“油改水”切换之窗                                       发布时间：2018/8/1 16:32:31                 

最近几年国家生态环境部、各省市及各地方环保厅（局）为解决大气污染，陆续颁布法律、法规并制定和执行了严格的VOC排放规定及严厉的惩罚措施。传统油漆不仅自身的有害物质、致癌物质严重危害人体健康，其稀料剂是有机溶剂，在涂装过程中会释放大量的VOCs，正是造成雾霾的主要来源之一。而水性涂料用水作为溶剂和稀释剂，大大减少了VOCs的排放。无论是从水性（涂装）行业发展还是社会需要，改用低VOC水性涂料进行涂装在全国相关行业已经形成共识，全面推广“油改水”创建绿色环保产业和实现绿色环保产品已势在必行，不容置疑。涂装行业由原来的油性涂料切换到水性涂料，并非仅仅是一个简单的涂装技术问题，重要的是必须重新审视原有的工艺设备和工艺流程，更新涂装管理的理念和提升涂装管控水平。为能在切换过程中少走弯路，既能达到符合国家防治大气污染的相关标准，又能保证涂装质量，本文对切换中应引起重视的问题简述如下：

一、涂层体系设计

由企业涂装负责人和涂装质量监管人对该批涂装工件的底材性质（热轧钢、冷轧钢、平通碳钢、铸铁底材、镀锌底材等）、涂层体系（底涂、面涂、中间涂等）、使用环境（桥梁钢构、车间钢构、车辆罐体、机械配件等）、涂装方式（喷涂、浸涂、辊涂或静电涂装等）、主要指标（如光泽、硬度、耐盐雾等）、成膜条件（常温自干、低温烘干、低温烘烤、高温烘烤等）以及对涂层的最终质量要求等尽可能有一个全面细化的设计，并且尽可能将一般定性变为定量指标。依照清晰明了的涂层设计，方可向涂料供应商索要产品。反之，如果涂装前缺少上述设计而是盲目选择涂料及涂层体系，使用水性涂料的成功可能性就会大大降低。

二、涂装设备（设施）的更新

为能降低涂装作业对环境的污染，建议涂装作业立足现有条件增设或改造如下设备（设施）：

1、涂装工件前处理室

金属构件（尤其是钢结构）经过抛丸喷丸之后，残留物并没有完全清理干净，不仅会严重影响涂层附着力也会产生其它涂层缺陷，前期处理是关系涂层质量的第一关，不可忽视。如增加喷淋清洗和干燥设备，即使体量小的工件也需经过检查，针对有无油渍、化学品残留物进行清洁处理，而这些前期处理都应该是在独立的处理室进行。

2、喷涂室、流平室（闪干室）

凡喷涂作业，即使是无毒无味的水性涂料也会因涂料雾化而影响环境，这也是“防治大气污染”所不容许的。因此应设置喷漆室和流平室（室内温湿度应控制在15-30℃、30-80%范围内，以避免流挂、针孔、锤纹等弊病）。喷涂房的废气应导入吸附净化设施。辊涂作业应在室内或棚内作业，因露天作业无法掌控温湿巨变和风沙雨雾侵袭，而这些不可控因素还是给涂装造成各种弊病的主要元凶。

3、温、湿度的掌控

环境温度、湿度的高低变化，会对水的蒸发速率发生较大波动，因而直接影响成膜时间。溶剂型涂料的烘干室、烘烤房除了加热功能外主要考虑的是防火防爆。改造或新设计的烘干、烘烤房必须充分考虑湿气排放功能和初期预热、中温、高温或恒温烘干的温度调节问题。水性漆水气蒸发量大，加大湿气的排出，缩短湿气停留时间十分重要。

目前，加工生产与涂装工艺混为一个车间，造成互为影响互为干扰的情况十分普遍，按照上述需求将上述不同阶段的工艺隔离开形成独立的密闭空间，不仅净化了生产环境而且对涂装质量起到了事半功倍的效果，而所产生的改造费用也并不高。

三、正确认识水性漆

水性涂料以水为分散介质，水的表面张力比一般的有机溶剂明显要高，因水带来的高表面张力不利于水性涂料的消泡、渗透、基材润湿乃至流动、流平，很容易导致水性涂料的施工性能不良、涂层缺陷频出，一句话：水性涂料生产难度大。而愈是难度大也正表明这类合格产品的性能愈优异，这是一个不言自明的道理。

1、快与慢

溶剂型油漆的成膜是一个有机溶剂（如稀料等有机溶剂）挥发的过程，水性涂料的成膜是一个水分蒸发的过程，蒸发速率要比挥发慢。快的好处是功效高，缺点是由于快速成膜，漆膜的自交联完成不彻底、稳定性差，造成短期内即会产生漆膜龟裂、涂层脱皮，严重影响了涂装的防护效果和防护时限。水性涂料成膜速度慢，能使所有水分全部蒸发，漆膜交联彻底，稳定性强，形成的涂层可达到不龟裂不脱皮，强化了防护功能，延长了防护时限。

施工环境温度低、湿度大，可通过烘干室或鼓吹热风改善环境温湿度，以促使水性涂料在常温、低湿环境中顺利完成交联、成膜。

2、硬与软

诚然，常温自干的单组分水漆的涂层硬度不如油漆，但大量用于钢结构、移动板房、大体量构件的涂装并不过分要求其耐划伤、耐碰撞等漆膜硬度，其追求的是涂层抗老化、耐腐蚀，也正因为水漆独有的柔韧性与适当的成膜速率相结合形成的自干涂层，才产生了水漆涂层不龟裂、不脱皮长效防腐的优势。

对于工程机械、车辆等对涂层对耐划伤、耐碰撞要求苛刻的产品可以选用双组分或烘烤型水性涂料，同样可以达到良好效果。

3、性价比

如果从同等质量的市场价格比较，水性漆的单位价格可能略高于油漆，但如果剔除使用油漆所额外承担的各种费用，如：添加稀料费用、危险品运输费用、防火防爆安全费用、越过环保红线而造成的各项费用、涂布量差异所造成的成本摊销（干膜40微米左右，水性漆的理论涂布量是＞7㎡/kg，油漆的理论涂布量是4.5-4.7㎡/kg）等，使用水性漆的生产成本要低于油漆。

4、涂层养护

水性单组分常温自干涂料的成膜受控于环境温湿度，这可能对涂装功效带来影响，但它有两个优势。其一，不仅施工便捷，不需要添加固化剂和稀料，而且降低了涂装成本；其二，也是最重要的，正因为涂层的完全固化过程与水及其它挥发物质基本同步，才呈现出了涂层的稳定性：不龟裂、不脱皮、抗老化、抗腐蚀性优越。为了充分发挥其优势，单组分自干涂料的工艺过程应掌控好以下几点：①涂装底材表面温度大于露点温度3℃以上方可施工；②多层涂装应尽可能延长涂装间隔时间，间隔时间短将影响整个涂层的涂装效果（辊涂作业还会造成下道涂层破坏上道涂层的附着力，从而破坏整个涂层的附着力）；③涂装后应保证8—24小时的涂层养护期，在养护期内涂层避免雨淋、雾浸和无序堆压、碰撞。

后记

自古就有“三粉料七分功”的说法，作为“半成品”的水性涂料只有充分认识其固有的特性，进而运用到实践中才能收到事半功倍的效果。目前水性涂料市场占有率正在迅猛扩张，不少企业已切换多年并收到了满意的效果就充分说明了这一点。