工程机械领域水性涂料切换要素

随着国家及各省市对大气污染治理政策、大气污染物排放标准的颁布实施，对VOCs排放的控制越来越严格。在此形势下，轨道交通、集装箱、汽车、风电等领域已经较大范围采用水性涂料替代传统的溶剂型涂料。相对而言工程机械领域采用水性涂料较晚，比例不大，但由于近年来很多地方大气污染治理政策明确提出要求采用低VOCs涂料源头替代，目前，工程机械企业也已经开始大规模切换水性涂料。

工程机械领域已有的涂装车间情况一般比较复杂，在切换水性涂料涂装时要注意以下3个问题：

1.现有涂装生产线能否适用？

2.被涂装工件特点是否合适?

3.对于已有的环保设施能否使用或以较低费用运行？

通过对现有情况的分析，已有的溶剂性涂料涂装生产线无法使用粉末涂料，但可以使用水性涂料和高固含涂料；工程机械的结构件外形复杂、质量大、工件烘干时热容量比较大，不太适合使用粉末涂料；工程机械涂装工厂现有的废气处理环保设施比较简陋，有的甚至没有，对于VOCs含量在15%~35%的高固含涂料是不适合的，而且废气处理设备的投资及运行费用，都会高于水性涂料。因此，对于现有涂装生产线以及大型机构件的涂装，选择水性涂料是比较合适的。

水性涂料及涂装有其自身特点，需要详细了解水性涂料切换要素以便进行大批量应用：

要素1，涂料及涂层体系

涂层体系的涂料不同，性能差异很大，工程机械领域水性涂料现已经过大规模成功应用，高性能的水性涂料可以达到中性盐雾 1000h/ 耐候性 2000h/ 耐湿热 960h，完全可以达到溶剂型涂料的标准。水性涂料种类繁多，既有单双组份，又有不同种类的高低档涂料，但随着工程机械的发展，工程机械产品的外观质量，各种性能指标等都大幅提高，比较推荐的涂层体系，如：“环氧底漆+聚氨酯面漆”可以作为水性涂料涂层体系设计时的参考。

要素2，涂装设备（生产线）的改造

1. 前处理设备。钢结构件经过抛丸喷砂之后，残留化学品如没有完全清理干净，会严重影响水性底漆的附着力并产生其他涂层缺陷，因此需增加化学品残留清理设备。

2. 预热设备。对于工程机械比重较大的钢构件，如当地温度较低，工件运来时与喷漆室之前温差较大，会造成流挂、不上膜等各种弊病。底漆涂装前，工件表面温度高于露点温度3℃为较佳选择，可选择增加吹热风、远红外线照射等设备。

3. 喷漆室/流平室温度湿度的控制

随着相对湿度的高低变化，喷漆室的相对湿度和温度需要控制在一定范围内（温度：15℃~35℃，湿度：30%~75%），避免流挂、针孔等各种弊病的出现，有条件的增加空调系统以便保证施工质量。

4. 流平+闪干时间的设计

水性涂料中含有水，在喷涂后进入烘房前要确保涂层经过10min~15min或以上时间的充分流平闪干，防止痱子、起泡等涂层弊病。

5. 烘干室温度、湿度的控制

原有的溶剂型涂料烘干室在当初设计时，除了加热功能外主要考虑的是防火防爆问题，但在使用水性涂料时，涂料中混合的水份要先进行蒸发，因此需要在烘干室加大潮湿空气的排除，如增加除湿机，并进行腐蚀防护处理。

要素3，涂装工艺的调整及改进

一般情况下，切换成水性涂料延用之前的涂装方式即可。需要根据水性涂料的特点结合改进涂装工艺的工序，例如，工件表面化学品残留的清洗，底漆喷涂前（面漆喷涂前）的预热工序，流平加热工序，喷涂及烘干的工艺参数调整等。

要素4，涂装管理问题

1. 工业用水性涂料VOCs含量可以做到≤150g/L（约≤15%）基本适应环保排放的标准，排放浓度及速率不超标。有“VOCs总量限制”的地区，还需要使用废气处理设施。

2. 需要进行工艺试验，并编制新的施工工艺文件。

3. 水性涂料非危险品、对环境污染及人体伤害极小，消防安全管理、职业卫生条件都会有明显改善。

近些年的探索和成功案例证明，水性涂料在工程机械领域的应用是完全可行的。虽然工程机械涂装水性化还存在难点，但一方面得益于成功经验的推广，另一方面会有越来越多企业将会响应国家环保政策，实施源头替代，减少污染。水性涂料在工程机械领域的大规模应用是必然趋势，而且会不断从整机生产企业推广到配套件生产企业。