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水性单组份机床漆在机床涂装上的应用

近年来,随着环保意识不断的深入人心,越来越多的企业开始注重环保和人员的职业健康,机床企业也面临着的环保和职业健康的双重压力。尤其在最近国家推出的《大气污染防治行动》中关于涂料产品的内容,明确指出要制定关于涂料、胶粘剂等产品的VOCs排放限值标准,由此可见涂装过程中产生的VOCs也将被纳入监管的目标。在机床涂装过程中释放出大量的溶剂不仅无法达到VOCs的限值值标准,直接破坏了环境,更对喷涂人员的健康有所伤害。


水性涂料是近年来新崛起的绿色环保涂料,从原来用于家庭装修的乳胶漆到现在喷涂汽车、航空所用的水性工业涂料,水性涂料正日趋走向成熟。同时,水性涂料不仅能降低VOCs的排放,也会把对人体的健康伤害降低到最低。因此用于机械、机床行业的水性工业涂料正逐渐取代溶剂型涂料,成为涂装行业中一个新的方向。本文所讨论的就是水性单组份机床漆在机床涂装上的应用。


机床漆的品种和特点


溶剂型机床漆


根据机床产品的不同,溶剂型油漆也分为不同的档次,较为低档的是硝基漆、过氯乙烯漆,这类油漆由于价格便宜,施工方便而广受欢迎,但是它的光泽、鲜映性均较差,尤其在潮湿闷热的环境中会出现泛白的现象,需加入防潮剂来预防,通常这类产品会用于低档的机床上。中档的产品为单组份丙烯酸漆或单组份改性丙烯酸漆,这类漆价格适中,光泽较好而,被用于中高档的机床产品中。


水性机床漆


水性机床漆按照机床产品的不同进行分类,水性单组份丙烯酸漆属于中档的产品,比如上海涂料研发的SZB-02水性单组份机床漆,这类漆施工方便,干性较快、光泽较好,耐水性、耐润滑油、耐切削液也较好,可以替代溶剂型的硝基、过氯乙烯及单组份丙烯酸漆适用于中档机床的涂装。


机床漆的成膜机理


水性漆在成膜过程中,随着水的挥发经历了聚合物粒子的浓缩、聚集迭合、挤压变形的过程。水的挥发是利用空气中的水蒸汽和水性漆中的水分形成压力差来进行的。由于空气中含有水蒸汽,所以水性漆中水的挥发和温度、湿度有着相当大的关系。而溶剂型涂料成膜时随着有机溶剂的挥发,聚合物始终以分子状态浓缩聚结,成膜阶段单一,溶剂的挥发是利用空气中的溶剂蒸汽和漆中的溶剂形成压力差来进行的。由于空气中不含有溶剂蒸汽,所以溶剂型漆的挥发和温度、湿度的关系相对小。


表一是水性单组份机床漆关于漆膜外观、光泽、干燥时间、耐润滑油及耐切削液等性能的指标参数。


表一,水性单组份机床漆的技术指标


项目名称 过氯乙烯机床漆 技术指标 单组份水性机床漆 技术指标

漆膜外观 漆膜平整、无颗粒 漆膜平整、无颗粒

光泽(60°),% ≥80 ≥80

干燥时间(25℃,,30%-60%) 表干,h ≤2 ≤2

实干,h ≤24 ≤24

耐润滑油,不小于 24 h (与水性环氧酯底漆配套) 不起泡、不生锈、不剥落,允许轻微变色 不起泡、不生锈、不剥落,允许轻微变色

耐切削液,不小于 24 h (与水性环氧酯底漆配套) 不起泡、不生锈、不剥落,允许轻微变色 不起泡、不生锈、不剥落,允许轻微变色

水性单组份机床漆的施工关键因素


温度、湿度及空气流动


水性漆是靠水来挥发的,因此对施工环境要求比较高,通常建议涂装车间能做到恒温恒湿,但是大多数的机床厂涂装环境都比较恶劣,即便做不到恒温恒湿,也要求对现场的温度、湿度数据进行测量。


一般在夏季气温高或湿度小时,水分挥发太快,流平时间短,气泡来不及破裂漆就已经表干了,会致使表面粗糙,这时就需要适当增加水的添加量,适当延长流平时间。如果湿度较大,除了少加水外,还要保持空气的流通。有条件的情况下可以增加烘烤装置。


膜厚


水性漆宜薄涂,多道施工。一次施工太厚,特别是平面喷涂时,一次喷得太厚,成膜质量差,常见的漆病是泛白长期不退,局部开裂,呈十字或人字纹,也可能产生桔皮。这些现象与水在漆膜中的聚集、迁移快慢,表面与内部水的梯度及梯度大小有关,也与乳液成膜时的收缩程度有关。


干燥时间


水性单组份机床漆表干较快,但是真正要做到实干就需要有一定的时间,这也是由于水的蒸发潜热较高有关,通常高温季节或湿度较小的环境中一般需要实干3-5天,而在冬季则需要更长的时间。所以一般建议施工水性机床漆的厂家最好建立烘烤设备,如果无条件也可加装简易的烘烤器具、通风设备等。