水性粉末高固体分涂料在汽车涂装的应用咬胶系列

水性、粉末、高固体分涂料在汽车涂装的应用

汽车涂料是指各种类型汽车、摩托车、农用车等生产线使用的涂料和汽车修补用涂料,广义上还包括自行车、拖拉机及农机和铁路交通车辆等使用的涂料。由于其用量大、品种多、涂层性能要求高和涂装施工要求特殊等原因,汽车涂料在工业用涂料中已经成为一种专用涂料。在汽车工业发达国家,汽车涂料的产量占涂料总产量的20%左右okmart.com。

随着时代的进步,人们的环保意识越来越强,工业环保要求也越来越高,对于汽车涂料行业,在涂装过程中使用的挥发性有机物的排放已经有了严格的要求。欧洲1994年提出的《溶剂控制指令汽车涂装过程排放限制》就明确规定了轿车涂装线有机溶剂排放量(包括底漆、中涂漆、面漆涂装)不得高于45g/m2德国对挥发性有机物的排放要求更为严格,排放标准为不得高于35g/m2。

针对这些要求,涂料生产企业从涂料本身出发,进行了大量的研究,开发了水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等一系列新型的不含挥发性有机物或含量较少的涂料,应用到工业生产中使汽车涂装过程达到规定的标准。表1列出了这些新型涂料在汽车车身涂膜中的使用情况。

1　底　漆

目前,世界汽车生产中有92%使用电泳涂料,其中90%采用阴极电泳涂料(CED)。CED于1977年在福特汽车公司开始应用,当时CED膜厚度为20μm左右。1984年厚膜阴极电泳涂料在汽车生产企业开始使用,涂膜厚度超过30μm。之后,不少汽车生产企业又从厚膜阴极电泳涂料转到中厚阴极电泳涂料,漆膜厚度在25μm左右,具有与厚膜阴极电泳涂膜同样好的耐腐蚀能力。阴极电泳涂料具有优异的渗透性,可均匀覆盖工作凹陷部分,并有极强的耐腐蚀性,耐盐雾可达1200h。

目前,国外CED已经发展到第5代,其主要特点是:

(1)低有机助溶剂,VOC含量低于2%

(2)高泳透率,使车身这样的复杂工件的内外膜厚度差越来越小,当车身外表面膜厚度为20μm左右时,车身内表面膜厚度可达12μm以上

(3)膜薄,低密度,颜料成分减少,但不降低防锈能力,从而减少槽液的沉淀,材料用料减少,降低了材料成本

(4)提高了抗锐边腐蚀的能力

(5)无重金属(Pb、Sn等)

(6)烘干温度低,油烟发生量少,达到节能、节材、清洁环境的目的。

第6代阴极电泳涂料也在应用,它可使涂料使用量减少12.18%一种采用有机颜料、无铬、无铅、无亚硝酸盐并减少10%步骤和耗水量的第7代产品开始商业化第8代产品已在实验室开发成功更新一代的产品开发已开始,其特点是:泳透率高、颜基比低、边角遮盖效果好、无铅无锡。这是美国PPG公司CED产品的特色,其今后主要发展方向是四个零(挥发性有机溶剂含量、超滤液排放量及重金属含量、颜料含量均为零),进一步提高抗石击性和节能,降低烘干温度。在国际阴极电泳涂料流派中,日本关西涂料公司吸取原奥地利Stollock公司阴极电泳涂料特长,加上自行开发研究的成果,推出别具一格的CED。

基于环保、省能源、省资源、高性能的要求及有利于施工涂装的目的,其CED的开发方向如下:

(1)不含有害重金属、溶剂含量低的阴极电泳涂料

(2)超低温固化(130～140℃)型阴极电泳涂料

(3)超低加热减量型阴极电泳涂料,并提高材料利用率,减少油烟和烘干房维修的频率

(4)利用分层技术,开发耐候性较好的阴极电泳涂料,即涂膜在固化时分层,上层以耐粉化的丙烯酸树脂为主,下层以耐腐蚀性好的环氧树脂为主,以适应底、面合一的阴极电泳涂料市场的需要。

另外,PPG公司还成功开发出了双层电泳系统,第一层为无铅阴极电泳涂料(黑色、导电),膜厚为10μm,电压为100V,时间90s,180℃烘干,30min第二层是耐石击电泳中涂(灰色或彩色),膜厚20～30μm,电压250V,时间180s,180℃烘干,30min。这样其施工价格可大幅度下降,而涂装效率接近100%,其VOC接近于零,又有抗紫外线的效果。在电泳涂料与中涂层之间有时还有一层耐石击涂料,此也属于底漆系统。因为在车头灯处的引擎盖部位、车顶以及车门下部及其底部,在汽车行驶时极易受到飞石冲击。这层涂层必须能吸收飞石的冲击能,随之加以扩散,只不过由于该涂层所处位置不同厚度差异很大,在汽车上部厚度为5μm,故要求伸长率高,而在下部和底部厚度达100～200μm,所采用的涂料体系为聚氯乙烯(PVC)类或聚氨酯类。轻质PVC及低温烘烤型是PVC涂料的发展方向。PVC涂料在低于800℃焚烧时极易生成致癌物质,而采用聚氨酯涂料性能好但价格贵。而现已开发的以聚酯化合物为主要原料的耐石击涂料,性能可与现有的PVC涂料相匹敌甚至更优,如用在车身尾部的焊缝上时,普通的PVC涂料易开裂,而聚酯涂料不会开裂。但存在的主要问题仍是价格较高,也有人在研究用丁苯橡胶或共混乳胶漆体系代替PVC耐石击涂料。

2　中涂层

中涂层介于底漆与面漆之间,它主要功能是改善底材表面和底漆层的平整度,为面漆层提供良好的基底,这样有利于面漆涂层的鲜映性和丰满度及整个涂层的装饰性,故中涂层应具有以下特性:

(1)应与底面漆涂层配套性良好,涂层间的结合力强,硬度配套适中,不会被面漆中的溶剂所咬起

(2)具有填平性,能消除涂漆底材表面上的划纹等微小缺陷

(3)耐磨性能良好,在湿打磨后能得到平整光滑的表面,能高温烘干,干性好,打磨时不沾砂纸。现在国外已有不打磨的中涂层,自身就具备因良好的展平性而形成的平整光滑表面。

目前汽车用中涂层主要有两大类:一类是溶剂型聚酯/三聚氰胺树脂体系,有中固体分(达47%)或高固体分(60%或以上)之分另一类采用水性阴离子型聚酯/三聚氰胺树脂系统。一般认为,中涂层所用涂料体系发展方向是水性化、高固体化和粉末化。甚至有人预测,到2005年中涂层所采用的涂料体系中有88%为水性、12%为溶剂型。但在实际实施中,若涂装流水线采用水性,则所用设备和流水线都要更换,实际上在新开辟的流水线上用水性体系完全有可能。然而水性涂料在流水线上运转时,常遇到温湿度问题以及一些因水挥发时所带来的漆膜缺陷问题。而高固体分涂料却可以完全采用现有流水线和设备,同时也能符合环保要求。

作为水性涂料,很重要一点是其性能要与溶剂型涂料相当,要达到这样的性能,其所采用的合成树脂必须在水介质中分散稳定,但往往会将亲水性很强的极性基团导入。一般来说,是在树脂分子中导入羧基,用挥发性胺加以中和,再设法加以分<

WAW-600D试验机厂家

烟道试验机

枣庄试验机

深圳WEW-300B液压试验机价格

摩擦试验机生产厂