杭叉集团股份有限公司 浙江省杭州市 311305
摘要：随着人们对生活质量越来越高的要求，健康环保的生活理念已经作为装修或者粉饰施工过程中的重要依据。尤其是对油漆这类挥发性高的涂料，不当使用会对人体造成极大的危害。现阶段人们大都选取水性漆作为优质健康的涂料来进行施工，因其以水为介质，与之前使用的溶剂型的漆相比其VOC排量较低，而且能够保持建筑体或板面较好的防腐及装饰性能，较好的施工性能，可谓是具有良好性能的新型材料和工艺技术。因此在建筑装饰领域中被广泛采用。相关人员要对水性漆的使用工艺和特点予以充分的把握，从而让其发挥更大的效用。
关键词：水性漆；特点分析；应用研究
引言
水性漆以水为溶剂或是稀释剂，不人为添加有机溶剂，特别是不人为添加苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI、有毒重金属等，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，这是水性漆最优良的品质。家居建材行业“低碳环保”的理念已经在消费者中深入人心，“要买就要买健康”的消费观念现在已经非常普遍。按照当前的消费观念，健康压倒一切，水性漆和油漆相比，就有这方面的优势，水性漆健康环保，是绿色产业，是漆类未来发展的方向，油性漆必然为水性漆所淘汰。
1.水性漆的特点分析
去离子水是水性漆的主要溶剂，其中存在少量的挥发性有机化学物，对于人体和环境产生的危害较小，是当前涂装中最受欢迎的环保涂料。水性底色漆和水性电泳底漆等在汽车涂装行业的应用越来越广泛，这也是促进产业结构转型升级的重要渠道。在汽车修补漆中，底色漆会产生大量的 VOC，将高固体含量 HS 清漆与水性底色漆进行配合使用，能够有效降低 VOC 的排放量。另一方面，人体的造血系统、呼吸道黏膜、中枢神经系统、肝肾功能和皮肤等，也会受到挥发性有机化合物的影响，水性漆的应用降低了对钣金车间人员的损害，降低了职业病产生的概率。
喷漆室湿度与温度的控制，是控制水性漆中水分挥发程度的有效措施，溶剂型漆涂着固体份的调整，主要是通过稀释剂蒸发速率的调整而实现。20%～30%是水性色漆的涂着固体份，60%～70%是溶剂型色漆的涂着固体份。通过对比能够发现，相较于溶剂型色漆而言，水性色漆的平滑性更加优越。为了避免气泡和流挂等问题的出现，需要设置加热闪干区。在水性漆设计当中，最为关键的一个环节就是控制涂料的流变性。由于喷涂水性漆时存在较强的剪切力，会降低水性漆的黏度，提升其微粒化效果。而其黏度会在剪切力消除后迅速增加，进而提升抗流挂性能，增强其定向效果。
2.水性涂料的基本内容
封闭型异氰聚氨酸脂型树脂漆和水性聚酯氨基树脂漆，是当前水性中涂漆的 2 种主要类型。水性中涂漆的烘烤温度为 140～160℃，施工条件温度在 20～30℃，施工中还需要控制相对湿度为 60%～85%。与溶剂型中涂漆膜相比较，其漆膜性能不会有所降低，但是在抗石击性能上却有了明显提升。水性聚氨酯漆和水性丙烯酸氨基漆，是当前水性底色漆的 2 种主要类型。在应用水性底色漆的过程中，对于水性底色漆铝粉的定拉控制尤为关键。为了保障闪光铝片的最佳取向与展平，需要在施工中进行流变处理使之形成触变性流体，在此过程中采用流变控制剂或者增稠剂。相较于市场中的溶剂型底色漆而言，水性金属底色漆的定向性能更加优越，能够获得更佳的闪光效果。水性清漆、溶剂型罩光清漆和粉末清漆等，可以与水性底色漆混合使用，以提升涂装效果。按照一定的比例，混合水性丙烯酸树脂或者醇酸树脂与水溶性甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂，能够形成水性罩光漆，并且随着工艺水平的不断提升，水性罩光漆的环保性能会更加优越。
3.水性漆的应用
3.1在航空航天领域的应用
为减少污染减少VOC排放，随着全球环保的呼声越来越高，使用低溶剂低污染的涂料已成为大势所趋，高固体份涂料、无铬镉铅的航空水性涂料成为环保航空涂料发展的重要方向。在航空制造领域，如美国的波音、法国空客等公司的飞机上广泛使用了PPGAerospace、AKZONOBELAerospace等涂料公司的不含重金属的高固体份航空涂料和水基涂料。另外，飞机的基材中包括了塑料、橡胶、碳纤维复合材料等对溶剂敏感的底材，不适合使用溶剂型涂料进行涂覆，水基涂料成为首选。
3.2在工程机械领域的应用
工程机械包括挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、路面机械、桩工程机械、工业搬运机械等。随着中国制造业的崛起，市场竞争日趋激烈，工程机械产品竞争已经从原来的性能、可靠性方面扩展到产品外观性能的竞争，各主流制造商越来越注重产品的“精细化”和外观装饰性能。为了保护环境，改善涂装人员的工作条件，工程机械涂装应用水性漆势在必行。
3.3在汽车领域的应用
在汽车制造过程中，车身涂装是工艺流程最长、技术复杂程度最高的环节之一，也是产生三废排放最多的环节之一。水性漆的环保优势得到了社会的广泛认可，已成为现代化生产的必然趋势，在汽车涂装等方面开始了广泛应用。在相关法规的驱动下，汽车厂为环保达标，在三涂层体系的涂装工艺中，开始使用水性中涂、水性底色漆、双组分罩光清漆等新材料、新工艺。可以将VOC的排放降低到≤40g/m3，达到国际清洁生产先进水平。
上海汽车集团股份有限公司一新建油漆车间，按水性漆涂装工艺进行规划、建造，使用了包括水性中涂、水性色漆在内的水性漆产品，以及双组分罩光清漆（溶剂型）。经调试，目前该新油漆车间已顺利生产，产品涂膜质量达到或超过了溶剂型油漆的质量标准，尤其是涂膜外观（如光泽、鲜映性等）均明显高于溶剂型油漆。该新油漆车间作为国内第一批采用水性漆涂装工艺的企业，已经成为汽车工厂中的环保节能典范，该项目的成功实施为水性漆涂装工艺在国内汽车企业中的推广起到了一定的示范效应。
3.4在家装建材领域的应用
在国外，以欧洲家装建材市场为例，从2007年1月1日起，欧盟国家开始实施新的漆类标准《欧盟装饰涂料指导方针（2007～2010）》，溶剂型油漆被完全禁止在室内装饰中使用，也禁止生产和销售溶剂型漆。这意味着欧洲的家装建材已经完全成为水性漆的天下。
3.5水性漆环保涂料在涂装中的应用
在涂装中应用水性漆环保涂料，需要对车身表面参数进行合理控制，并明确其工艺要求，保障涂装的效果，发挥水性漆环保涂料的最大效能。R a ≤0.35（cut off 2.5，cut off 即临界值，是判断检测结果的标准）是涂装中对电容粗糙度的参数要求；控制闪干时间为 5～6min；0.2～0.4m/s 是外板机器人喷涂的沉降风速控制范围，0.4～0.6m/s 是内板喷涂的沉降风速控制范围；在喷涂过程中可以应用两段式脱水工艺，为了保障良好的脱水效果和水的分散，应适当降低升温斜率且保持升温热风的柔和性；在保温段加强热风流，保障水分的散发及时；选取车身2～3cm 进行测试，得出提升脱水性能的最佳参数设置，控制升温段脱水烤箱中热风流速为 0.5～1.0m/s，控制保温段脱水烤箱中热风流速为 1.0～1.25m/s；
合理控制烤箱含水量在 10g/kg 以内，对于车体连续进入代入的水分进行有效平衡，保障新鲜空气的及时供应，含量为 25%～30%；对于门内温度和车身温度进行合理把控，保温段外表铁皮温度应该约为 70℃，门内温度约为 65℃；合理控制 BC2 到脱水烘房的常温闪干时间，一般约为 3min；在车身进入清漆内板喷涂区的过程中需要经过强冷区，内板温度应该在 35℃以下，外板温度应该在 30℃以下。在中涂烘房中施工时，为了避免直接高温造成的气泡等问题，需要进行低温预烘烤，之后进行高温烘烤固化处理。为了保障涂料水分的有效蒸发，需要在 80℃环境下持续约为5min，升温段控制在约 160℃进行固化。在底色漆闪干烘房施工时，控制漆膜含水量约为 10%，防止脱水率过低或者过高引起的漆膜针孔与清漆施工效果不佳等问题。在闪干烘房设置保温区、升温区、进口端气封、出口端气封和强冷区。进行脱水率试验对经过闪干烘房的涂膜含水量进行测定，以判断闪干烘房是否达标。