汽车水性涂料的特征及其涂装技术分析
摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国科学的不断进步。我国作为汽车大国,对汽车涂料的需求巨大,应用与发展前景十分可观。一般情况下,水性涂料可以用水配制,换言之,水性涂料挥发的成分大多是水。应用于工业涂装的水性涂料主要包括电泳涂料、水性防锈涂料及水浆状粉末清漆等。在汽车行业中,以往主要使用传统的溶剂型涂料,这种涂料缺乏环保性,对环境和人体健康造成了一定的威胁。水性涂料具有良好的环保性,应用优势显著,可以很好地解决环保问题。目前,许多发达国家的汽车工业已经实现了水性涂料的大力推广和应用,在极大程度上实现了挥发性有机化合物排放量的降低,有效推动了环保事业的持续健康发展。因此,相关技术人员应加强对汽车用水性涂料特征的认识和了解,以此为基础,不断提升水性涂料涂装技术的应用效果,努力推动我国汽车行业整体发展水平的提高,促进社会效益和经济效益的协调与统一发展。
关键词:汽车用;水性涂料;特征;涂装技术
引言
近年来我国汽车产销数连续蝉联全球第一,全年产量超25000万辆,而目前汽车喷涂技术可以达到50%~60%的喷涂效率,预计汽车工业每年产生的漆渣超过10×104t。根据《国家危险废物名录(2021年版)》,汽车涂装漆渣属于HW12类危险废物(不包括水性涂料),废漆渣和废涂料一般占整车企业危险废物排放总量的30%以上。汽车涂料废物(涂装漆渣)是指涂装车间喷漆、流平和烘干等工序中产生有机废气及过喷漆雾在循环水系统中经絮凝剂的作用下所形成的废渣,其成分取决于所用油漆类别、喷涂及循环水系统处理工艺,主要由树脂、溶剂、颜料和添加剂组成,从而引入重金属、有机物等污染物,其中溶剂一般为沸点在250℃以下的脂肪烃、芳香烃(苯类)、醇醚类、酯类、酮类等挥发性有机物(VOCs)以及水(水性漆)。
1汽车用水性涂料的特征分析
1.1种类多
因为水性涂料的主要成分是水,所以种类比较多,尤其是在工业涂装方面的应用十分广泛。水性涂料包含电泳涂料、水性防锈涂料、水性中涂漆和水性底漆等多种不同的类型。一些发达国家已经用水性涂料替代传统溶剂类涂料,且在汽车上使用水性中涂漆与水
性底漆已经取得了一定的成绩,这与水性涂料种类的不断增多密不可分。
1.2蒸发潜热大
尽管水性涂料的优点比较多,具有良好的应用优势,但自身也存在一定的缺陷。所以,在实际的应用过程中,还要重视缺陷问题。如水性涂料的蒸发潜热极大,提高了涂装的难度。一般水在蒸发过程中所需要的能量是有机溶液的5倍之多,再加上在蒸发过程中还会受到温度、湿度等因素的影响,在相对湿度较高时难以有效地蒸发,致使涂装作业效率降低。水性涂料的蒸发潜热较大还会对喷涂过程造成影响,固体分质量分数提高的速度比溶剂型涂料慢得多,受涂装环境中温度和湿度的影响非常大。此外,溶剂型涂料大多使用稀释剂进行调整,应用范围受到较大程度的限制。
2汽车用水性涂料的涂装技术
2.1汽车喷漆工艺
汽车底漆
在汽车喷漆过程中,需要做好车体的防锈处理,避免结构腐坏对汽车行驶安全带来影响,还要针对斜边进行适度打磨,利用除硅清洁剂清理车身上的脏污。底漆涂装需要混合环氧
底漆和混合多功能原子灰来填充车身凹陷下去的部位,再利用砂纸打磨原子灰,通过手触的方式检查表面的平整度,除油后喷涂2层中涂底漆,60℃烘烤20min左右,再通过砂纸打磨已经干燥的中涂底漆。利用压力清除车身上的尘点,利用粘尘布擦拭车身,继续喷涂2.5层漆,喷涂底漆时间的间隔把控在5min左右。最后喷涂2层清漆,喷涂结束后静置至干燥后用手触摸进行判断,如果手指按压不留下痕迹便代表已经干燥。遮盖汽车能够有效避免喷雾喷涂到其他部位,汽车遮盖纸具有较高的耐热性,能够避免溶剂渗透。
2.2汽车外饰塑料件涂装工艺
现阶段我国汽车外饰塑料件喷涂生产线大多采用手工喷漆,涂装结构多为“底漆+漆+清漆”三层管理体系,表面也有即时喷漆ABS等原材料。“漆+清漆”两镀层结构。典型的外塑件喷涂生产工艺流程如下:处理阶段(去油、表面活化、清洗等)→喷底漆(1K底漆自干漆或2K底漆烘干处理)→喷漆-→喷清漆(2K清漆)→干燥处理→面漆装饰→检验。根据塑料的不同特性,喷塑存在以下加工工艺问题:①塑料壁或材料表面低,边界膜摩擦阻力大,损害漆膜的附着力;②塑料的热变形温度低。涂料干燥干燥,加热温度有限:③塑料注射成型过程中使用的脱模剂等污染物不易清洁整齐,造成漆膜收缩等缺陷,甚至不成
型,影响附着力和其他性能:④手动喷漆的可变性使得难以控制漆膜厚度和偏。一般来说,ABS材料表面高,涂层附着力较好,但其耐高温性较差,干燥处理温度较低:PP原料由于表面低,不易喷涂。因此,必须根据板的类型有目的地选择使用哪种涂层。同时,根据选择不同的外饰,相应的喷漆死角也就不相同,对应的技巧也就不相同,例如,如果喷漆的部位在拐角部位,则需要调节喷漆的喷漆面积等等。
2.3面漆层的闪干
面漆层是施涂于车身表面最外层的漆膜,起着装饰、标识和保护底材的作用,也是汽车涂膜中唯一可见的涂层,因此,面漆涂装的技术工艺要求很高。面漆按照施工的工序分为单工序面漆、双工序面漆和三工序面漆。(1)单工序面漆。单工序面漆在车身表面只喷涂一种涂料就能形成完整面漆层。大部分单工序面漆喷涂2层就能达到喷涂工艺所需的漆膜厚度,但有些遮盖力相对差的面漆则可能需要喷涂3层~4层才能完全遮盖。在喷涂单工序的面漆时,每层之间需要闪干5min~10min,连续喷涂会导致漆膜产生溶剂泡、针孔、失光等缺陷。喷涂完成后,闪干10min左右开始烘烤加热。(2)双工序面漆。双工序面漆是指在车身表面需要喷涂两种不同的涂料才能形成完整的面漆层。通常是先喷涂漆,然后再
喷涂罩光清漆,两种涂层共同构成完整的面漆层。在喷涂底漆时,一般先对中涂底漆部位喷涂1层~2层,预先遮盖中涂底漆,然后整板喷涂2层底漆,每层之间需要闪干5min~10min。通过观察漆表面光泽,待其变至哑光状态即可喷涂下一层。中涂底漆被完全遮盖后,对于双工序银粉漆、珍珠漆,需薄喷一个雾喷层以调整银粉、珍珠颗粒的排列,使颜与原厂漆效果类似,然后闪干15min~20min后再喷涂清漆。底漆没有充分闪干就喷涂清漆,清漆中所含溶剂可能会溶解底漆而导致发花、起云等缺陷。
结语
随着现代科技的发展与进步,水性涂料因具有良好的环保性而受到各行业、各领域的关注,特别是在汽车行业,已经得到了广泛应用。但是,由于水性涂料有一定的缺陷,在应用的过程中应予以足够的重视,尽可能避重就轻,最大限度地降低水性涂料缺陷造成的影响。相关技术人员应正确认识汽车用水性涂料的特征,掌握涂装技术的重难点,充分发挥水性涂料的作用,推动我国汽车行业的快速稳定发展。
参考文献
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