室温自干型水性汽车涂料简介

雅图高新材料有限公司技术中心（529738） 阮伟明 ，李柏文，张育波，李耀明，冯兆华

室温自干型水性汽车涂料简介

雅图高新材料有限公司技术中心（529738） 阮伟明 ，李柏文，张育波，李耀明，冯兆华

1 水性汽车涂料的应用背景

VOC（挥发性有机化合物）、氮氧化物及高强度的光照射会导致臭氧（O3）的形成，臭氧会聚集在可供呼吸的对流层，对人的呼吸系统和神经系统造成危害。因此降低臭氧的形成，是减少光化学污染，提高空气和水品质，从而提高地球整体环境品质的重要途径。进入21世纪后，全球汽车产业高速发展，汽车涂装用涂料也得到长足的发展，但目前我国汽车后市场用的汽车涂料仍以传统的溶剂型涂料为主，溶剂型涂料中含有大量VOC，在涂装过程中不仅对漆工的身体健康有一定的影响，而且对生态环境造成严重的污染，对人类健康带来极大危害。为了适应时代的发展要求和达到环保标准，汽车涂料正在向水性化、高固体分及粉末涂料发展。新的汽车涂料品种和涂装工艺不断涌现，“高质、环保、节能、低成本”成为汽车涂料与涂装发展的主旋律。与溶剂型涂料相比，水性漆的VOC含量极大地降低，由于中涂、面漆的固体组分不同，对涂装生产过程中产生的VOC总量影响程度也不同（图1）。

图1 水性涂料体系的VOC削减效果

2 雅图水性汽车修补涂料

雅图水性汽车涂料（图2）是由水性聚氨酯高分子共聚物、各色环保颜料、金属闪光颜料、珍珠效果颜料、纯净水和少量成膜助剂等组成的室温自干型水性涂料体系，该体系品种有30多个素色色母，30多个金属及珠光色母，10个辅料，共70多个水性产品，可广泛应用于轿车等各类交通工具及高涂饰要求的涂装。雅图水性汽车涂料的外观、耐候性、附着力、硬度、柔韧性等各项性能基本上达到溶剂型汽车涂料的质量指标，符合汽车涂装要求。

图2 雅图水性汽车涂料

2.1 雅图水性涂料的特性

（1）环保性。VOC含量低（185 g/L），完全符合环保要求，低气味，无溶剂蒸气，漆雾少。

（2）调色性。看色容易，干湿膜颜色差异少，调色简便快捷，调色方法无差异，易调易学，如果有油性调色基础的调色工，通过适当培训，2周内可独立操作水性漆调色。

（3）遮盖力。水性漆遮盖力明显高于油性漆，1.5道喷涂，只需相当于油性漆50%～75%的膜厚即可达到相同的遮盖效果，省时省料。

（4）施工性。可采用连续喷涂或分道喷涂的方式，施工方便，施工方法与油性漆无差异，漆工易于接受，也易于培训新漆工，而且具有比油性涂料更好的金属颗粒排列性和更好的视觉效果。

（5）干燥方式。干燥方式多样，干燥速度可控，可以通过吹风或适当加热来令干燥速度可与油性涂料的干燥速度相当。

（6）外观效果。因经过了吹风或预烘干，干燥度已达到80%～95%，对后道罩光清漆的相容性更好，且水性涂料具有更好的金属颗粒排列性，比溶剂型金属涂料具有更好的视觉效果。

（7）储存条件与期限。用塑胶或不与水反应的材质的密封罐包装，5 ℃～35 ℃条件下（避免光和热直射）可储存2年。

（8）技术、设备和环境的要求。比油性涂料稍高，但与油性涂料的标准车间设备兼容，从油性涂料转水性涂料的喷房只需在清洁度、通风条件等方面作适当改良，用专门的水性涂料喷涂工具，一般从油转水的全部过程，大约2周左右即可完成。

2.2 相关注意事项

（1）喷涂前必须把底漆打磨并清洁干净（干磨采用400号～600号砂纸，湿磨采用800号或更细的砂纸）。

（2）使用水性涂料的工具和容器应该是不与水反应的材质（不锈钢、塑料等）或有合适的内涂处理。

（3）调色前要在调色搅拌机上搅拌均匀，已混合的漆料也应马上搅拌均匀。

（4）漆膜的干燥速度取决于施工环境的温度、湿度和空气流速。

（5）已加调合稀释剂的漆料要尽量当天用完。

（6）喷涂完成后应马上清洗喷枪和所有器具，以防止结垢，建议使用单独的水性喷枪清洗机，用去离子水清洗。

（7）废物处理。水性涂料的废涂料和废水要与油性的分开放置、分开处理，废水不可直接排入日常污水道，应加水性沉淀剂将固液分离，交有环保资质的危化品处理中心集中处理。

3 水性汽车修补涂料的喷涂设备和施工工艺要求

水性汽车涂料喷涂要满足图3所示的4大条件。

（1）喷房。通风要良好，空气流量约18 000 m3/min，喷房内风速约为0.25 m/s为宜，以保证水蒸气及时被带走。

（2）喷枪。要使用带气压表的水性漆专用喷枪，HVLP（低压高流量）环保型喷枪具有高效的雾化效果和低的能耗。

（3）吹风器。文丘里吹风筒可以提供干净的风源和足够的风速，加快水分蒸发。

（4）施工条件。最佳施工环境是温度为20 ℃±5 ℃，湿度≤70%。

（5）气压。气压要求为3 kg/cm2～5 kg/cm2。

（6）油水分离器。采用三节的油水分离器，保证气源清洁。

（7）干燥条件。常温下用吹风筒吹大约10 min，或适当加热可加快干燥速度，待漆膜表面全哑光后，可续喷罩光清漆。

图3 水性汽车涂料喷涂要满足的条件

4 水性漆时代已经到来

作为全世界汽车保有量排名第二2的国家，我国的汽车行业成为雾霾的主要“贡献者”之一。在政府大刀阔斧地出台一系列环保政策整治雾霾的时候，零部件等各细分行业已陆陆续续加入减排大军，汽车涂料行业也在悄然发生着巨变。传统的溶剂性涂料是以有机物为主要介质，而水性涂料是以水作为主要介质的涂料。后者较之前者的优势在于环保效果显著，有关数据显示，以每天使用1 L底色漆的汽车维修涂装车间为例，转用水性涂料每年可以减少约200 kg的VOC排放，相当于200多辆汽车一整年的尾气排放。现有的汽车水性化技术可以达到水性涂料在涂喷过程中降低70%左右的VOC排放，但丝毫不影响涂装品质。

以前，由于水性涂料以进口为主，涂料成本较高，而且水性涂料对喷房的温、湿度控制要求较高，以及需增加预烘干或吹风等，使用习惯的改变和成本的相对提高，加上环保法规未完善，业界对汽车涂料的水性化还呈观望态度。然而，随着国家环保法规的日益完善，对汽车涂料的环保性和技术水平提出了更高的要求，一些有发展远见和有研发实力的民族品牌汽车涂料企业，在涂料技术的创新和研发力度上不断加大投入，使汽车涂料的水性化技术革新在民族品牌企业里逐渐发芽、成长！

2016-06-16）