影响水性涂料在工程机械行业应用的因素分析
水性涂料在汽车行业已经成功应用了十几年
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。但对工程机械行业而言,工业水性涂料却还属于比较新的事物。随着国家及各省市对大气污染治理政策、大气污染物排放标准的颁布实施,对VOC排放的控制越来越严格。在此形势下,轨道交通、集装箱、农业机械等行业已经较大范围采用水性涂料替代传统的溶剂型涂料
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。工程机械行业近年来也对水性涂料进行了应用研究,一些企业已经开始大规模使用水性涂料
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。另外,水性涂料生产企业也开始关注工程机械行业,针对工程机械使用的水性涂料进行了大量的产品研究和开发
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,许多涂料企业已经开发出专门用于工程机械的水性涂料。
但是,工程机械行大面积推广应用“油改水”在涂料成本、工艺性等方面还存在一些困难和不同看法,一些企业拟对环保设施升级改造并继续使用溶剂型涂料,有的企业倾向于高固体分涂料的研究应用
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。只要废气的排放最终能达到国家和企业所在地的相关标准,采用什么种类的涂料目前并没有强制性规定,但是很多地方大气污染治理政策明确提出要求采用低VOC涂料和试点推行水性涂。本文分析和探讨水性涂料在工程机械行业应用面临的难题和影响因素。
1 工程机械水性涂料研究应用现状
水性涂料在工程机械行业的研究和应用相对轨道交通、集装箱等行业相对较晚,进展也比较缓慢。2007年以前,对水性涂料在工程机械行业的研究与应用的讨论和报道都比较少。由于水性涂料的工艺性局限以及成本方面的因素,水性涂料在工程机械行业并没有得到快速应用,大多数企业停留在观望、研讨和工艺试验阶段,只有极少数企业开展了批量应用。
陈明等
[20]
较早开展了工程机械水性化涂装的应用研究。测试表明,所采用的水性工业涂料与溶剂型涂料相比,能够达到工程机械产品的涂装要求。但试验发现水性底漆打磨性稍差,板材厚度大于4 mm 的工件由于热容大、升温慢,面漆下挂时略有黏手。
左贞等
[6]
通过5 000台随车起重运输车涂装项目实例分析了水性涂料在工程机械涂装工艺设计中的工艺要点、配套设备要求,并与溶剂型涂料涂装进行了对比。结果表明,水性涂料在涂装设备投入以及涂装的漆膜质量方面与溶剂型涂料相比存在一定差距。但是,认为水性涂料使用成本低廉、对环境无污染,符合涂料发展的方向,将会成为工程机械涂料与涂装的主流。
成中平等
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根据工程机械面漆涂装的工艺要求,选择了A、B、C、D 4种不同玻璃化温度的水性羟基丙烯酸树脂制备了不同的水性聚氨酯面漆,并对干燥固化时间、干燥固化过程中起泡的情况、耐候性能及其他物理、化学性能进行了研究。结果表明,当树脂A与树脂B以7∶3的质量比共混复配制备的涂料涂膜整体性能达到了最优,能够满足工程机械要求。
随着大气污染治理措施的加强,水性涂料在工程机械的应用才得到实质性的进展,部分企业开始进行小批量的试用。从2007年开始,水性涂料在工程机械行业研究与应用的讨论和报道越来越多。到了2018年,大多数的工程机械企业开始关注水性涂料,加入了水性涂料的应用研究队伍,少数企业开始大批量应用。
李孟君
[19]
认为,水性化涂装是工程机械行业发展的趋势,但是推广水性化涂装还存在较多问题,还应进一步进行研究和试验论证,并建议工程机械企业与涂料供应商联合就质量、成本问题进行攻关,待解决存在的问题后再推广应用。
王文春
[22]
报道了水性涂料在某工程机械产品结构件涂装上应用的成功案例,为工程机械涂装量最大的结构件提供了很好的参考。
董庆建等
[9]
指出了水性涂料在工程机械涂装应用过程中需要注意的事项,系统分析了工程机械应用水性涂料涂装线需要进行的改造措施。
主雷
[15]
认为,水性化涂装应用推广还存在施工性能差、生产成本较高、设备改造成投入高等方面的问题。
赵趁妮等
[8]
讨论了水性涂料对工程机械涂装的影响,提出了水性涂料选择以及涂层体系设计的方法,对大批量切换水性涂料与涂装中易出现的问题进行了研究,并对水性涂装过程中出现的常见涂层缺陷进行了原因分析,提出了具体改善措施。这为工程机械行业采用水性涂料提供了系统的参考。
李金旗等
[10]
对水性双组分聚氨酯涂料在大型交通工具和工程机械领域的应用进行了研究。通过对水性双组分聚氨酯涂料的配方、成膜机理等方面的研究指出,由于水性涂料配方设计较为复杂、施工难度比较大,市场不成熟、政策法规还不够完善、行业标准欠缺的原因,水性双组分聚氨酯涂料在工程机械行业的推广应用还有很长的路要走。
王元月
[7]
将水性涂料与溶剂型涂料的综合使用成本进行了计算对比。结果表明,相同产量情况下水性涂料年使用成本为656.45 万元,比溶剂型涂料的年使用成本367.92万元增加288.53 万元,成本增加较多。到了2018年,水性涂料在工程机械行业应用的报道开始增加,并出现了湿碰湿的水性涂料施工工艺
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2 水性涂料性能
过去,行业标准对工程机械涂装质量有一些基本要求(见表1),但对漆膜光泽、耐候性、耐水性及耐盐雾性的要求都不高。
但是,随着工程机械的发展,工程机械产品的外观质量已经远远超过表1的标准,各种性能指标都大幅提高(见表2),漆膜的耐水性、耐盐雾及耐候....
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