无溶剂涂料在工程机械上的应用可行性探讨
随着人们环保意识的提高和国家对大气污染治理的加强,源头替代成为涂装行业VOC治理的首要选择。工程机械行业也将源头替代作为涂装VOC减排的主要途径,进行涂装工艺设备改造、更新,加大了高固含涂料、粉末涂料、水性涂料等低VOC涂料的推广应用。但是,高固含涂料、粉末涂料、水涂料也都有其缺点。高固含涂料仍然是溶剂型涂料,使用过程仍产生较大量的VOC,粉末涂料因为固化能耗问题在应用范围上存在一定局限性,水性涂料由于其工艺条件要求严格,不满足条件的生产线不能推广应用。
无溶剂涂料是一种环保型涂料,VOC含量一般低于10%,常见的有环氧涂料、丙烯酸聚氨酯涂料、聚氨酯涂料、聚脲涂料等,在地坪、工程管道、储罐等行业得到了较好的应用,但在工程机械行业的应用几乎为零。近年来,无溶剂涂料的应用研究逐渐增多,荆夕庆等通过对高固含涂料、水性涂料、无溶剂涂料的生命周期进行分析,认为无溶剂涂料优于高固含涂料和水性涂料;涂料科研院所和涂料企业也加大了对无溶剂涂料的研发;工程机械企业技术人员也开始关注无溶剂涂料,齐祥安对普通溶剂型涂料、高固含涂料、水性涂料、粉末涂料、UV固化涂料、天冬聚脲涂料的VOC含量、涂层质量、性能和成本、能量消耗、投资费用等方面进行了分析评价,认为天冬聚脲涂料是工程机械涂料的最佳选择,并对天冬聚脲涂料进行了工艺试验。无溶剂涂料和水性涂料、粉末涂料等一样,在工程机械行业应用有一定的优势,但也存在需要改善的地方和需要解决的问题。本文将结合无溶剂涂料的现状及工程机械涂装的特点进行分析和讨论,以期促进无溶剂涂料在工程机械行业的推广应用。
1 工程机械对涂料的要求
工程机械作为一类专用机械设备,功能、工况等有着自身的特点,因此涂装用涂料、涂装工艺设备等也有别于其他机械设备。
工程机械涂装的功能主要有防锈保护和装饰功能。工程机械设备基本都是室外作业,工况多样,而且,很多工程机械设备会跨区域作业,在一年之内可能经历多种不同的环境。因此,工程机械涂装要考虑不同环境下的防锈性能,还要考虑不同环境下的耐候性,使工程机械在寿命期内的褪色、失光维持在一定的范围,保持良好的外观。工程机械零部件在整机上位置的不同,使得涂装涂层功能的重点、性能指标要求也不同。企业一般会根据零部件所在位置,将涂装质量要求分为不同的等级。驾驶室、机罩等重要外观覆盖件对涂层光泽、耐候性等要求高。涂层的性能和施工质量有关,但涂料本身的性能是基础。HG/T4339—2012《工程机械涂料》规定了工程机械溶剂型防锈底漆和通用底漆的技术指标,以及聚氨酯面漆和其他面漆及涂层体系的技术指标。虽然HG/T4339—2012对面漆光泽没有明确要求,但随着工程机械的发展,整机企业对产品主要外观件的面漆光泽都要求85甚至90以上。在涂层耐盐雾性和耐老化性要求上,主要工程机械企业的产品涂装除了工作装置、底盘等部件,机架、驾驶室、覆盖件等要求都提高到了1000h以上,有的企业甚至提高到了1500h(耐盐雾测试结果要求不起泡、不生锈、不开裂、不剥落,耐老化测试结果要求不起泡、不生锈、不开裂、不剥落、不粉化、变色≤2级、失光≤2级)。工程机械对涂装的装饰性要求在各类机械设备中是要求较高的。
对于工程机械溶剂型涂料中VOC的含量,已经执行国家标准GB30981—2020《工业防护涂料中有害物质限量》或GB/T38597—2020《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》。
工程机械用涂料除了需要满足工程机械产品涂层的防护、装饰性能,还需要适应工程机械涂装施工的工艺条件,如施工环境温湿度、干燥温度及产能、节拍等。
2 无溶剂涂料在工程机械行业的应用分析
无溶剂涂料在交通设施、电力、石油化工、水务工程等领域都有成功应用,并且涂料和施工工艺也已有国家或行业标....
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