0引言

2013年以來，我國環(huán)境保護(hù)趨嚴(yán)，出臺了一系列引導(dǎo)涂料行業(yè)向環(huán)保節(jié)能方向發(fā)展的法規(guī)，尤其在新《環(huán)境保護(hù)法》和《中國涂料行業(yè)“十四五”規(guī)劃》出臺實施后，低VOC含量的環(huán)境友好型涂料的開發(fā)和應(yīng)用都正在發(fā)生變革。水性涂料由于其VOC含量低、節(jié)省石油資源、無火災(zāi)隱患等優(yōu)點成為現(xiàn)代涂料工業(yè)發(fā)展的主流方向，在軌道交通行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

水與有機溶劑相比是高表面張力（7.3×10^-2N/m，是有機溶劑的2~3倍）、低黏度的稀釋劑，不像溶劑型涂料可以通過多種不同表面張力、不同黏度的溶劑調(diào)整涂料表面張力和黏度等性質(zhì)。因表面張力較大，水對顏填料和基材的潤濕性差，容易引起流動問題，增加表面缺陷的可能性。水揮發(fā)速率較低且受相對濕度的影響較小。綜上所述，水性涂料的施工性比溶劑型涂料要差，對環(huán)境要求更加嚴(yán)格。本文對在水性面漆施工階段和施工后維護(hù)管理階段遇到的涂膜弊病從多方面多角度進(jìn)行分析，并進(jìn)行工藝改進(jìn)或制定預(yù)防控制措施。

1.水性面漆的涂膜弊病

經(jīng)過筆者在項目中使用水性涂料，親自見證了水性面漆涂膜出現(xiàn)的麻點、縮孔、橘皮、厚邊、發(fā)白、腫脹、起泡等面漆弊病，對面漆的外觀質(zhì)量和性能產(chǎn)生不良影響。

1.1施工階段涂膜弊病及原因分析

清潔度是麻點、縮孔的主要原因，較大顆粒附著在涂層之間，去除后面漆層被破壞；塵粒附著在上一涂層并未露出來形成凹陷，成為魚眼；小的灰塵附著在上一涂層并被面漆遮蓋形成縮孔；特別小的塵粒附著在面漆層表面可以拋光去除。水的表面張力大，水性涂料對基材的潤濕性較差，塵粒等污染物表面張力較小，涂料不易潤濕塵粒并流向表面張力較大的周圍區(qū)域，形成縮孔、魚眼等漆膜弊病，所以被涂基材表面必須清潔。為徹底解決塵粒問題應(yīng)從被涂表面、送風(fēng)和噴漆室環(huán)境的清潔度著手，多措并舉制定工藝改善措施。

橘皮是一種涂料本身具有的天然現(xiàn)象，只是其輕重程度有區(qū)別。其原因為多方面的，油漆黏度太大時導(dǎo)致流動性差，噴嘴太大油漆流量多導(dǎo)致涂膜厚、流平性差，噴涂距離較大涂料涂料水分揮發(fā)較多，黏度增加導(dǎo)致流平性差。為徹底解決面漆橘皮問題應(yīng)從優(yōu)化油漆黏度、噴槍噴嘴和噴涂距離等工藝參數(shù)著手。

厚邊發(fā)生在兩個呈90°角的表面交匯邊緣棱角處，且邊緣棱角大部分處在臨近豎直面的.下方。邊緣棱角處與空氣的接觸面積大，涂料中的水及其他溶劑揮發(fā)較快，表面張力較之其他的表面張力大，從而形成表面張力梯度，其他表面的涂料流向邊緣棱角處，.終導(dǎo)致涂料在邊緣堆積形成后膜。邊緣棱角處接受豎直面和水平面兩個表面的噴涂，上漆較多，加之重力因素影響，容易造成涂料堆積。為解決厚邊問題，則應(yīng)從減少邊緣涂料噴涂量和減少邊緣與其他區(qū)域的表面張力梯度方面進(jìn)行改進(jìn)。

1.2施工后維護(hù)管理階段涂膜弊病及原因分析

面漆在涂裝完畢后3個月發(fā)生了漆面發(fā)白、腫脹、起泡等問題，經(jīng)現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)面漆表面貼覆有塑料薄膜形成很多不連續(xù)的局部空間，其中有水滯留，有的形成不連續(xù)的水珠。在這之前為了保護(hù)面漆免受傷害，操作工在面漆表面粘貼了塑料薄膜，車輛在室外存放后經(jīng)過淋雨，雨水滲透到塑料薄膜中，沾水的塑料薄膜與漆面貼合更加緊密，雨水滯留在塑料薄膜形成的密閉空間內(nèi)，面漆較長時間被雨水和水汽“包圍”，夏季溫度較高，被封閉的水形成的水蒸氣具有較高的蒸氣壓，水蒸氣滲透進(jìn)入面漆內(nèi)部，漆面進(jìn)而發(fā)白、腫脹甚至起泡。

2涂膜弊病的改進(jìn)和預(yù)防控制

2.1麻點、縮孔

2.1.1改進(jìn)打磨除塵工藝

為防止打磨粉塵對噴涂造成交叉污染，涂裝前表面處理和涂裝分區(qū)作業(yè)，涂裝前打磨和吹塵均在打磨室進(jìn)行，漆房不允許進(jìn)行打磨作業(yè)。打磨使用集塵打磨系統(tǒng)，打磨的漆塵被及時收集，大大減少吹塵時的地面揚塵，有效保證了整車表面的清潔程度。吹塵后用擦拭布對涂裝表面進(jìn)行1遍單向擦拭，在漆房用吹塵槍進(jìn)行吹塵，邊角、凹槽等狹小空間吹塵到位，.后用粘塵布單向擦拭1~2遍，直至粘塵布上無明顯塵粒或用白色無紡布擦拭布面無明顯塵粒。打磨吹塵工藝流程為：在打磨室使用集成打磨系統(tǒng)打磨→在打磨室整體吹塵→在打磨室預(yù)擦塵→在漆房用吹塵槍精吹塵在漆房用粘塵布精除塵。

2.1.2噴漆室的清潔度控制措施

噴漆室送、排風(fēng)通過從初效、中效、亞高效過濾器及過濾紙和過濾棉等過濾方式中選擇合適的組合，形成多級過濾系統(tǒng)，送風(fēng)過濾選用初效、亞高效和頂部過濾棉，確保進(jìn)風(fēng)空氣的潔凈，有效過濾10um以上的顆粒。排風(fēng)主要過濾漆霧，選用過濾紙、漆霧過濾棉、初效和中效過濾器。過濾材料必須定期更換，經(jīng)過觀察，在日產(chǎn)量為0.5~1.0輛車時，送風(fēng)過濾材料和漆霧過濾器更換周期為約1年，漆霧過濾紙和過濾棉更換周期為1~2個月，更換周期根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。另外，漆房保持微正壓能夠避免噴漆室外的灰塵進(jìn)入噴漆室。

2.1.3噴漆室風(fēng)速控制

面漆噴涂后散逸的漆霧落在工件表面會形成漆渣，風(fēng)速太小漆霧會四處散逸，風(fēng)速適當(dāng)漆霧會隨排風(fēng)定向流動被過濾材料過濾，風(fēng)速太大能源耗損增加，表干太快容易產(chǎn)生流平性不佳、縮孔等表面問題。通過調(diào)整噴漆室的風(fēng)速，發(fā)現(xiàn)風(fēng)速對水性面漆的影響見表1。

表1 風(fēng)速對水性面漆的影響

因此，風(fēng)速控制在0.3~0.6m/s之間，水性面漆的噴涂效果.佳。

2.2橘皮

2.1噴漆室溫濕度控制

空氣相對濕度對有機溶劑的揮發(fā)影響不大，但對水的揮發(fā)影響很大。相對濕度高時，水分揮發(fā)速度慢，水性面漆容易產(chǎn)生流掛、失光等缺陷；相對濕度低時，水分揮發(fā)速度快，容易產(chǎn)生縮孔、橘皮大缺陷。溫度對水性面漆的干燥速度也有影響，溫度高時水性面漆干燥快，容易產(chǎn)生橘皮、針孔等缺陷，溫度低時水性面漆干燥速度慢，容易流掛、顏色發(fā)暗。通過對噴漆室進(jìn)行溫濕度控制，溫度在20~30℃，相對濕度在30%~70%，噴涂效果.佳。

2.2.2優(yōu)化水性面漆調(diào)配

先攪拌主劑1~3min，按配比要求加入固化劑并至少攪拌1~3min至混合均勻，分次加入稀釋劑并至少攪拌1~3min至混合均勻，攪拌后涂料中有很多氣泡，靜置熟化10~20min進(jìn)行消泡，并使固化劑和主劑進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，避免橘皮、氣泡、針孔等缺陷。

2.2.3優(yōu)化面漆黏度

一般漆的調(diào)配黏度為15~30s（涂-4杯），黏度小容易流掛，黏度大流平性不佳，橘皮明顯。項目開始施工時，水性面漆的黏度調(diào)配至25~27s，橘皮效果較明顯。通過工藝試驗驗證，面漆黏度調(diào)至18~20s時效果較好，面漆表面光滑飽滿，橘皮得到明顯改善。

2.2.4優(yōu)化噴槍噴嘴

較之于高壓無氣噴涂、空氣輔助噴涂等施工方法，空氣噴涂因霧化效果好而使漆面表觀效果.好，合成樹脂涂料使空氣噴涂時一般使用1.0~1.8mm的噴嘴。以上面漆.初噴涂時采用1.4mm的噴嘴噴涂，隨著涂料黏度降低，經(jīng)過工藝試驗，噴槍噴嘴調(diào)整為1.1~1.2mm，噴涂效果較好。

2.3厚邊

2.3.1優(yōu)化噴涂距離

噴槍與噴涂面距離太小，易流掛，距離太大水揮發(fā)較多，涂膜流平性差產(chǎn)生橘皮；噴槍運行速度較低時，涂膜厚、易流掛，噴槍運行速度較快時，涂膜薄、容易露底、光澤度低。噴槍與被涂面距離保持在（20±5）cm，噴槍運行速度保持在（50±10）cm/s，涂料不流掛，漆膜光滑飽滿，光澤度高。

2.3.2工藝方法優(yōu)化

噴涂門口邊緣棱角處時噴槍中心避開邊緣處，距邊緣棱角以上100cm，除第1道薄噴打底外，其他2道面漆在門口邊緣處均減少涂料流出量，使其為正常噴出量的1/2~2/3，噴涂門口時由先噴側(cè)墻豎直面再噴涂側(cè)墻豎直面，經(jīng)過以上措施門口邊緣處的厚邊得到有效的控制。

2.4維護(hù)管理階段預(yù)防控制措施

涂裝后繼續(xù)生產(chǎn)的車輛，表面防護(hù)用材料要選用透氣材料，避免用塑料布（膜）長時間進(jìn)行防護(hù)，尤其避免淋雨后塑料布（膜）材料中長時間積水。

3結(jié)語

涂裝本身包括前處理、涂裝、固化成膜等工序，各個工序密切聯(lián)系、相互影響，涂裝的三要素即涂裝材料、涂裝技術(shù)與設(shè)備和涂裝管理又決定著涂膜的質(zhì)量，所以同樣的因素或原因可以導(dǎo)致不同的結(jié)果，不同的因素或原因也會導(dǎo)致同樣的結(jié)果，即涂裝的“多因素多結(jié)果”現(xiàn)象。出現(xiàn)涂裝問題后不易通過檢測等手法判斷確切的原因，往往需要從多種因素入手分析并逐項排除或逐項優(yōu)化改進(jìn)和控制，才能獲得滿意的涂層質(zhì)量。