工程機(jī)械傳動(dòng)部件水性漆涂裝試驗(yàn)

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摘要：隨著國家對于環(huán)保問題的高度重視，嚴(yán)控涂裝工程機(jī)械涂裝施工過程中的VOCs的排放已成為趨勢。傳動(dòng)部件涂裝“油改水”，是勢在必行。如何選擇適合工況的水性漆，如何最具經(jīng)濟(jì)性的進(jìn)行設(shè)備升級滿足水性漆施工要求，如何滿足不同客戶的水性漆需求，成為涂裝工藝人員新的研究課題。

關(guān)鍵詞：水性漆；環(huán)保；工藝

山推股份傳動(dòng)分公司是國內(nèi)最早生產(chǎn)各類工程機(jī)械變速箱、變矩器等傳動(dòng)部件的專業(yè)公司，為全國數(shù)十家內(nèi)外資工程機(jī)械主機(jī)廠配套。傳動(dòng)部件安裝在機(jī)體內(nèi)部，不受陽光照射，按照涂裝質(zhì)量要求為C級（注：駕駛室為A級；機(jī)罩等覆蓋件為B級；發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱、變矩器、油泵、馬達(dá)等為C級；底盤件為D級）。C級件漆膜性能主要是防銹性、耐濕熱、耐高溫，對于耐候性和保光保色性要求較低。同時(shí)，對漆膜的附著力、耐沖擊性、柔韌性等物理指標(biāo)要求較高。公司傳動(dòng)類部件的涂裝一直采用的是油性雙組份環(huán)氧底漆和油性雙組份聚氨酯面漆。傳動(dòng)部件的涂裝，主要是箱體外表面，箱體大都是鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁件，進(jìn)廠時(shí)，均已噴涂一層底漆，以保證在加工和裝配過程中不產(chǎn)生銹蝕。裝配完成后的傳動(dòng)部件的施工工藝如下：脫脂（70℃～90℃熱水）→干燥20分鐘→噴底漆→烘干10分鐘→噴面漆→流平10分鐘→烘干50℃～70℃，30分鐘→自然風(fēng)冷10分鐘→下線產(chǎn)品下線半小時(shí)左右后即進(jìn)行塑料袋包裝并裝箱入庫。近年來，由于國家對于環(huán)保問題的高度重視，中央和各地方環(huán)保部門相繼制定了越來越嚴(yán)格的政策，嚴(yán)控涂裝施工過程中的VOCs的排放。原有的油性漆涂裝施工，雖然我們采用了催化燃燒等末端治理措施，仍然無法確保達(dá)標(biāo)排放，既污染環(huán)境，又經(jīng)常因VOCs排放超標(biāo)而不得不限產(chǎn)停產(chǎn)。為徹底解決這一問題，我們適時(shí)開展了工程機(jī)械傳動(dòng)部件水性漆涂裝試驗(yàn)研究課題，從源頭上控制治理涂裝施工中VOCs的排放。一年多來，我們進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，取得了圓滿的結(jié)果，主要研究成果如下：

1水性漆的選用

根據(jù)傳動(dòng)部件的涂裝性能要求，我們先后選用了十余家國內(nèi)外水性涂料廠家的水性漆進(jìn)行了對比試驗(yàn)。試驗(yàn)驗(yàn)證了水性漆漆膜性能﹑施工性能﹑VOCs含量以及經(jīng)濟(jì)性，等等，最終選定單組份水性環(huán)氧改性丙烯酸底面合一漆，并根據(jù)傳動(dòng)橋箱產(chǎn)品指標(biāo)要求委托武漢材料保護(hù)研究所對該水性漆進(jìn)行了檢測，相關(guān)指標(biāo)要求及結(jié)果如下圖：檢測結(jié)果顯示，單組份水性環(huán)氧改性丙烯酸底面合一漆的各項(xiàng)性能指標(biāo)完全滿足工程機(jī)械傳動(dòng)部件的涂裝要求。并且表干時(shí)間短，兼具底漆的防護(hù)性和面漆的裝飾性能，同時(shí)將原來油漆施工時(shí)，噴涂一道底漆后，再噴一道面漆，改為僅噴一道底面合一水性漆，實(shí)現(xiàn)人力和施工時(shí)間的優(yōu)化。同時(shí)，水性漆VOCs含量≤80g／L，涂裝施工時(shí)，排出的廢氣，經(jīng)過濾棉過濾和二級活性炭吸附處理，即可達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門檢測認(rèn)可后，排氣口無須安裝在線檢控設(shè)施，催化燃燒等末端治理設(shè)備也可終止運(yùn)行。

2涂裝線的改造及施工工藝的調(diào)整

由于受場地和設(shè)備的限制，原有的油性漆涂裝線及施工工藝無法做大的改動(dòng)，這也是研究課題中的難點(diǎn)。我們在水性漆的選擇過程中，需要充分考慮這個(gè)因素，即水性漆必須滿足表干時(shí)間短且不需要較長的高溫烘干。為此，我們對原有的涂裝線進(jìn)行簡單適應(yīng)性改造，增加流平和烘干室的通風(fēng)，對烘干室適度加長，在烘干溫度仍然保持在605℃±5℃時(shí)，就基本滿足了水性漆涂裝要求。傳動(dòng)部件水性漆涂裝下線后0.5小時(shí)，即可塑料袋封裝后裝箱入庫。

3涂裝施工便利性的研究

水性漆施工和油性漆有較大的差異，對操作者技能要求更高。為了更便于施工，保證涂裝質(zhì)量，我們與水性生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)，取得良好的效果。操作者只需要在原漆中加入5%左右自來水，施工粘度在20秒～45秒（涂-4杯）之間均可施工，不需要反復(fù)測量粘度。采用空氣噴涂，噴槍口徑根據(jù)工件大小可在1.5～2.5mm間任意選擇，均可達(dá)到滿意的涂裝效果，提高了施工效率。

4水性漆涂裝經(jīng)濟(jì)性分析

推廣應(yīng)用水性漆，經(jīng)濟(jì)效益也是不能不考慮的重要因素。由于水性漆價(jià)格較高，各品類價(jià)格相差較大，在選用水性漆時(shí)，應(yīng)在滿足涂裝性能和質(zhì)量的前提下，選擇適宜的性價(jià)比優(yōu)良的水性漆，不宜因追求過高的性能指標(biāo)，而選用價(jià)格昂貴的水性漆。我們選用單組份水性環(huán)氧改性丙烯酸底面合一漆，性能滿足傳動(dòng)部件的涂裝要求，質(zhì)量穩(wěn)定，VOCs含量低，施工便利，價(jià)格不高于油性雙組份聚氨酯漆。使用自來水開稀，節(jié)省了大量的稀料，同時(shí)廢氣治理費(fèi)用大幅度降低。廢漆渣不作為危險(xiǎn)廢物，處理方便，費(fèi)用低廉。綜合測算，傳動(dòng)部件采用水性漆涂裝，經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀的。通過開展水性漆涂裝試驗(yàn)研究達(dá)到了預(yù)期目的。目前，為徐工﹑臨工﹑廈工﹑柳工﹑斗山和德工等工程機(jī)械主機(jī)廠提供的傳動(dòng)部件已全部切換為水性漆涂裝，并且得到了各主機(jī)廠的普遍認(rèn)可，試驗(yàn)研究取得了圓滿成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]《國內(nèi)外涂料VOCs含量限值標(biāo)準(zhǔn)比較分析》，百度文庫.

[2]《油漆車間設(shè)備設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)部第四設(shè)計(jì)研究院，主編機(jī)械工業(yè)出版社出版.

作者：孫世強(qiáng) 宋心賞 單位：山推工程機(jī)械股份有限公司傳動(dòng)分公司