硅溶胶在水性汽车漆中的应用

huihe2015 · 发表于 2017-12-18 11:22:41

近年来,国际上对voc排放量的要求越来越严。如:1995年德国大气净化法就规定,车身被涂面积的voc排放量应小于35g/m2。在严格限voc排放量的环保要求促使下,国际上（特别是欧美国家）大力发展水性漆。目前,欧汽车工业发达国家均实现了汽车涂装水性化,汽车涂装普遍采用水性漆,汽车用水性漆及其涂装技术也已成熟,水性漆在品种配套、涂层质量方面可与传统溶剂型漆相媲美。国际上大力发展的是水性漆技术,而不是溶剂型漆技术,我国如不用水性漆,将来在涂装技术方面的国际交流与合作会越来越困难,不利于我国汽车涂装技术水平的提高。
一、汽车油漆的组成
汽车油漆一般有四种基本成分：成膜物质（树脂）、颜料（包括体质颜料）、溶剂和添加剂。
1、成膜物质是油漆的主体成分，其作用是使颜料保持明亮状态，使之坚固耐久并能粘附在物体表面，是决定油漆类型的物质。一般由干性油或半干性油改性的天然树脂（如松香）、人造树脂（如失水苹果酸树脂）、合成树脂类（如甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等）制成。通常通过添加增塑剂和催化剂来调整、改进它的耐久性、附着力、防蚀性、耐磨性和韧性。
2、颜料是油漆中两种不挥发物质之一，它赋于面漆色彩和耐久性，同时使油漆具有遮盖力，并提高强度和附着力，改变光泽，改善流动性和涂装性能。
3、溶剂是油漆中的挥发成分，它的主要作用是能够充分溶解漆膜中的树脂，使油漆能正常涂抹。优质的溶剂能改善面漆的涂抹性能和漆膜特性，增强光泽，减小油漆网纹，从而减少抛光工作量，同时也有助于更精确地配色。除了油漆中已有的溶剂外，还用作稀释油漆使它的粘度适合涂布要求的稀释剂。
4、添加剂。近十多年来油漆工艺发生了巨大的变化，添加剂的使用也越来越常见。虽然添加剂在油漆中的比例不超过5%，但它们起着各种重要作用。有能加速干燥并增强光泽的固化剂，有减缓干燥速度的缓凝剂，还有能减弱光泽的消光剂，有些添加剂起的是综合作用：即减少起皱、加速干燥、防止发白、提高耐化学物质的能力。
二、水性汽车漆
水性漆与传统溶剂型漆一样,基本成分包括溶剂、树脂、颜料和添加剂等。水性中涂漆主要有聚醋和聚氨酷漆,其施工固体分较高,一般为50-60%。水性中涂漆的抗石击性能优于传统溶剂型中涂漆。水性面漆的底色漆主要有丙烯酸和聚氨酷漆。水性清漆由于价格较高,目前尚未广泛应用,普遍采用的罩光清漆是高固体分双组分溶剂型漆。
水性汽车漆优点：
（1）减少VOC排放，保护员工安全及对人体的伤害；减少对空气的污染。
（2）使用特点：1.不需搅拌机，调色时只需手摇晃即可，方便快捷；2.易清洗维护，只需用清水冲洗即可干净；3.易于施工时做驳口；4.易于存放，保质期长。
（3）产品特性：1.遮盖力强；2.表面张力大，不易开裂； 3.漆面亮丽，喷涂效果较好； 4.对于技术设备、环境和喷涂技术有较高的要求。
水性汽车漆缺点：
（1）颜料分散性不好
水性漆属于聚合物分散体系,颜料分散性不是很好,因此须采取措施加以改善。
（2）分散粒子的稳定性差
溶解的分子对剪切力、热、PH等都很稳定,而分散的粒子不稳定,因此要对分散体系采取稳定措施。分散粒子受剪切力后会被破坏,因而须考虑在制造、输送水性漆过程中避免剪切力的作用。分散粒子对PH值很敏感,漆中混人酸性物质会形成酸性粒子,从而产生胶化破坏水性漆。还有水性漆在运输过程中受寒冻结后分散粒子也会被破坏。
（3）表面张力大
水的表面张力大,故水性漆的表面张力也较大,在施工过程中要加强管理,否则涂装时易产生下列缺陷和漆膜弊病：易流挂,展平性不好,易产生缩孔、针孔,不易伸人被涂物表面的小细缝中。
（4）蒸发热和热容值高,受温度、湿度的影响大
水的高蒸发热和热容值使水性漆中的水蒸发慢。溶剂型漆中溶剂总量的50%在喷涂雾化过程中挥发掉,而对于水性漆仅为25%。水蒸发慢在涂装时易产生流挂,且使涂装效率变差。因此,需设置中间加热区将水从水性底漆涂层中强制挥发出去。在喷涂清漆前必须把90%的水从水性底漆涂层中除掉防止在最终烘烤时沸腾的水穿过清漆挥发出来以获得最佳的漆膜外观,从而避免水性底漆被清漆返溶。
水的蒸发速率与相对湿度密切相关,相对湿度高时,的蒸发速率很低。因此,喷漆室的相对湿度和温度必须控制在一定范围内,以确保喷漆雾化过程中适量的水挥发掉,并且使水和有机溶剂在涂膜中保持适当平衡。这个适当的平衡是很重要的,其可使涂料有合适的表面张力以润湿喷涂表面。
（5）导电性好
水的介电常数大,因此水性漆的导电性好,一般水性漆的电阻小于0.1MΩ而溶剂型漆有一定的电阻0.5-20MΩ。水性漆的导电性好,当采用静电喷涂时有特殊要求。
（6）腐蚀性大
水性漆含有大量水,因而对容器、输送管路、喷漆室体等易受潮部位有腐蚀性,需用不锈钢或塑料制品。