设备有一定的损伤，而且能源消耗相对增加。为了提高生产效率和降低成本，2013年5月，我和我们的董事长，专程考察了武汉海源九天新材料有限公司的产品，其生产的水性氨基烤漆由高性能的水性树脂、甲醚化氨基树脂、颜料以及助剂等组成，具有良好的机械性能和优良的耐水、耐盐雾、耐酸碱等性能。在普通环境中，可应用于马口铁、镀锌板、铝合金、锌合金等金属材质以及玻璃为底材的产品的涂装，通过了美国的FDA（食品级环保标准）体系认证。其公司生产的水性氨基烤漆按体系不同分为HJ-551水性丙烯酸氨基烤漆；HJ-552水性聚酯氨基烤漆，HJ-553水性环氧丙烯酸氨基烤漆。因体系不同这三种产品在性能上也都各有特点，HJ-551的光泽高，硬度好，耐水性、耐候性优良。HJ-552的光泽高，柔韧性好，耐盐雾，耐候性优良。HJ-553的光泽高，硬度好，附着力强，耐水，耐盐雾，耐酸碱性优异。各厂家可以根据本单位产品的用途和使用环境进行选择。

目前，我单位使用的就是HJ-553水性环氧丙烯酸氨基烤漆，其烘烤条件要求为140~180℃，烘烤时间为15~30min，烘烤温度和时间可根据漆膜厚度和工序设备（即烘干炉）的长短来确定，为了防止喷涂过程中产生流挂和提高双色桶的切边分色质量，喷涂前钢桶应加温，加温温度也需根据跟单位烘干炉到喷涂工位的长度、环境温度来确定，目前我单位单色桶为130℃,双色桶为140℃，内外喷涂桶（如果汁桶）为150℃（因为我单位前处理烘干炉比较短，烘干炉长度仅9米，温度过低很难烘干，烘干炉到喷涂工位的距离为6米）。漆膜烘干温度和时间也需要根据各单位烘干炉的长短和相对室温来确定，特别是北方冬季温度较低，无论是工件和烘炉都要吸收大量的热能，容易产生较大的温差，所以烘烤温度要适当增加。目前我单位漆膜烘干温度夏季为130~140℃，冬季为140~150℃，烘烤时间为17~20min。喷漆粘度桶身为34~36S，桶顶底为20~22S；喷涂压力桶顶、底为1.5~2.5kg/cm2，桶身为2~3kg/cm2，（以重庆长江和欧耐实两家喷涂机为例），漆膜厚度为25~35um，其漆膜附着力不低于2级。

另外，不同厂家的水性漆不能混用，不同颜色的水性漆也不能混用。喷涂水性漆前钢桶上不能有水，以避免出现流挂和浮色等问题。

水性漆和油性漆在稀释方面有一个明显区别，就是油性漆在添加稀释剂后，通常粘度会明显下降，而水性漆则不同，水性漆的稀释剂为水，每桶原漆（通常为20kg/桶）在添加1~2L水后，其粘度不会象油性漆那样降低，反而会有所增加，再添加一定量的水稀释后，其粘度才会有所下降（以海源九天产品为例）。关于水性漆稀释所用的水，其电导率在400Ω.cm以下即可，也可以用普通自来水，但最好是用纯净水，如使用其它水源比如井水、消防用水等最好用200目以上的过滤网过滤，避免水中细沙等杂质堵塞喷枪。

水性漆的干率检验，可用丁酮（或二甲苯）擦拭烘干漆膜做干率检验，用洁净干纱布沾取适量丁酮（或二甲苯）指压擦拭漆膜，以漆膜不漏底材的擦拭次数（往复记为一次）做为干率是否达标的检验方法，丁酮擦拭大于120次（二甲苯大于260次）表明干率达标，干率不达标时应适当提高烘烤温度或延长烘干时间。

水性漆和油性漆一样，在双色桶喷涂过程中有时同样会产生飞溅问题，但是在产生飞溅的油漆中加入适量的助剂就可以解决，这种助剂可以阻止漆雾（也就是细小的漆珠）在漆中扩散，生产厂家一般都会免费提供助剂并指导使用。产生飞溅的原因是多方面的，我们最好采用调整喷涂压力、喷枪角度和稀释粘度的方法解决。

初次使用水性漆时，我们一般不会把库存的各种油性漆都用完后再使用水性漆，在油性漆和水性漆交替使用时，我们可以先用相应的稀释剂（溶剂或水）把涂装设备先清洗干净，再用工业用酒精把喷涂系统清洗一遍，这样就不会因两种不同溶剂的漆相互混淆而产生絮凝状况，从而发生阻塞喷枪的问题了，因为工业用酒精即可溶于油性漆也可以溶于水性漆。

水性漆开桶后，必须用洁净的搅拌工具充分搅拌均匀后才可以使用（特别是搅拌工具不能沾有未干燥的油性漆、油、漆渣等杂质，喷涂机的进漆管内外壁要清洗干净），避免出现塞枪或漆膜表面出现不良等问题。在短时间内不用或当天未用完的情况下一定要把漆桶盖盖严，与外界空气隔绝，这样可以避免水性漆表面结皮和灰尘掉入漆中。

水性漆应贮存在5℃~35℃并且通风干燥的环境中，远离热源、避免冷冻结冰。水性漆的贮存期一般为6个月，超过贮存期的产品必须经检验合格后方可使用。

水性漆施工后的污水处理问题，各生产厂家正在积极研发过程中。

通过近两年水性漆的使用，我觉得水性漆和油性漆相比，在环保性和安全性等方面均存在着一定的优势，现略述一下，仅供大家参考。

一、环保性

1、溶剂型油漆含有大量对人体有害的挥发性物质（即苯类有机溶剂），如果被人体吸入，会产生神经系统病状（如头晕、心悸、恶心呕吐等症状），或物理损伤（如刺激鼻腔引发咽喉不适、咳嗽；刺激眼睛等），长期使用势必对人体的健康会产生一定的伤害。

2、水性漆是一种健康、环保型的产品，其稀释剂为水，使用过程中挥发的是无污染性的水蒸气体，不会损伤施工人员和其他生产现场人员的健康，也不会污染生产现场和周围的环境。

二、施工温度

溶剂型油漆当温度等于或低于3℃时，由于此时已达到钢材表面的露点温度，钢材表面将会产生微小水珠，此时已不适宜油性漆涂装，即使使用油性漆涂装，其漆膜防腐、防锈性能已大打折扣。而水性漆由于与水混溶，干燥后不会影响漆膜的防腐、防锈性能。

三、安全性

1、溶剂型油漆含有大量易燃、易爆、易挥发性物质，其存放和施工要求要远离热源、电源，隔离火源，特别是在有火花的车间进行油漆涂装，安全生产不可能做到万无一失。特别是采用喷涂工艺时，漆雾和稀释剂大量挥发和扩散，其周围的电控装置，本身就容易污染，且不易清除，尤其是在夏天，天气炎热，非常容易造成短路，而引发安全事故。一旦发生安全事故，后果不堪设想。

2、水性漆由于不含有易燃、易爆和挥发性物质，故不存在易燃、易爆的安全隐患。

四、生产效率

使用水性漆，能够提升单位时间内的生产效率。主要体现在水性漆的干燥速度。

1、溶剂型油漆在标准温度（23℃）情况下，表干速度一般在2~24小时，实干一般在8小时至4天的时间。只有极少数的快干型油漆表干能够达到30分钟左右，实干8小时左右，但是这种油漆，往往添加固化剂，固化速度较快，施工后需要大量的稀释剂对施工设备或工具进行清理，增加了额外费用和时间，而且施工（打开）后的油漆容易固化，不易保存。

2、水性漆在标准温度（23℃）时，单组份水性漆表干时间≤30分钟，实干≤12小时；双组份水性漆≤1小时，实干比相应的油性漆要快。
水性漆快干的特性，能够极大的提高下道涂层施工的时间间隔，从而能够有效提升单位时间内的生产效率，同时降低了单位时间内的加工成本。
水性漆在短时间内表干后，可避免因意外接触导致漆膜受损而产生的修复成本，有利于涂装过程中产品的周转，节约生产场地。

五、经济效益

水性漆稀释用水和清洗涂装设备用水，价格低廉，几乎可以不计成本，而油性漆稀释和清洗涂装设备用的稀释剂则不同，均为有机溶剂，相对成本较高，特别是有些单位用漆颜色比较多时，其清洗涂装设备比较频繁，所消耗的大量稀释剂又不能重复利用，势必造成一定的经济损失。
水性漆的健康环保特性，可避免或减少职业病的发生，使用单位可以产生潜在的经济效益。

水性漆比油性漆的遮盖力要强，降低了使用厂家单位钢桶的用漆量，增加了单位油漆的喷涂数量，节约了涂装成本，提高了使用单位的经济效益。

其实各单位的涂装设备不同，其工艺参数也会不同，好在水性漆和油性漆一样适用于空气喷涂和高压无气喷涂，喷涂工艺参数除粘度外基本相同，所以大家在实际施工中多多的加以摸索和研究，认真的总结出一套适合自己的施工方案来就可以了。

以上是我在水性漆使用上的一点认识和经验，是一家之谈，仅供参考，有不当和不到之处，请大家包涵和指正。

水性漆应用到我们制桶行业时间并不长，随着国家对环保和职工职业健康监管力度的加大，各油漆生产厂家也正在致力于环保性水性漆的研究，对于制桶行业，目前困扰的问题，大都集中在双色桶的分色切边和烘烤温度上，在此希望大家在水性漆的选择上，加以注意，也希望各油漆生产厂家继续努力研发，共谋发展。