水性金属涂料的安全设计与使用
0 前言
随着汽车工业的高速发展,汽车涂料的用量也在不断增长,2014年汽车产量达到2300万辆,涂料使用达到45万吨。金属效应铝粉颜料由于具有随角异色效果及丰富层次感,使人们能够产生一种生梦幻、愉悦、轻快、高档的感觉,广泛应用于汽车金属漆中,据统计在轿车面漆中金属漆的占有比例达到了70%左右。
近几年来环境保护问题成为全人类最关注的话题之一,我国也出台了相关环保政策来控制有机挥发物的排放。2014年《乘用车生产企业准入条件及审查要求》明确规定汽车行业新增涂装线中面涂必须使用水性涂料,原有涂装线也必须在规定时限内进行改装使用水性涂料。2015年2月开始在涂料行业针对在施工状态下VOC高于420克/升的涂料产品征收消费税,对涂料施工环节征收排污费的政策也即将出台,水性涂料的应用将得到快速发展。目前汽车用涂料水性化率已达75%。
当前水性汽车中面涂料一般呈弱碱性,而铝粉颜料在弱碱性条件下可与水发生反应释放出氢气,因此在制备和使用水性金属漆时,必须采取适当的处理措施,预防涂料质量事故和安全事故的发生。
1 水性金属涂料存在安全隐患的原因分析
金属涂料中一般要添加4%左右的金属铝浆。金属铝性能特殊,能与水在一定条件下发生发应。传统溶剂型金属铝粉涂料,由于涂料体系一般呈弱酸性或中性,且体系中没有水分存在,铝粉能惰性存在涂料中,体系稳定。水性涂料以水做溶剂,涂料体系一般呈弱碱性,在此条件下水会与铝粉发生反应,释放出氢气。其反应方程如下:
2Al + 3H
2
0 Al
2
O
3
+ 3H
2
- 2Al + 6H
2
0 2Al(OH)
3
+ 3H
2
1.1
铝粉变化对涂料质量的影响
铝粉与水反应后,铝粉表面颜色会发黑变暗,最终影响涂膜效果,达不到客户的要求,导致质量事故的发生,铝粉变化后对金属漆外观效果的影响见图表1。
1.2
铝粉变化对安全的影响
金属漆在储存中与水反应生成氢气,会导致容器中的压力增加而“胀桶”,严重的可导致爆炸事故。在使用时,工人在打开油漆桶同时,如果桶内压力过高,过高的压力可导致涂料从包装桶中涌出,甚至出现“冲盖”现象,造成对操作工的人身伤害。
国内多家汽车生产厂都曾经出现过水性涂料出现“胀桶”,开桶时出现“冲盖”现象,幸未没有发生人身安全伤亡事故。
2、金水性属涂料安全稳定性的测定与评价
水性金....
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