專用車輛涂料涂裝現狀及展望

    近年來，我國專用車輛得到了迅速發展，專用車涂料市場前景十分廣闊，隨著環保壓力的提高，專用車輛涂裝正向著節能、環境友好型、低碳涂料技術趨勢發展，如水性涂料、高固含涂料和粉末涂料等。但由于專用車輛的結構件復雜，目前粉末涂料還無法全面覆蓋應用，因此水性涂料和高固含涂料成*。依據水性平臺技術專家評估得出，隨著水性涂料技術的日益完善，長期來講，從涂裝工藝及末端治理等綜合成本方面考慮，采用高固含涂料的環保成本投入更大，因而水性涂料更優于高固含涂料；從政策方面來看，國家還是提倡使用水性涂料替代傳統油性涂料^[1] 。在這個環保大趨所勢的時代，由此可見水性漆的經濟價值所在，而基于我們豐富的水性漆應用經驗，可以為客戶提供高質量的水性漆產品、專業性的技術服務支持和完善的培訓體系，可以讓客戶更快更直接的體驗到水性漆帶來的經濟價值。

    山東梁山縣作為全國專用車輛制造重要基地，VOCs減排壓力巨大，實現水性涂料涂裝對大幅減少VOCs排放有著重要的環境保護意義，對全國其它專用車制造基地也會起到重要的影響作用。繼我國集裝箱制造行業水性化后，專用車制造行業能否成為下一個實現水性化涂裝的行業，需要各方共同努力，不僅需要政府機構的不斷監督和督促，更重要的是企業自身也要自覺行動，不斷推進技術的革新。

    1專用車涂料與涂裝現狀

    1.1專用車的概念和分類

    我國對“專用汽車”的概念根據GB/T17350-1998《專用汽車專用半掛車的術語和代號》定義為：“裝有專用設備、具備專用功能、用于承擔專門運輸任務或專項作業任務的汽車和汽車列車”，習慣上也把在各基本車型的各種底盤上，改裝成各類汽車（改裝車）也統稱為“專用汽車”。按用途分類可分為公路運輸型專用汽車和作業型專用汽車；按其基本結構分類，可分自卸汽車、廂式汽車、罐式汽車、倉柵式汽車、特種汽車等六大類；按服務對象可分為十大類，即商業服務類、環衛環保類、建設作業類、農牧副漁類、石油地質類、機場作業類、醫藥衛生類、公安消防類、林業運輸類和普通專用類^[2] 。

    1.2專用車涂料種類

    1.2.1底漆

    直接涂在經表面處理的工件表面，是復合涂層的基礎。保證在被涂物表面形成良好的保護以起到防腐蝕的作用，并增加附著力。通常為環氧樹脂漆，丙烯酸底漆，醇酸底漆以及電泳漆等。

    1.2.2中涂層涂料

    介于底漆層與面漆層之間的涂層所用品種，主要功用是改善被涂工件表面和底漆涂層的平整度，為面漆層創造良好的基底，以提高面漆涂層的鮮映性和豐滿度，提高整個涂層的裝飾性和抗石擊性。對于裝飾性要求搞的表面幾乎都采用中間層涂料。通常有丙烯酸漆和丙烯酸聚氨酯漆等。

    1.2.3膩子

    易于打磨的膏劑，用于處理顆粒大的不平坦的地方，一般為刮涂施工，通常為環氧酯類和不飽和聚酯類。

    1.2.4面漆

    直接影響車輛的裝飾性、耐候性以及外觀等。還應該具備優良的施工性能，耐擦洗，耐汽油等。通常有醇酸面漆，丙烯酸面漆和丙烯酸聚氨酯面漆等。

    1.3專用車涂料的配套

    表1：我國專用車車身涂層的常見配套方案

表1：我國專用車車身涂層的常見配套方案

    配套一：適用于廂式車、倉柵式汽車等，漆膜總厚度60μm以上，在C2-C3環境下使用兩年以上。

    配套二：適用于廂式車、倉柵式汽車等，漆膜總厚度60μm以上，在C2-C3環境下使用三年以上。

    配套三：適用于自卸車、環衛車輛、罐式汽車等，適合在沿海和潮濕環境下使用，漆膜總厚度90μm以上，在C3-C4環境下使用3年以上。

    配套四：適用于環衛車輛、罐式汽車和特種車輛等，適合在沿海和潮濕環境下使用，漆膜總厚度120μm以上，在C3-C4環境下使用5年以上。

    1.4專用車涂裝現狀

    1.4.1基材的表面處理包括除銹處理、除油處理

    除銹處理：用噴丸或噴砂等方式，徹底去除基材表面上的銹蝕、毛刺、焊渣等缺陷；噴砂除銹后的鋼材表面，除銹等級應達到GB/T8923-1988中的Sa2.5級，表面粗糙度Ra（12.5-50）μm；經手工或動力工具除銹后的鋼材表面，除銹等級應達到GB/T8923-1988中的St3級.車體除銹合格后，用潔凈的高壓風將全車吹掃，將打磨脫落的灰塵、銹跡等除干凈。

    除油處理：用棉紗或毛巾蘸汽油或溶劑將待漆表面連續擦洗二遍，清除車身上的油污、手指印等。

    1.4.2涂裝質量要求

    各項質量技術指標符合GB/T13492-1992《各色汽車用面漆》和GB/T13493-1992《各色汽車用底漆》，或者達到各車輛廠的技術指標。漆膜與基材之間附著力牢固，不能剝離或脫落；各道漆膜干膜厚度達到設計要求，硬度適中；無露底流掛、桔皮、針孔等弊病，漆膜顏色光澤均勻一致，整體效果協調美觀。

    2.水性涂料的概念

    2.1水性涂料分類

    水性涂料是以水作為介質的涂料。根據成膜物在水中的分散狀態，通常將水性涂料分為三類：水溶性涂料、水分散性涂料和乳液型涂料。水溶性涂料是以水溶性樹脂為成膜物，以水溶性醇酸樹脂、水性環氧樹脂、水性聚氨酯樹脂、電泳涂料以及無機高分子水性樹脂等為代表；水分散涂料主要是指以乳液為成膜物配置的涂料。乳液是指在乳化劑存在下，在機械攪拌的過程中，單體在一定溫度條件下聚合而成的小粒子團分散在水中組成的分散乳液。主要有乳化乳膠涂料、聚合乳膠涂料、水溶膠涂料等^[3] 。

    2.2水性涂料的優缺點

    水性涂料對底材處理要求高，不能有油污等，對設備有腐蝕，需使用不銹鋼及塑料制品，對環境（溫度，濕度）要求較嚴格，表干、實干較慢，甚至需要烘烤。水性涂料雖然存在諸多問題，但通過涂料的改進及涂裝工藝、環境、設備等方面技術的不斷提高，有些問題在工藝上得到防止，有些通過配方本身得到改善和提高。隨著水性涂料技術的進步，性能已達到或超過溶劑型涂料水平^[4] 。

    相比傳統的溶劑型涂料，水性涂料溶劑由有機溶劑換成水，降低了有機溶劑對環境的污染。消除了施工時的火災危險性，水性涂料僅采用少量低毒醇醚類有機溶劑，改善了作業環境條件。一般的水性涂料的有機溶劑在15%以下，對降低污染節省資源效果顯著^[5] 。

    2.3專用車水性涂料質量要求

    各項質量技術指標符合HG/T4570-2013《汽車用水性涂料》；或者達到各車輛廠的技術指標。漆膜與基材之間附著力牢固，不能剝離或脫落；各道漆膜干膜厚度達到設計要求，硬度適中；無露底流掛、桔皮、針孔等弊病，漆膜顏色光澤均勻一致，整體效果協調美觀。

    2.4專用車水性涂料的建議配套方案

    表2：專用車水性涂料的建議配套方案

表2：專用車水性涂料的建議配套方案

    配套一：適用于廂式車、倉柵式汽車等，漆膜總厚度60μm以上，在C2-C3環境下使用兩年以上。

    配套二：適用于自卸車、環衛車輛、罐式汽車等，適合在沿海和潮濕環境下使用，漆膜總厚度90μm以上，在C3-C4環境下使用三年以上。

    配套三：適用于環衛車輛、罐式汽車和特種車輛等，適合在沿海和潮濕環境下使用，漆膜總厚度120μm以上，在C3-C4環境下使用五年以上。

    3專用車應用水性涂料涂裝展望

    3.1水性涂料應用的政策因素

    國家層面上，確實也在不遺余力的推廣水性涂料，各種政策支持十分給力。2017年8月份，環保部原則上通過了《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》，更是明確提出在集裝箱制造、汽車制造、家具制造、船舶制造、工程機械制造、鋼結構制造等工業涂裝領域，在建筑裝飾、汽車修理等生活領域重點推廣使用或者試點推行水性涂料。這可以說是在全面打壓傳統溶劑型涂料，推動發展水性涂料。

    7月3日，國務院發布關于《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》的通知，為加快改善環境空氣質量，打贏藍天保衛戰，研究將VOCs納入環境保護稅征收范圍。制定排污許可管理條例、京津冀及周邊地區大氣污染防治條例。2019年底前，完成涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等產品VOCs含量限值強制性國家標準制定工作，2020年7月1日起在重點區域率先執行。

    3.2水性涂料應用的難點

    水性工業漆和溶劑型相比，成膜過程對水性涂料的性能起著更加關鍵的作用，這是因為：1、水性涂料的成膜過程需要額外的幾個步驟，即水分蒸發、漆基聚結、官能團反應（如果有）；2、水的蒸發熱（蒸發所需能量）比一般溶劑都高；3、濕漆膜中水分與鋼材長時間接觸有引起閃銹的危險。4、由于水性漆含水，低溫會破乳和結凍，導致涂料或涂膜失效。因而，水性漆的貯存溫度不能低于5℃；水性漆涂裝時，底材表面溫度不宜低于10℃，環境相對濕度不宜低于75%。因而，水性工業漆施工時的溫度、相對濕度和通風的控制顯得更加重要。甚至在運輸和貯存過程中因防凍就需要采取特別措施。我國南方濕熱多雨，北方冰霜期長，滿足水性防腐蝕涂料施工的良好氣候條件的時間窗口不多。水性涂料對底材處理要求更高高，不能有油污等，對設備有腐蝕，需使用不銹鋼及塑料制品，對環境（溫度，濕度）要求較嚴格，表干、實干較慢，甚至需要烘烤。還應設置針對水性漆的廢渣和污水處理系統。

    因而，對于應用端企業來說，不對原有的溶劑型涂料涂裝線進行改造，期望簡單地將涂料由油漆換成水性就能正常使用，這是不可能的事情。涂料制造商應加強水性漆的應用性研究，并對客戶加強這方面的宣全和引導，盡可能為水性工業漆的成功應用創造條件。在大氣污染防治日益嚴格的情況下，有條件油改水的，應盡量實施^[6] 。

    4五羊專用車水性涂料

    4.1水性底漆

    4.1.1水性防腐底漆

    采用環保無毒的防銹顏料（磷酸鋅、偏硼酸鋇、三聚磷酸鋁、鐵紅）和特殊改性水性樹脂復配而成；是一種低VOC含量的單組份自干底漆。干燥速度快，防腐性能好。

    4.1.2水性環氧底漆

    采用環保無毒的防銹顏料（磷酸鋅、偏硼酸鋇、三聚磷酸鋁、鐵紅）和環氧樹脂乳液，再配合改性胺類固化劑；是一種低VOC含量的雙組份水性環氧樹脂漆。與基材附著力良好，同時具備良好的耐水、耐鹽霧性，防腐性能優異。

    4.2水性中涂

    水性環氧中間漆：采用環保無毒的屏蔽性顏填料和環氧樹脂乳液，再配合改性胺類固化劑；是一種低VOC含量的雙組份水性環氧樹脂漆；具有良好的附著力、封閉性能及耐磨性，與后道漆具有良好的層間結合力。

    表3：五羊水性底漆和中間漆產品的技術指標

表3：五羊水性底漆和中間漆產品的技術指標

    4.3水性面漆

    4.3.1水性防腐面漆

    采用進口金紅石型鈦白粉，高性能的有機顏料和特殊改性水性樹脂復配而成；是一種低VOC含量的單組份自干面漆。干燥速度快，光澤度高，儲存穩定性好，防腐性能較優，裝飾效果好。

    4.3.2水性丙烯酸聚氨酯面漆

    采用進口金紅石型鈦白粉，高性能的有機顏料和特殊改性水性樹脂復配而成，另一組份為進口的脂肪族異氰酸酯，是一種低VOC含量的雙組份自干面漆。具有高光澤，高硬度，具有良好的裝飾效果，耐候性好，耐化學品性能優異。

    表4：五羊水性面漆產品的技術指標

表4：五羊水性面漆產品的技術指標

    5結語

    雖然水性涂料在環保方面占有優勢，但是水性涂料也存在一些需要攻克的難關，比如：成本相對于溶劑型涂料來說有所增加，對施工環境要求較高，溫濕度的控制要求更為嚴格，對施工設備要求比較特殊，對操作者的操作技能要求更高。相對溶劑型涂料來說，雖然水性涂料單價成本略有上升，但水性涂料VOC含量低，涂料施工過程中不易爆易燃，在安全性上更加具有優勢，其他如漆霧處理、設備清洗等問題也要比溶劑型涂料簡化很多，企業運行成本大大降低。隨著涂料消費稅的征收，水性涂料的優勢越來越明顯，節能減排是我國環保的重點，也是世界發展的趨勢。隨著科技的不斷進步，涂料工作者不斷的探索與創新，施工環境的不斷完善，相信在不久的將來，專用車涂料涂裝會成為下一個全面水性化的領域。

    參考文獻

    [1]王錫春,李文剛.汽車用水性涂料的特征及其涂裝技術[J].上海涂料，2012，50（6）

    [2]韓林.專用汽車發展分析與對策研究[J].專用汽車，2005（5）

    [3]涂偉萍.水性涂料（M），北京：化學工業出版社，2005:1---10

    [4]商彥章.水性涂料在商用車上應用前景廣闊[J].商用汽車，2013（1）

    [5]樂惠明.水性涂料在汽車涂裝中的應用[J].上海涂料，2010（3）

    [6]十頭鳥張斌.水性工業漆推廣應用的瓶頸究竟在哪里？微信公眾號：工業涂料工程師2017（3）