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2021-01-18 18:00
新征程-水性工业涂料体系解决方案
近年来,随着国家各项环保政策的出台,推动水性涂料的发展,减少溶剂型涂料的生产,水性涂料的发展越来越快。中国是目前全球最大的金属防护涂料市场,容量可达六百万吨以上,相关国家法规的出台进一步推动了水性化防护涂料市场的发展进程,并在集装箱、工程机械、钢结构等行业应用实现较高的水性化转化。
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近年来,随着国家各项环保政策的出台,推动水性涂料的发展,减少溶剂型涂料的生产,水性涂料的发展越来越快。
冬季低温下水性漆施工要点
水性漆在冬季低温条件下施工,可能会遇到各种漆膜问题。可以通过现场服务团队的操作指导,对产品、施工环境、施工方法等分别进行了相应调整,有效避免了企业在施工时遇到问题。
冬季低温水性漆常见问题
冬季施工温度低于5℃时,水性漆粘度较高,漆膜流平不好;北方低于0℃低温下施工,喷涂后放置2-3分钟后,漆膜表面可能会有冰层;冬季水性漆干燥时,挥发速度减慢,导致缩边;低温下施工,影响喷枪出油雾化效果。
冬季低温水性漆施工要点
1、冬季施工时需保证施工时及施工后 24 小时的室内温度:≥ 8 ℃。当低于此温度时,对施工现场添加取暖设备(如空调、暖风机等)来调整喷漆房温度。
2、水性漆施工建议温湿度:15~30℃/40%~80%(根据现场温湿度调整),施工风速:1.5-2m/s ,调整空压机风速。施工场所应保持清洁整齐,充分的空气流动。表干区建议温度25+5℃,湿度50%,干燥30min-1h。实干区建议温度35-45℃,湿度30%以下,烘干6-8h。
3、水性漆使用前,对水性漆做保暖预热工作。现场可用水式保温桶对水性漆进行加热,水温控制在45—50℃;或者把水性漆放置在烘干房预热。
4、烘干区注意保暖,有微风循环,并做好温差检测,控制温差在3℃以内,以确保工件均匀受热烘干。烘干区温度建议35℃~45℃,若低于以上温度,应适当延长干燥时间。
钢结构用水性自干涂料防腐蚀性的影响因素探讨
以水性环氧树脂为主体树脂,辅以疏水改性多元胺为交联改性剂,优选功能性助剂及防锈颜填料,制得水性双组分环氧底漆。通过耐中性盐雾性与耐水性等综合性能分析,探讨了不同分散剂、防锈颜料、颜基比、助剂等对涂层性能的影响。同时,以具有缓释结构的水性自交联丙烯酸树脂为成膜树脂,辅以亲、疏水复配成膜助剂制备出性能优异的单组分水性丙烯酸面漆,解决了水性自干面漆初期耐水性差的技术难题。
液压油缸外壁用水性涂料配套体系的研制
液压油缸广泛配套应用于汽车、叉车、工程机械等行业生产的各种型号自卸汽车、叉车、装载机、推土机等,其中技术含量较高的是工程机械用液压油缸,市场需求量也大。为保证液压油缸的质量,其涂装防护显得尤为重要。
液压油缸的使用环境相对复杂,外壁用涂层不仅要求具有优异的附着力、抗冲击性和高硬度,对防腐性能、耐候性和耐化学品性能也有较高要求。
面对严峻的环保形势,越来越多的工程机械装备企业正在寻求水性化涂装解决方案,本文就液压油缸外壁用水性涂料配套体系进行深入的探讨。选取了高羟值的水性丙烯酸分散体作为主体树脂,筛选合适的涂料助剂,并将不同异氰酸酯固化剂进行复配,制备液压油缸外壁用水性丙烯酸聚氨酯面漆;在此基础上,依据客户液压油缸使用腐蚀环境,分别为客户提供配套解决方案,所研制的液压油缸外壁用水性涂料配套体系各项性能指标不仅满足HG/T 4761—2014《水性聚氨酯涂料》标准的要求,也能够满足客户指定液压油缸外壁用水性涂料涂装配套体系性能指标的要求(见表1),具备巨大的市场潜力。
集装箱水性涂料的微波烘干工艺研究
根据微波在集装箱水性涂料干燥成膜过程中对水分挥发的特殊作用原理,研发了集装箱水性涂料的微波烘干设备,并开展了样机验证测试和能耗分析,确认了微波烘干工艺对降低集装箱水性涂料烘干能耗的效果,研究了一种新型的集装箱水性涂料微波烘干工艺。
针对集装箱水性涂料的涂装工艺流程,设计了一套集装箱水性涂料微波烘干设备,并通过样机实验,验证了微波在集装箱水性涂料烘干工艺的应用可行性。通过理论设计、样机测试、经济性分析,可以确认微波烘干工艺是一种节能的水性涂料烘干工艺,相比现有集装箱烘干工艺,微波烘干工艺的能耗可节省约28.85%,具有极为可观的市场应用前景。
水性涂料在汽车外饰塑料件涂装领域的应用前景
涂装过程中使用水性涂料比溶剂型涂料在VOCs释放方面有大幅削减,在末端使用集中热力燃烧装置(RTO)的情况下,2种涂装线的VOCs释放浓度目前均能够达标;而水性涂料比溶剂型涂料的总能耗大约多55%,改用水性涂料后,涂装释放的VOCs削减效果很显著,但其能耗有所增加。因此,水性涂料需要在涂装工序方面进行精简,水性涂料涂装线生产效率的提高也是未来推广水性涂料使用亟待解决的实际问题。
从涂装过程中VOCs释放的角度来看,水性涂料比溶剂型涂料大幅削减,体现了水性涂料本身的环保性。但如果使用RTO处理后,溶剂型涂料和水性涂料的VOCs释放均能达标。而从总能耗角度,水性涂料比溶剂型涂料能耗高大约55%。
水性工程机械涂料“湿碰湿”配方设计和应用研究
近年来,我国一系列环保政策出台,水性涂料在金属涂装市场的份额不断提高,尤其是工程机械领域,三一重工、中联重科等等工程机械巨头纷纷上线水性涂料。工程机械涂层一般为“环氧底漆+聚氨酯面漆“两涂层体系,基于加快生产节拍、节能减排、减少人力等等的考虑,越来越多工程机械涂装线将传统的两喷两烤(2C2B)改成了两喷一烤(2C1B):在环氧底漆未完全干透时喷上聚氨酯面漆,再进行烘烤,即所谓的“湿碰湿”。
工程机械涂料“湿碰湿”工艺对水性漆的应用提出了很大的挑战。由于水的挥发潜热大,水性环氧底漆普遍慢干,在“湿的”环氧上喷上聚氨酯面漆,一方面环氧漆内的气泡未逸出就罩面漆,底漆内的气泡顶起表干的面层,面漆易起痱子,如图1所示;另一方面,环氧底漆的固化剂(脂肪胺)会优先和聚氨酯面漆的固化剂(异氰酸酯)发生反应,使得底漆和面漆都无法充分固化,性能变差。
工程机械涂装采用水性涂料的条件与驱动
由于采用水作为溶剂,水性涂料在职业健康、安全和环境保护方面较传统溶剂型涂料具有优势,使用水性涂料能大幅降低 VOCs的排放量,因此采用水性涂料成为涂装行业“蓝天保卫战”的一个主要选择。水性涂料能否大规模替代传统溶剂型涂料的必要条件是,功能上的各项指标如防锈、防水、耐油、耐高温、装饰等性能及寿命是否满足具体工况需要。
水性涂料与溶剂型涂料在施工工艺上有所区别,已有喷涂线是否满足或通过适当的改造后满足水性涂料的施工应用,是水性涂料替代溶剂型涂料的充分条件。最后,影响工业企业是否采用水性涂料替代溶剂型涂料的是成本,最终的决定因素或驱动力则是综合效益。
目前,水性涂料特别是工业水性涂料应用的占比还很低,但水性涂料替代溶剂型涂料的范围正在扩大。不同行业、不同企业、不同产品的涂装可根据自身实际情况进行分析,选择是否采用水性涂料,制定切换水性涂料的计划、方案等。
水性工业涂料在轨道车辆上的应用
轨道车辆油漆涂装既要满足基本防护性能,同时还要具备优异的装饰效果。我们在机车车辆上试验及应用水性工业涂料遵循以下基本原则:
1)漆膜性能不低于溶剂型油漆;
2)突出水性涂料的安全环保性能;
3)强调配套性能及施工性能。在原有溶剂型油漆施工条件下进行水性涂料涂装,水性与溶剂油漆交叉配套施工性能良好;
4)使用既有喷漆设备实现VOC达标排放。以现有设备、工具的适用性为前提,最大限度减少喷漆室、烘干室等设备的改造。
经过对水性涂料产品的性能分析及符合涂层技术指标的试验检测,确定底漆、中涂漆、面漆、清漆及底面合一漆等采用相应的水性工业涂料,腻子仍采用原子灰。
在轨道车辆、工程机械等装备制造行业,生产工艺复杂,油漆涂装范围涉及板材、加工件、焊接件、结构件、零部件、机组及整车。工件材质多种多样,包括热轧钢板及型钢、冷轧薄钢板、锻铸件、不锈钢、铝合金、玻璃钢等。工件表面状态也千差万别,如氧化皮、锈蚀、油污、切削液、焊接防溅剂、旧漆膜及灰尘杂质等。为保证油漆涂层的附着力及稳定性,需要针对不同工件结构、材质及表面状态进行针对性处理并到达一定的清洁度、粗糙度。
水性工业涂料应用过程中面临的问题
(1) 国内水性树脂技术落后
(2) 施工容忍度低,涂装效率受限
(3) 施工过程增加了设备和能源的投入
(4) VOC 处理设备要求不明确
(5) 涂料包装物、废水处理后的污泥检测问题
(6) 涂料废水处理方法少、成本高
桥梁领域的应用
桥梁包括了跨海大桥、公路大桥、铁路大桥;桥梁涂料包括了钢结构、混凝土等系列配套涂料。桥梁用配套涂料的水性化是桥梁涂装工程实现节能减排的要手段之一, 开发与推广应用受到了国家和相关行业协会的高度重视。目前有的设计单位已经在混凝土大桥上使用水性配套体系,但钢结构桥梁实际应用案例较少。
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