水(shuǐ)性(xìng)塗料在(zài)工程機(jī)械塗裝(zhuāng)中的(de)应用
武玲1，彭順金(jīn)1，顧廣新(xīn)2，施逸帆2，徐傑2，何护国3 ( 1． 武漢科技大(dà)學(xué)，武漢430065;2． 複旦大(dà)學(xué)工程與(yǔ)应用技術(shù)研究院，上海(hǎi)200433; 3． 三一(yī)重(zhòng)機(jī)有(yǒu)限公司，上海(hǎi)200000)

水(shuǐ)性(xìng)塗料在(zài)汽車整車及(jí)其(qí)零(líng)部(bù)件(jiàn)塗裝(zhuāng)中的(de)成(chéng)功应用，为(wèi)水(shuǐ)性(xìng)塗料塗裝(zhuāng)技術(shù)的(de)发展(zhǎn)積累了(le)寶(bǎo)貴經(jīng)验(yàn)，近(jìn)年(nián)来(lái)我(wǒ)国集裝(zhuāng)箱(xiāng)、電(diàn)動(dòng)三輪車等行業也(yě)開(kāi)始(shǐ)用水(shuǐ)性(xìng)塗料塗裝(zhuāng)。为(wèi)迎合我(wǒ)国綠(lǜ)色(sè)生(shēng)态的(de)发展(zhǎn)理(lǐ)念，我(wǒ)国工程機(jī)械行業也(yě)正(zhèng)朝着环(huán)境友好(hǎo)型、低(dī)碳型塗裝(zhuāng)技術(shù)应用的(de)趨勢发展(zhǎn)。由(yóu)于工程機(jī)械的(de)結构件(jiàn)具有(yǒu)鋼(gāng)闆厚、尺(chǐ)寸(cùn)大(dà)、外(wài)形複雜的(de)特點(diǎn)，不(bù)适合粉末(mò)塗裝(zhuāng)，所(suǒ)以(yǐ)水(shuǐ)性(xìng)工程機(jī)械塗料相对(duì)于溶劑型塗料及(jí)其(qí)他(tā)环(huán)保型塗料具有(yǒu)VOC 排放(fàng)量(liàng)低(dī)、施工方(fāng)便等優勢。但是(shì)，水(shuǐ)性(xìng)塗料的(de)塗裝(zhuāng)存在(zài)施工窗(chuāng)口(kǒu)窄(zhǎi)、工件(jiàn)表面(miàn)預處(chù)理(lǐ)要(yào)求高(gāo)、水(shuǐ)分(fēn)揮发慢、易産生(shēng)漆膜弊病等缺點(diǎn)。本文(wén)主(zhǔ)要(yào)讨論水(shuǐ)性(xìng)塗料在(zài)工程機(jī)械塗裝(zhuāng)应用中的(de)施工與(yǔ)工藝，並(bìng)解決水(shuǐ)性(xìng)塗料塗层(céng)常见問(wèn)題(tí)與(yǔ)弊病，塗裝(zhuāng)线改造，廢水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)等問(wèn)題(tí)。

1 水(shuǐ)性(xìng)工程機(jī)械塗料塗层(céng)體(tǐ)系(xì)與(yǔ)成(chéng)膜機(jī)理(lǐ)
双(shuāng)組分(fēn)溶劑型工程機(jī)械塗料为(wèi)均相體(tǐ)系(xì)，随着溶劑的(de)蒸发，两(liǎng)組分(fēn)逐漸发生(shēng)交聯作(zuò)用，而(ér)水(shuǐ)性(xìng)工程機(jī)械塗料为(wèi)多(duō)相體(tǐ)系(xì)，以(yǐ)工程機(jī)械用底漆环(huán)氧塗料为(wèi)例，一(yī)般水(shuǐ)性(xìng)环(huán)氧樹(shù)脂以(yǐ)分(fēn)散(sàn)相形式分(fēn)散(sàn)在(zài)水(shuǐ)相中，水(shuǐ)性(xìng)环(huán)氧固化(huà)劑則溶解在(zài)水(shuǐ)中，固化(huà)成(chéng)膜过(guò)程包(bāo)括水(shuǐ)分(fēn)的(de)蒸发、乳液粒(lì)子的(de)聚集、變(biàn)形以(yǐ)及(jí)與(yǔ)固化(huà)劑相互作(zuò)用形成(chéng)三維空(kōng)間(jiān)网(wǎng)狀結构，終(zhōng)表現(xiàn)較强的(de)抗滲透性(xìng)。由(yóu)于成(chéng)膜機(jī)理(lǐ)的(de)差别，導致(zhì)水(shuǐ)性(xìng)塗料漆膜的(de)致(zhì)密性(xìng)較溶劑型塗料差，因(yīn)此(cǐ)在(zài)防腐和(hé)外(wài)觀性(xìng)能(néng)上較溶劑型塗料差。但近(jìn)幾(jǐ)年(nián)随着技術(shù)的(de)发展(zhǎn)，通(tòng)过(guò)选用高(gāo)性(xìng)能(néng)的(de)环(huán)氧乳液和(hé)優化(huà)配方(fāng)，可(kě)使底漆的(de)防腐性(xìng)能(néng)大(dà)大(dà)提(tí)高(gāo); 通(tòng)过(guò)选用二(èr)級分(fēn)散(sàn)體(tǐ)的(de)丙烯酸(suān)乳液，也(yě)可(kě)大(dà)大(dà)提(tí)高(gāo)面(miàn)漆的(de)外(wài)觀性(xìng)能(néng)。目前(qián)，水(shuǐ)性(xìng)工程機(jī)械塗料所(suǒ)选用的(de)塗层(céng)體(tǐ)系(xì)主(zhǔ)要(yào)是(shì)水(shuǐ)性(xìng)双(shuāng)組分(fēn)环(huán)氧底漆和(hé)水(shuǐ)性(xìng)双(shuāng)組分(fēn)聚氨酯面(miàn)漆，所(suǒ)得水(shuǐ)性(xìng)塗膜的(de)基本性(xìng)能(néng)與(yǔ)現(xiàn)有(yǒu)的(de)溶劑型工程機(jī)械塗料塗膜的(de)性(xìng)能(néng)相當。

2 水(shuǐ)性(xìng)工程機(jī)械塗料與(yǔ)塗层(céng)的(de)性(xìng)能(néng)指标(biāo)
2. 1 塗料的(de)性(xìng)能(néng)指标(biāo)
根(gēn)據(jù)环(huán)保要(yào)求，工程機(jī)械所(suǒ)选用塗料已經(jīng)切(qiè)換为(wèi)水(shuǐ)性(xìng)塗料，常規的(de)工程機(jī)械所(suǒ)用水(shuǐ)性(xìng)塗料的(de)性(xìng)能(néng)技術(shù)指标(biāo)要(yào)求如(rú)表1。

2. 2 塗层(céng)的(de)性(xìng)能(néng)
2. 2. 1 水(shuǐ)性(xìng)塗料複合塗层(céng)技術(shù)指标(biāo)
水(shuǐ)性(xìng)塗料複合塗层(céng)的(de)技術(shù)指标(biāo)如(rú)表2 所(suǒ)示。

2. 2. 2 水(shuǐ)性(xìng)樣(yàng)闆塗层(céng)性(xìng)能(néng)
为(wèi)保證水(shuǐ)性(xìng)塗料塗层(céng)性(xìng)能(néng)，在(zài)塗裝(zhuāng)現(xiàn)场(chǎng)進(jìn)行了(le)挂闆試验(yàn)，然後(hòu)根(gēn)據(jù)塗层(céng)技術(shù)指标(biāo)对(duì)应的(de)检測方(fāng)法(fǎ)測試了(le)塗层(céng)的(de)部(bù)分(fēn)性(xìng)能(néng)，水(shuǐ)性(xìng)塗料樣(yàng)闆部(bù)分(fēn)性(xìng)能(néng)測試結果(guǒ)如(rú)表3 所(suǒ)示。其(qí)中塗料为(wèi)浩力森(sēn)塗料( 上海(hǎi)) 有(yǒu)限公司的(de)双(shuāng)組分(fēn)水(shuǐ)性(xìng)环(huán)氧底漆DWP1050+双(shuāng)組分(fēn)水(shuǐ)性(xìng)环(huán)氧聚氨酯面(miàn)漆DWP2050。

3 水(shuǐ)性(xìng)工程機(jī)械塗料的(de)塗裝(zhuāng)工藝
3. 1 塗裝(zhuāng)流程
不(bù)同(tóng)工程機(jī)械的(de)組成(chéng)部(bù)件(jiàn)不(bù)同(tóng)，塗裝(zhuāng)流程也(yě)不(bù)同(tóng)。以(yǐ)挖掘機(jī)为(wèi)例，不(bù)同(tóng)部(bù)件(jiàn)的(de)塗裝(zhuāng)方(fāng)式不(bù)相同(tóng)，其(qí)塗裝(zhuāng)线主(zhǔ)要(yào)分(fēn)为(wèi)結构件(jiàn)线和(hé)駕驶室(shì)线，具體(tǐ)塗裝(zhuāng)流程如(rú)下(xià)。
( 1) 結构件(jiàn)线的(de)塗裝(zhuāng)工藝流程为(wèi): 除油(yóu)→屏蔽→上件(jiàn)→抛丸→清(qīng)丸→噴底漆→流平→底漆烘干(gàn)→冷(lěng)卻→刮腻子及(jí)腻子干(gàn)燥→打(dǎ)磨→清(qīng)理(lǐ)、找(zhǎo)補→噴面(miàn)漆→流平→面(miàn)漆烘干(gàn)→强冷(lěng)→去(qù)屏蔽→找(zhǎo)補→積放(fàng)儲存。
( 2) 駕驶室(shì)线的(de)塗裝(zhuāng)工藝流程为(wèi): 電(diàn)泳件(jiàn)上件(jiàn)→检查、打(dǎ)磨→噴面(miàn)漆→流平→烘烤→劃(huà)线、遮蔽→冷(lěng)卻→检验(yàn)、下(xià)件(jiàn)。
3. 2 塗裝(zhuāng)工藝
3. 2. 1 水(shuǐ)性(xìng)塗料塗裝(zhuāng)施工改進(jìn)方(fāng)案(àn)
2005 年(nián)，我(wǒ)国的(de)工程機(jī)械進(jìn)入(rù)高(gāo)速发展(zhǎn)期(qī)，工程機(jī)械主(zhǔ)要(yào)生(shēng)産廠(chǎng)家(jiā)規模不(bù)斷擴大(dà)，大(dà)都采用制造工藝提(tí)升(shēng)工程機(jī)械的(de)産量(liàng)和(hé)质量(liàng)，也(yě)建立了(le)很多(duō)具有(yǒu)較大(dà)規模的(de)連(lián)續化(huà)的(de)塗裝(zhuāng)线，當时(shí)建設的(de)塗裝(zhuāng)线基本是(shì)按照溶劑型塗料的(de)塗裝(zhuāng)工藝来(lái)設計(jì)的(de)。近(jìn)年(nián)来(lái)，我(wǒ)国对(duì)环(huán)保的(de)要(yào)求越来(lái)越嚴，工程機(jī)械制造廠(chǎng)家(jiā)对(duì)“油(yóu)改水(shuǐ)”塗裝(zhuāng)的(de)需求越来(lái)越迫切(qiè)，但是(shì)原有(yǒu)的(de)生(shēng)産节(jié)拍和(hé)室(shì)體(tǐ)的(de)排布(bù)難以(yǐ)滿足一(yī)般水(shuǐ)性(xìng)塗料塗裝(zhuāng)要(yào)求，而(ér)降低(dī)生(shēng)産节(jié)拍和(hé)增加室(shì)體(tǐ)对(duì)生(shēng)産廠(chǎng)家(jiā)也(yě)是(shì)難以(yǐ)接受的(de)。
因(yīn)此(cǐ)对(duì)水(shuǐ)性(xìng)工程機(jī)械塗料的(de)选型也(yě)提(tí)出(chū)了(le)嚴格要(yào)求，即必須基本滿足原有(yǒu)塗裝(zhuāng)工藝。以(yǐ)环(huán)氧底漆和(hé)聚氨酯面(miàn)漆塗层(céng)體(tǐ)系(xì)为(wèi)例，與(yǔ)溶劑型體(tǐ)系(xì)相比，水(shuǐ)性(xìng)體(tǐ)系(xì)的(de)塗裝(zhuāng)改進(jìn)方(fāng)案(àn)见表4。

为(wèi)保證水(shuǐ)性(xìng)塗料塗层(céng)性(xìng)能(néng)，本研究在(zài)塗裝(zhuāng)現(xiàn)场(chǎng)進(jìn)行了(le)挂闆試验(yàn)，現(xiàn)场(chǎng)塗裝(zhuāng)參数见表5。

3. 2. 2 結构件(jiàn)塗裝(zhuāng)工藝
本文(wén)從底漆和(hé)面(miàn)漆2 方(fāng)面(miàn)分(fēn)别闡述結构件(jiàn)塗裝(zhuāng)工藝。
( 1) 水(shuǐ)性(xìng)底漆結构件(jiàn)塗裝(zhuāng): 将預處(chù)理(lǐ)完成(chéng)的(de)工件(jiàn)吊裝(zhuāng)，進(jìn)入(rù)塗裝(zhuāng)車間(jiān)噴塗底漆; 塗裝(zhuāng)时(shí)，噴槍霧(wù)化(huà)狀态及(jí)噴塗狀态应良好(hǎo)，無閃鏽、堵槍、浮色(sè)发花(huā)等現(xiàn)象(xiàng)。施工条(tiáo)件(jiàn)及(jí)噴塗結果(guǒ)见表6。

( 2) 水(shuǐ)性(xìng)面(miàn)漆結构件(jiàn)塗裝(zhuāng): 施工条(tiáo)件(jiàn)及(jí)噴塗效果(guǒ)见表7 和(hé)图1。

图1 中，黃色(sè)面(miàn)漆塗裝(zhuāng)时(shí)为(wèi)A 級面(miàn)，光(guāng)澤要(yào)求达(dá)到(dào)85°以(yǐ)上; 灰色(sè)面(miàn)漆光(guāng)澤要(yào)求40° ～ 60°。2 个工件(jiàn)面(miàn)漆的(de)饱和(hé)度(dù)與(yǔ)光(guāng)澤狀态均良好(hǎo)，無明(míng)顯流挂等漆膜弊病。
3. 2. 3 薄闆件(jiàn)塗裝(zhuāng)工藝
水(shuǐ)性(xìng)薄闆件(jiàn)面(miàn)漆塗裝(zhuāng)施工參数及(jí)噴塗結果(guǒ)见表8。

3. 3 存在(zài)問(wèn)題(tí)及(jí)解決方(fāng)案(àn)
3. 3. 1 結构件(jiàn)塗裝(zhuāng)存在(zài)問(wèn)題(tí)及(jí)解決方(fāng)案(àn)
結构件(jiàn)底漆塗裝(zhuāng)过(guò)程中存在(zài)的(de)問(wèn)題(tí)及(jí)解決方(fāng)案(àn)如(rú)表9 所(suǒ)示。
結构件(jiàn)面(miàn)漆塗裝(zhuāng)过(guò)程中存在(zài)的(de)問(wèn)題(tí)及(jí)解決方(fāng)案(àn)如(rú)表10 所(suǒ)示。

3. 3. 2 薄闆件(jiàn)塗裝(zhuāng)存在(zài)問(wèn)題(tí)及(jí)解決方(fāng)案(àn)
薄闆件(jiàn)面(miàn)漆塗裝(zhuāng)过(guò)程中存在(zài)問(wèn)題(tí)及(jí)解決方(fāng)案(àn)如(rú)表11 所(suǒ)示。

3. 4 水(shuǐ)性(xìng)塗料塗裝(zhuāng)过(guò)程中廢水(shuǐ)的(de)處(chù)理(lǐ)
水(shuǐ)性(xìng)塗料塗裝(zhuāng)廢水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)采用添加漆霧(wù)絮凝劑AB劑的(de)方(fāng)式( 其(qí)中A 劑为(wèi): 中相对(duì)分(fēn)子质量(liàng)的(de)陽離子性(xìng)聚合物(wù)，主(zhǔ)要(yào)应用于水(shuǐ)幕式噴漆系(xì)統循环(huán)水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)中，其(qí)功能(néng)为(wèi)吸引並(bìng)包(bāo)圍漆滴(dī)，去(qù)除漆滴(dī)粘性(xìng)，使表面(miàn)活性(xìng)劑、脫脂劑和(hé)樹(shù)脂等雜质脫離，使漆渣容易清(qīng)除並(bìng)保持(chí)循环(huán)水(shuǐ)质干(gàn)淨。B 劑为(wèi): 高(gāo)相对(duì)分(fēn)子质量(liàng)陽離子液态聚合物(wù)，适用于中高(gāo)pH 狀況下(xià)的(de)水(shuǐ)质; 主(zhǔ)要(yào)功能(néng)为(wèi)使去(qù)除粘性(xìng)後(hòu)其(qí)胶(jiāo)羽(yǔ)較为(wèi)细(xì)小的(de)漆渣胶(jiāo)體(tǐ)變(biàn)大(dà)，從而(ér)更(gèng)易去(qù)除，使處(chù)理(lǐ)後(hòu)的(de)水(shuǐ)质更(gèng)清(qīng)澈。) 。要(yào)求處(chù)理(lǐ)後(hòu)的(de)循环(huán)水(shuǐ)清(qīng)澈、無臭味、pH 偏中性(xìng); 處(chù)理(lǐ)後(hòu)的(de)漆渣松软(ruǎn)無黏性(xìng)，漆渣上浮率不(bù)低(dī)于90%。基于此(cǐ)目标(biāo)，在(zài)塗裝(zhuāng)現(xiàn)场(chǎng)做了(le)試验(yàn)。處(chù)理(lǐ)前(qián)後(hòu)的(de)塗裝(zhuāng)廢水(shuǐ)如(rú)图2 所(suǒ)示。

4 結語(yǔ)
通(tòng)过(guò)研究表明(míng)，水(shuǐ)性(xìng)塗料塗层(céng)性(xìng)能(néng)能(néng)滿足工程機(jī)械塗层(céng)性(xìng)能(néng)要(yào)求，水(shuǐ)性(xìng)塗料的(de)施工性(xìng)能(néng)，雖(suī)会(huì)比溶劑型塗料稍苛刻(kè)( 如(rú)前(qián)處(chù)理(lǐ)等級，流平时(shí)間(jiān)，烘烤温(wēn)度(dù)等) ，然而(ér)对(duì)油(yóu)性(xìng)塗裝(zhuāng)线進(jìn)行一(yī)定程度(dù)的(de)改造，在(zài)保證闆材温(wēn)度(dù)表面(miàn)温(wēn)度(dù)，相对(duì)适合的(de)温(wēn)湿(shī)度(dù)，合适的(de)施工工藝条(tiáo)件(jiàn)下(xià)，水(shuǐ)性(xìng)塗料的(de)施工可(kě)以(yǐ)滿足工程機(jī)械塗裝(zhuāng)线的(de)需求。同(tóng)时(shí)塗裝(zhuāng)廢水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)仍可(kě)使用漆膜絮凝劑AB 劑的(de)處(chù)理(lǐ)方(fāng)式。因(yīn)此(cǐ)可(kě)得出(chū)結論为(wèi): 水(shuǐ)性(xìng)塗料可(kě)批量(liàng)应用于工程機(jī)械塗裝(zhuāng)。