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            “油改水”切换之窗

            日期:2018-11-22 13:59

            最近?#25913;?#22269;家生态环境部、各省市及各地方环保厅(局)为解决大气污染,陆续颁布法律、法规并制定和执行了严格的VOC排放规定及严厉的?#22836;?#25514;施。传统油漆不仅自身的有害物?#30465;?#33268;癌物质严重危害人体健康,其稀料剂是有机溶剂,在涂装过程中会?#22836;?#22823;量的VOCs,正是造成雾霾的主要来源之一。而水性涂料用水作为溶剂和稀释剂,大大减少了VOCs的排放。无论是从水性(涂装)行业发展还是社会需要,改用低VOC水性涂料进行涂装在全国相关行业已经形成?#24425;叮?#20840;面推广“油改水”创建绿色环保产业和实?#33268;?#33394;环保产品已势在必行,不容置疑。涂装行业由原来的油性涂料切换到水性涂料,并非仅仅是一个简单的涂装技术问题,重要的是必须重?#24459;?#35270;原有的工艺设备和工艺流程,更新涂装管理的理念和提升涂装管控水?#20581;?#20026;能在切换过程中少走弯?#32602;?#26082;能达到符合国家防治大气污染的相关标准,又能保证涂装质量,本文对切换中应引起重视的问题简述如下:

            一、涂层体系设计

            由企业涂装负责人和涂装质量监管人对该批涂装工件的底材性质(热轧钢、冷轧钢、平通?#20960;幀?#38136;铁底材、镀锌底材等)、涂层体系(底涂、面涂、中间?#24247;齲?#20351;用环境(桥梁钢构、车间钢构、车辆罐体、机械配件等)、涂装方式(喷涂、浸涂、辊涂或静电涂装等)、主要指标(如光泽、硬度、耐盐雾等)、成膜条件(常温自干、低温烘干、低温烘烤、高温烘烤等)以及对涂层的最终质量要求?#26579;?#21487;能有一个全面?#23500;纳?#35745;,并且尽可能将一般定性变为定量指标。依照清晰明了的涂层设计,方可向涂料供应商索要产品。反之,如果涂装前缺少上述设计而是盲目选择涂料及涂层体系,使用水性涂料的成功可能性就会大大降低。

            二、涂装设备(设施)的更新

            为能最大化地降低涂装作业对环境的污染,建议涂装作业立足现有条件增设或改造如?#24459;?#22791;(设施):

            1、涂装工件前处理室

            金属构件(尤其是钢结构)经过抛丸喷丸之后,残留物并没有完全清理干净,不仅会严重影响涂层附着力?#19981;?#20135;生其它涂层缺陷,前期处理是关系涂层质量的第一关,不可忽视。如增加喷淋清洗和干燥设备,即使体量小的工件也需经过检查,针对有无油渍、化学品残留物进行清洁处理,而这些前期处理都应该是在独立的处理室进行。

            2、喷涂室、流平室(闪干室)

            凡喷涂作业,即使是无毒无味的水性涂料?#19981;?#22240;涂料雾化而影响环境,这也是“防治大气污染”所不容许的。因此应设置喷漆?#28082;?#27969;平室(室内温湿度应控制在15-30℃、30-80%范围内,以避免流挂、针孔、锤纹等弊病)。喷涂房的废气应?#26082;?#21560;附?#25442;?#35774;施。辊涂作业应在室内或棚内作业,因露天作业无法掌控温湿巨变?#22836;?#27801;雨雾侵袭,而这些不可控因素还是给涂装造成各种弊病的主要元凶。

            3、温、湿度的掌控

            环境温度、湿度的高低变化,会对水的蒸发速率发生较大波动,因而直接影响成膜时间。溶剂型涂料的烘干室、烘烤房除了加热功能外主要考虑的是防火防爆。改造或?#24459;?#35745;的烘干、烘烤房必须充分考虑湿气排放功能和初期预热、中温、高温或恒温烘干的温度调节问题。水性漆水气蒸发量大,加大湿气的排出,缩短湿气停留时间十分重要。

            目前,加工生产与涂装工艺混为一个车间,造成互为影响互为干扰的情况十?#21046;?#36941;,按照上述需求将上述不同阶段的工艺隔离开形成独立的密闭空间,不仅?#25442;?#20102;生产环境而且对涂装质量起到了事半功倍的效果,而所产生的改造费用也并不高。

            三、正确认识水性漆

            水性涂料以水为分散介质,水的表面张力比一般的有机溶剂明显要高,因水带来的高表面张力不利于水性涂料的消泡、渗透、基材润湿乃至流动、流平,很容易导致水性涂料的施工性能不良、涂层缺陷频出,一句话:水性涂料生产?#35759;?#22823;。而愈是?#35759;?#22823;也正表明这类合格产品的性能愈优异,这是一个不言自明的道理。

            1、快与慢

            溶剂型油漆的成膜是一个有机溶剂(如稀料等有机溶剂)挥发的过程,水性涂料的成膜是一个水?#32456;?#21457;的过程,蒸发速率要?#28982;?#21457;慢。快的好处是功效高,缺点是由于快速成膜,漆膜的自交联完成不彻底、稳定性差,造成短期内即会产生漆膜龟?#36873;?#28034;层脱皮,严重影响了涂装的防护效果?#22836;?#25252;时限。水性涂料成膜速度慢,能使所有水分全部蒸发,漆膜交联彻底,稳定性强,形成的涂层可达到恒久不变,永不龟裂不脱皮,强化了防护功能,延长了防护时限。

            施工环境温度低、湿度大,可通过烘干?#19968;?#40723;吹热风改善环境温湿度,?#28304;?#20351;水性涂料在常温、低湿环境中顺利完成交联、成膜。

            2、硬与软

            诚然,常温自干的单组分水漆的涂层硬度不如油漆,但大量用于钢结构、移动板房、大体量构件的涂装并不过分要求其耐划伤、耐碰撞等漆膜硬度,其?#38750;?#30340;是涂层抗老化、耐腐蚀,也正因为水漆独有的柔韧性与?#23454;?#30340;成膜速率相结合形成的自干涂层,才产生了水漆涂层永不龟?#36873;?#19981;脱皮长效防腐的优势。

            对于工程机械、车辆等对涂层对耐划伤、耐碰撞要求?#37327;?#30340;产品可以选用双组分或烘烤型水性涂料,同样可?#28304;?#21040;良好效果。

            3、性价比

            如果?#27833;?#31561;质量的市场价格比较,水性漆的单位价格可能略高于油漆,但如果剔除使用油漆所额外?#26800;?#30340;各种费用,如:添加稀料费用、危险品运输费用、防火防爆安全费用、越过环保红线而造成的各项费用、涂布量差异所造成的成本摊销(干膜40微米左右,水性漆的理论涂布量是>7㎡/kg,油漆的理论涂布量是4.5-4.7㎡/kg)等,使用水性漆?#32435;?#20135;成本要低于油漆。

            4、涂层养护

            水性单组分常温自干涂料的成膜受控于环境温湿度,这可能对涂装功效带来影响,但它有两个优势。其一,不仅施工便捷,不需要添加固化剂和稀料,而且降低了涂装成本;其二,也是最重要的,正因为涂层的完全固化过程与水及其它挥发物质基本同步,才呈现出了涂层的稳定性:不龟?#36873;?#19981;脱皮、抗老化、抗腐蚀性优?#20581;?#20026;了充分发挥其优势,单组分自干涂料的工艺过程应掌控好以下几点:①涂装底材表面温度大于露点温度3℃以上方可施工;②多层涂装应尽可能延长涂装间隔时间,间隔时间短将影响整个涂层的涂装效果(辊涂作业还会造成下道涂层破坏?#31995;?#28034;层的附着力,从而破坏整个涂层的附着力);③涂装后应保证824小时的涂层养护期,在养护期内涂层避免雨淋、雾浸和无序堆压、碰?#30149;?/p>

            后记

            自古就有“三粉料七分功”的说法,作为“半成品”的水性涂料只有充分认识其固有的特性,进而运用到实践中才能收到事半功倍的效果。目前水性涂料市场占有率正在?#35813;?#25193;张,不少企业已切换多年并收到了满意的效果?#32479;?#20998;说明了这一点。

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