地球環(huán)境的惡化使節(jié)能和環(huán)保問(wèn)題已成為了世界關(guān)注的重點(diǎn)，各國(guó)分別制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求進(jìn)行節(jié)能減排，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。標(biāo)準(zhǔn)控制的主要指標(biāo)有VOC和CO2的排放量，現(xiàn)在部分國(guó)家VOC的排量限值一般要求CO2的產(chǎn)生量在1.5kg/m3以下。汽車(chē)涂裝屬于能源消耗量大、污染物排放量大的工業(yè)生產(chǎn)，為了達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)和相應(yīng)的供應(yīng)商在涂裝材料、涂裝設(shè)備方面進(jìn)行了創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)，其中對(duì)涂裝材料方面的研究較為深入涂料在線(xiàn)coatingol.com。

當(dāng)今涂料開(kāi)發(fā)方面研究的重點(diǎn)是降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗、降低有害物質(zhì)的排放量、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝和降低工程設(shè)備的基本投資費(fèi)用等。目前已開(kāi)發(fā)并應(yīng)用的新型涂料產(chǎn)品主要有水性涂料、3C1B涂料和粉末涂料等，這些產(chǎn)品分別在能源消耗、污染物的排放量上進(jìn)行了改善。德國(guó)、美國(guó)和日本等汽車(chē)發(fā)達(dá)國(guó)家正在大規(guī)模地新建和改造老的涂裝線(xiàn)，普遍采用節(jié)能環(huán)保型的涂料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溶劑型涂料。

水性漆涂料

水性涂料是以水作為稀釋劑代替了傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑，大大減少了涂料中VOC的含量，VOC的排放量一般可以降低到35g/m2以下。水性涂料VOC的消減效果見(jiàn)圖1。

目前普遍采用的水性漆涂裝工藝是：陰極電泳+水性中涂+水性底色漆+高固體分清漆（溶劑型），水性漆與溶劑漆工藝流程對(duì)比見(jiàn)上圖。

水性漆中的水性稀釋劑不易揮發(fā)，水性漆噴涂后一般需要增加預(yù)烘干工序，且水性色漆預(yù)烘干后車(chē)身需要冷卻才能進(jìn)入清漆噴涂工位，自然風(fēng)在較短的時(shí)間內(nèi)很難將車(chē)身冷卻下來(lái)，因此，這里的冷卻工位需要空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)增加制冷功能，這些都增加了車(chē)間的能源消耗。據(jù)調(diào)查，水性漆涂裝能耗較溶劑漆增加了約5%。為了減少能源的消耗，但又可以達(dá)到環(huán)保要求，涂料廠(chǎng)商進(jìn)行了積極努力，現(xiàn)在已經(jīng)研制出了水性的3C1B涂料，可以在一定程度上減少能源消耗，目前這種涂料在日本已經(jīng)有汽車(chē)制造廠(chǎng)家使用，在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有應(yīng)用。

水性漆與傳統(tǒng)溶劑型漆一樣，基本成分包括溶劑、樹(shù)脂、顏料和添加劑等。水性中涂漆施工固體分較高，一般為50％～60％。水性漆噴涂噴漆室內(nèi)的溫度和濕度必須嚴(yán)格控制，噴漆室的溫度在23℃～28℃，相對(duì)濕度70％±5％，基材或車(chē)身溫度應(yīng)保持在噴漆室條件下的露點(diǎn)以上。溫度和濕度會(huì)影響到水性漆膜的顏色、金屬閃光效果、漆膜粗糙度、色勻性和防流掛性等。水性漆的預(yù)烘干溫度一般為70±10℃，烘干時(shí)間5min，加熱揮發(fā)要求漆膜固體分含量達(dá)到80％以上。

水性漆運(yùn)輸和貯存時(shí)有較高要求，因?yàn)樗云釋?duì)溫度很敏感，溫度控制在5℃～30℃之間，在冬季和夏季儲(chǔ)存運(yùn)輸過(guò)程中需有加熱或冷卻裝置。水性漆的貯存穩(wěn)定性一般在3個(gè)月左右，采購(gòu)時(shí)要考慮油漆生產(chǎn)單位與使用單位的距離越近越好。

設(shè)備投資方面，由于水性漆的腐蝕性較大，與水性漆溶劑直接接觸的設(shè)備需要采用不銹鋼或塑料制品，因此設(shè)備投資比溶劑型漆的設(shè)備增加約10%。噴漆室室體壁板一般靜壓層以下都采用不銹鋼材質(zhì)，靜壓層以上部分不與溶劑直接接觸可不采用不銹鋼材質(zhì)，噴漆室排風(fēng)風(fēng)管、下部循環(huán)水槽、水管等均采用不銹鋼材質(zhì)。烘干室和預(yù)烘干室內(nèi)壁板、風(fēng)管等一般采用不銹鋼材質(zhì)，還有相應(yīng)的輔助設(shè)備如輸調(diào)漆系統(tǒng)、噴漆系統(tǒng)等與水性漆溶劑直接接觸的多數(shù)都采用不銹鋼材料。

3C1B涂料

3C1B型涂料有兩種，一種是溶劑型的3C1B涂料，一種是水性漆的3C1B涂料。采用3C1B涂料涂裝可以降低涂料的使用量、減少VOC排放量及降低車(chē)間的能源消耗等，但這兩種涂料在施工控制上要求比較嚴(yán)格，目前實(shí)際應(yīng)用的都比較少，國(guó)內(nèi)只有溶劑型3C1B涂料的應(yīng)用，使用單位是長(zhǎng)安福特馬自達(dá)汽車(chē)南京公司和沈陽(yáng)金杯汽車(chē)等，以下介紹的為溶劑型3C1B涂料。

采用溶劑型3C1B涂裝體系車(chē)身漆膜厚度大約降低了12～15mm，而且3C1B涂裝涂料采用的是高固體份涂料，因此與傳統(tǒng)的3C2B溶劑型涂裝相比車(chē)身涂料的使用量降低了15%左右， VOC的排放量約減少30%～40%。

3C1B涂料的涂裝工藝中取消了中涂烘干、中涂后打磨工段，減少了生產(chǎn)能耗及設(shè)備投資，車(chē)間運(yùn)行能耗減少了15%～20%。生產(chǎn)工序的縮減，降低了車(chē)身的污染機(jī)會(huì)，3C1B車(chē)和3C2B車(chē)相比不良點(diǎn)數(shù)減少了20％左右。

采用3C1B的涂裝工藝對(duì)于電泳的表面粗糙度、漆膜厚度、漆膜的閃干及預(yù)熱工序都有嚴(yán)格的控制要求。車(chē)身電泳的粗糙度要求Ra（cutoff2.5）＝0.3以下。由于采用的是中涂與面漆濕碰濕的涂裝工藝，施工中對(duì)于漆膜厚度、涂膜固化控制等都有嚴(yán)格的要求，否則易于導(dǎo)致色差和漆膜表面失光現(xiàn)象的產(chǎn)生。為了保證噴涂漆膜厚度的均勻性，目前車(chē)身外表面主要采用機(jī)器人噴涂。

粉末涂料

粉末涂料是無(wú)溶劑型涂料，使用粉末涂料VOC的排放量幾乎為零，可以達(dá)到10g/m3以下。粉末涂料的應(yīng)用可以降低VOC的排放量，而且沒(méi)有噴漆室廢水的排放。粉末涂料可以回收利用，利用率一般可以達(dá)到95%。粉末涂料在汽車(chē)涂裝中主要作為中涂、中面合一涂料和罩光涂料等使用。

先前的粉末涂料能耗較高，換色難，耐侯性差，一次性噴涂漆膜較厚，漆膜外觀的裝飾性較差，這使粉末涂料的應(yīng)用受到限制。目前開(kāi)發(fā)了一些新的產(chǎn)品，改善了粉末涂料的性能，如低能耗、高耐侯性和小粒徑的粉末涂料等。先前的粉末涂料烘干溫度要求在180℃以上，烘干時(shí)間20min；現(xiàn)在涂料的烘干溫度降低到140℃，烘干時(shí)間30min。

粉末涂料由樹(shù)脂、固化劑（熱固性粉末涂料中）、顏料、填料和助劑（包括流平劑、穩(wěn)定劑等） 等組成。粉末靜電噴涂設(shè)備主要由帶電粉末噴槍、供粉裝置、供氣系統(tǒng)及回收裝置等四大部分組成。粉末靜電噴涂采用多槍自動(dòng)操作系統(tǒng)，分別從上、下、左和右等多方向噴射， 使粉末噴涂均勻， 厚薄一致，噴槍距工件150～250mm。噴涂時(shí)被涂物必須接地良好，以保證較好的粉末涂料涂著效率。生產(chǎn)中供粉桶、噴粉室及回收系統(tǒng)要避免其他不同顏色粉末的污染，每次換色時(shí)一定要吹掃干凈。

結(jié)語(yǔ)

節(jié)能、環(huán)保涂料的技術(shù)仍然在不斷提高，涂料在研發(fā)中考慮降低VOC排放量的同時(shí)，兼顧降低CO2的排放量（即降低能源消耗）。如目前水性3C1B涂料的研發(fā)，即是減少了中涂烘干工序，降低了水性涂料能耗大的缺點(diǎn)；低溫粉末涂料的研發(fā)解決了粉末涂料能耗大的缺點(diǎn)。在環(huán)保法規(guī)的嚴(yán)格要求下，節(jié)能、環(huán)保涂料的研發(fā)及應(yīng)用一定會(huì)在國(guó)內(nèi)外得到高速發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保涂料取代溶劑型涂料的趨勢(shì)也將成逐步增大的趨勢(shì)。

來(lái)源：中網(wǎng)資訊