关于汽车水性涂料的环保应用
作者 : 未知

  21世纪环境保护愈来愈成为人们高度重视的关键问题。传统的溶剂型涂料,含有大量的挥发性有机溶剂VOC。VOC的排放会对环境造成重要影响:第一,挥发性有机化合物挥发进入大气层后,能与大气中的硫氧化物、氮氧化物、氨等工业废气、汽车尾气排放物通过复杂化学反应产生粒径低于2.5um的可吸入肺部的颗粒物(一般称为PM2.5);第二,VOC是造成酸雨、光化学烟雾等环境问题的主要元凶;第三,在太阳光的照射下挥发性有机化合物能与空气中的氮氧化物反应生成臭氧(O3),这些臭氧会存在于地球表面及其上方10km处的对流层中,一旦超出一定的限量,就会导致人类严重的呼吸道疾病、损伤肺部功能,所以我们要避免破坏的是距离地球表面40km的臭氧层,它能够过滤太阳光中波长240~320nm的紫外线,对生物起到保护作用。因此对于汽车涂料而言,其环境保护方面的首要工作就是减少汽车涂料中VOC的排放。因而,找到一个环保的替代产品成为了人类保护环境的一个重大课题。水性漆涂料,以水溶性树脂或不同类型的分散树脂为基料的涂料,不仅制造过程不使用溶剂、施工环节不排放有机溶剂而且完全符合国际流行的经济、环保、高效、性能卓越原则。因而,在如今VOC排放不断受到限制的时代里,水性漆涂料的发展,呈现了极为良好的前景。
  一、传统汽车修补漆的V0C
  简单地说,涂料中的溶剂即为典型的VOC,据统计,2000年在涂料行业VOC的排放状况大致有:30.5%来自装饰涂料,15.6%来自原厂汽车涂料,6.6%来自汽车修补涂料,5%来自于船舶涂料,42.3%来自于其他工业涂料,虽然来自汽车修补涂料的VOC在整个涂料领域所占的比重不到7%,但由于欧美政府及环境保护组织对VOC排放的要求,近年来降低VOC成为各大汽车修补涂料供应商开发和推广新产品的主要动力。
  按传统的汽车修补工艺分类,汽车修补涂料可大致分为表面预处理用漆、底漆及面漆几大类,其中面漆有纯色漆、底色漆及清漆两大类。涂料中有机溶剂是最典型的VOC,而汽车修补涂料中,有机挥发物在各类产品中所占比例大致为:表面预处理产品9.2%,底漆33%,纯色漆10.1%,底色漆清漆47.7%。很显然在底漆及底色漆加清漆系统中,VOC是比较高的。在底漆或底色漆中提高固体含量、使用粉末涂料、水性涂料等是降低VOC 的最佳途径。
  二、水性漆的环保性
  水性漆是以去离子水为主要溶剂、挥发性有机化合物(VOC)含量较低的绿色环保产品,优点是对环境、人类健康的危害比较小,且不易燃。目前,最为有效和直接的降低VOC的方法是使用水性漆,这是汽车涂装行业发展的趋势,很多汽车生产厂已经全部使用水性电泳底漆、水性底色漆。由于在汽车修补漆中,底色漆所产生的VOC排放占到所有汽车修补漆VOC排放的近50%,而且高固体成分的中涂底漆、清漆,其VOC含量已能满足全球所有的限制VOC排放的环保法规,如果以单位面积所产生的VOC来衡量,使用水性底色漆配合高固体含量HS清漆,可减少VOC排放达到75.6%,因此,全球汽车修补漆领域主要推广和广泛使用的是水性底色漆。
  使用水性漆不只是减少VOC排放,对于钣喷车间工作人员的健康也较为有利,因为汽车涂料中最主要的挥发性有机化合物(溶剂)会对人类的中枢神经系统、造血系统、肝肾功能、皮肤、呼吸道黏膜有一定影响,使用水性底色漆可降低喷涂技师的职业病风险,另外也会减少喷涂维修过程中有机溶剂对车辆内部的污染和影响,有利于驾乘人员的身体健康。
  三、水性漆的施工性能
  水性漆在环保方面的优点,已经得到大众广泛认可,但是为大家所不熟悉的是,在施工性能方面,水性漆也已经超越溶剂型漆。以正确的工艺及方法使用水性漆,其干燥速度能够远快于溶剂型漆,正常情况下水性底色漆的喷涂时间(清漆之前的喷涂、闪干总时间)为5~10min,而同样情况下溶剂型色漆层完成喷涂则需要10~20min才能。水性漆在施性能方面还具有以下优点:
  1.颜色遮盖性能更好,水性底色漆较传统溶剂型底色漆平均能节省大约30%的用量,这样就可以减少施工时间,提高生产效率,缩短喷涂维修周期,提高客户满意度。
  2.水性底色漆漆膜厚度较溶剂型底色漆薄,流平更好,表面更光滑,配合以高质量清漆,表面效果更为清澈透亮、光泽更高。
  3.颜色稳定性好,颜不易受到不同的喷涂手法影响,不容易出现修补区域黑圈、发花等缺陷。驳口修补相对于溶剂型色漆更容易操作。
  由于喷涂、修补操作更为简单,效率又高,加上沙发一汽车修补漆在颜色、涂膜牢度和耐久度上也均能达到或超过溶剂型油榉的修补效果,所以水性汽车修补漆开始越来越多的应用。
  四、发展展望
  水性涂料在我国历经了20余年的艰难历程,但如今发展前景十分可观。而随着我国建筑、工业的发展壮大,水性涂料的应用领域也将更加广泛,而随着国家及全社会对于“低碳”理念的不断推进和深化发展,相对于溶剂型涂料更具优势的水性涂料产业其发展前景亦十分可观。凡是与人们生活息息相关的相关领域都在朝着涂料水性化趋势发展。但是中国水性涂料产业仍存在技术落后,人才缺失等有待企业及行业解决的发展难题,希望中国水性漆业早日达成所愿,早日完成世界最环保涂料强国的伟大理想。
  参考文献:
  [1]吴复宇.涂装工艺与设备[M],高等教育出版社,2006.
  [2]中国汽车维修行业协会.车身涂装模块G(第二版),2014人民出版社.

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