1、工程机械涂装水性化研究与应用 摘 要：工程机械，用于工程建设的施工机械的统称，包括挖掘机械、起重机械、路面机械等，广泛应用于建筑、电力、道路等工程领域，工作环境恶劣，对涂层的防腐和装饰性能要求较高。 2016 年 12 月 1 日，中共江苏省委、江苏省人民政府印发 “ 两减六治三提升 ” 专项行动方案的通知，要求机械设备等行业在 2017年底之前全面使用低 VOCs含量的水性涂料代替原有的溶剂型涂料，本次研究以此为背景展开，针对工程机械涂装水性化研究作简要说明，并结合实际的工作经验对水性化在工程涂装中的应用展开具体论述。 关键词：工程机械； 涂装水性化；研究；应用 引言 近年来工程机械涂装不断
2、的朝着资源节约型、环境友好型方向发展，而水性涂料，以水作溶剂或者作分散介质，能够大大减少 VOCs 的排放，降低对环境、人体的危害，并与我国当前的环境保护法相关规定相契合，是工程机械行业涂装发展的重要方向之一。下面以工程机械涂装水性化为主题进行展开。 1 工程机械涂装及水性化涂装 工程机械类型较多，包括挖掘机械、起重机械、路面机械等，因其大多应用于工程而得名，如我国的徐工、三一重工、中联重工即是此类产品的知名生产企业。从涂 装工艺的角度分析，它是工程机械生产环节的一个部分，不仅能够起到防腐、装饰作用，而且是工程 ?C 械产品最为直观的显示标志，我国大部分工程机械都选取黄色作为主要的色彩，其旨在
3、于醒目、引人注意，以保障施工中的标识认知，提高人们的安全意识。从涂装的部分进行独立分析，它可以完全独立的成为一个生产小体系，其中包括结构件涂装和整机涂装；以某个工程机械产品为例，结构件涂装就包括上件、抛丸、底漆、底漆烘干、腻子、腻子烘干、打磨、面漆、面漆烘干、下件等流程。 目前，水性涂料主要应用于汽车行业，而工程机械行业大多数仍使用 溶剂型涂料，行业内仅三一重工于 2016 年底率先在大型挖掘机结构件涂装线应用水性涂料，其大型挖掘机结构件涂装线在原有溶剂型结构件涂装线上稍作调整，增加底漆预热、底漆流平保温、面漆预热、面漆保温流平工序，使用双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆，喷涂完成后结构
4、件表面质量能够满足工程机械外观质量要求。 2 工程机械涂装水性化应用 水性涂料与溶剂型涂料相比，其优势主要体现在原材料来源广泛， VOCs含量低，安全成本低。而在施工工艺方面，水性涂料的施工工艺要求明显高于溶剂型涂料。下面以某企业的挖掘 机结构件涂装和整机涂装为例，对水性涂料施工工艺和溶剂型涂料施工工艺进行对比说明。 由表 1 可看出，水性涂料施工工艺流程与溶剂型涂料施工工艺流程基本一致，但对温度、湿度要求较高，主要体现在以下四点： 2.1 涂装前预热 溶剂型涂料喷涂前无需对工件预热，可直接喷涂；水性涂料在喷涂前需对工件预热，工件表面温度需维持在 15-35 。 2.2 喷漆室温湿度控制 溶剂
5、型涂料施工基本不受湿度影响，通过选择不同的固化剂和稀释剂应对温度变化；而水性涂料喷涂时，涂料中的水变成蒸汽膨胀 ，可瞬间使喷漆室湿度升高；当湿度过高时，原本喷涂好的平整漆膜会发生流挂，所以必须进行除湿，而且温度需维持在 5-35 之间。 2.3 涂装后保温 溶剂型涂料在喷漆后可直接在流平室流平，对温度无要求；而水性涂料喷涂后续保温流平，要求温度不低于 15 ，湿度不大于 70%。 2.4 涂料存储 溶剂型涂料存储时间长，无特殊要求；水性涂料存储时间短，存储温度需高于 0 ，低于 35 ，存储期内易出现 PH 值下降和粘度降低。 综上所述，工程机械涂装线水性化需新增涂装前预热系统、涂装后 保温系
6、统、改造喷漆室送排风系统、涂料存储仓库；同时由于水性涂料以去粒子水为溶剂或分散介质，易引起普通金属件的锈蚀，需改造喷漆室室体和集中供漆系统，从而满足水性漆的使用要求。 3 工程机械涂装水性化推广应用中存在的问题 水性涂料在工程机械推广应用存在以下问题： （ 1）施工性能差。水性涂料对底材温度、前处理和喷漆室湿度要求较高；同时流平时间要求 10-15min，无法满足部分结构件涂装线的生产节拍需求。 （ 2）涂料成本增加。水性涂料相比于溶剂型涂料成本至少上升 30%，企业直接 生产成本上涨。 （ 3）能耗成本增加。水性涂料在喷漆前需要预热、喷漆后需保温流平，同时由于水的蒸发潜热大，烘干能耗上涨，预
7、计涂装能耗上涨 15%。 （ 4）设备改造成本高。水性涂料相比于溶剂型涂料对涂装环境要求更高，现有设备需改造后才能满足要求；同时技改时间长，部分涂装线需停产改造。 （ 5）全供应链配套成本及能力将受到影响，现有工程机械外配套供应商设备改造难度更大，技术消耗和稳定周期更长。 4 结语 工程机械涂装水性化是行业发展的趋势，但是水性化涂装推广应用还存在诸 多问题，需进一步深化研究及实验论证，并与涂料供应商联合攻关，切实解决好质量、成本和施工工艺问题，待问题解决后再全面推广应用。本文行文仓促，部分问题的分析认识还不够透彻，欢迎读者批评指正。 参考文献： 齐祥安 .工程机械对低 VOC 涂料的选择与应用 J.中国涂料， 2015（ 04） . 成中平，顾广新，徐杰，等 .水性羟基丙烯酸树脂对工程机械用双组分水性聚氨酯面漆性能影响的研究 J.涂料工业， 2016（ 8） . 陈明，顾广新，秦文，等 .工程机械水性化涂装的应用研究 J.现代涂料与涂装， 2013（ 01）： 42-45. 张瑞 .电泳涂装在工程机械燃油箱上的应用研究 J.上海涂料， 2015（ 02）： 37-41. .第 12 届车用涂料与涂装技术研讨会征文 J.涂料工业， 2014（ 01）：60. 陈康 .高红外加热技术在工程机械结构件涂装线上的应用 J.装备制造技术， 2011（ 04）： 155-157.
