《钢桶水性涂料涂装工艺标准》的应用情况（2）

——当前水性涂料的应用状况

文/辛巧娟

钢桶行业专家组组长 · 辛巧娟

三、当前水性涂料的应用状况

之后就是按照工艺标准要求实际推广应用水性漆了，现在我将这几年行业应用水性涂装的状况向大家汇报如下：

从《钢桶水性涂料涂装工艺标准》制订、宣贯、推广至今，已经整整三年，三年来我走访了全国十个省、市、自治区，几十家钢桶及相关企业，对水性涂料的使用情况首先做一个全面的概述。

首先，使用水性涂料喷涂单色钢桶，目前已经不存在任何问题，无论是涂层厚度、光亮度、附着力、耐候性等都不低于溶剂（油性）涂料，甚至还优于溶剂型涂料。目前许多钢桶企业已经采用。如西北生产的果汁桶，在两年前已经全面切换成水性涂料，包括果汁桶的内涂料也是水性涂料。在南方大部分单色桶已经切换成水性涂料，尤其是一些国外的化工巨头，他们的环保意识较强，加入了FTS(携手供应链的可持续发展)，注重企业的社会责任，他们采购钢桶时就要求其供应商提供水性涂料的钢桶；所以在用户的引导下，钢桶行业的水性涂料推广进程也加快了不少。而喷涂套色桶时，由于各家的工况条件不同，涂料厂又不能强行要求钢桶厂的硬件条件，所以推广的一直不顺畅。但工况条件达到《钢桶水性涂料涂装工艺标准》要求的企业，双色桶喷涂的也很好。目前国内套色喷的比较好的企业有兰州兴业、成都兴业、中粮包装(昆山)、茂名重力石化等等。

目前为钢桶企业供涂料的几家大的涂料企业，每月供的水性涂料都在以10～20%的速度递增。油性涂料的比率在下降。

其次根据目前钢桶企业使用水性涂料的状况，再次重申，不管你投入什么样的设备，要使用水性涂料，首先要满足《钢桶水性涂料涂装工艺标准》及水性涂料产品使用说明书的要求，工艺标准的要求应该是水性涂料应用的最基本要求。是最低限度需要满足的条件。

通过实地考察发现，对于标准中的施工条件要求，如施工时的环境温度（5~40℃，最佳施工温度为20～26℃，相对湿度为30%～80%，最佳相对湿度为40%～60%）。一般厂家基本都可满足。随着南、北方气候差异及环境温度变化，涂料厂会按不同地域和季节气候变化调整涂料配方以满足钢桶厂的生产需要。

而水性涂料对钢桶要求最重要的一条也是决定钢桶水性涂料质量好坏关键因素，应该是涂装前钢桶表面的洁净程度。简单的说，就是钢桶表面不能有油污、铁锈、焊渣等，因为水和油是不相溶的，如果钢桶表面油污没处理干净，还要求水性涂料厂家提供的涂料能喷出表面均匀的涂层，那是不可能的，除非你用的不是水性涂料。

这些上次讲过：水性涂料表面张力较大，是传统涂料的2.5倍，对钢桶表面的润湿性不足，难以浸润底材，易产生缩孔。所以水性涂料在涂装前，对钢桶表面的洁净度要求比传统油漆要高得多。尤其是钢桶表面的油污，它是水性涂料涂装的大敌，如果除不干净，直接影响水性涂料的涂装效果。

第三是喷涂时必须注意的几点：

1、涂料调配（标准第四条）稀释涂料用去离子水或蒸馏水，PH值为7，去离子水可以使用去离子水设备制造，成本很低。纯净水虽然不是去离子水，但要求不高的情况下也是可以用的。自来水最好不用，因为自来水硬度大，其中含有很多杂质及多种钙镁等离子，这些离子在涂料中可能会造成涂料体系的不稳定，各种离子均可能产生涂料的分散或聚合状态，使涂料不能均匀分布。

2、喷涂方式（标准第五条），喷涂时可采用高压无气喷涂、静电喷涂、空气喷涂、刷涂等方式。

如果采用静电喷涂，一定要对原静电喷涂设备进行改造，目前钢桶企业用的很少。

高压无气喷涂是目前钢桶企业的主流喷涂方式。采用高压无气喷涂时出口压力应为6～12MPa。

国内钢桶企业目前使用的高压无气喷涂泵基本上有三种，一种是诺信的泵，一种是固瑞克的泵，另一种是国产泵。虽然这三种泵的压力比不同，但对于水性涂料的喷涂来说，这三种泵都可以使用。在标准中，我们不便规定喷涂泵的压力比，但可以规定喷涂时泵的出口压力，出口压力在6～12MPa的范围内时，喷涂的效果是最佳的。

对于制桶企业来说，无论你采用那种泵，都可以通过调整进气压力大小来达到控制喷枪出口压力的目的。

3、喷涂时，钢桶表面温度控制（标准第六条），喷涂单色钢桶比较容易实现，因为单色喷涂要求钢桶表面温度达30℃以上就可以了。但套色桶喷涂时，钢桶表面温度要不低于70℃，这无论是在北方还是南方，如果不采取一定的措施进行加热，是不可能达到这么高的温度。一般清洗烘干后的钢桶，表面都有40～50℃甚至更高的温度。当然对于如何实现这个温度，我们不做严格限制，你也可以通过加热涂料的方法来弥补钢桶表面温度不足的缺陷。

控制好钢桶表面温度和表面洁净度，是水性涂料喷涂质量好坏的前提条件。

4、喷涂后烘烤要求（标准第七条）

钢桶喷涂烘干前，必须有一定的流平时间。如果流平时间短，涂层表面难以平整甚至粗糙失光，还可能出现针孔、痱子等缺陷。但目前多数钢桶企业的涂装生产线流平时间都不长，但不得不少于2分钟。

水的蒸发潜热大，是传统溶剂的5～7倍，烘干室的热容量要适度增大。水与有机溶剂相比，蒸发慢一些，所以水性涂料的烘干时间要长一点。

目前多数制桶企业的烘干炉烘干时间都是18～20分钟左右，其中有3分钟为第一阶段升温阶段。

第一阶段温度不能高于100℃，一般为90℃。这段时间主要用于涂层中的水份溢出，温度高于100℃时，水达到了气化温度，涂层可能会起泡或出现其它多种缺陷。

第二阶段和第三阶段，是涂料中的树脂进行交联反应的过程，真正交联反应的时间也就3~5分钟，但那段时间内温度需保证恒定。因为出口和进口处会有很大程度的热量损失。当然如果烘干时间能更长一些，则效果会更好。

5、涂装后的三废处理（标准第九条）

废气：

使用水性涂料涂装时，其废气中的VOC含量已经大大降低，但这里我强调一下，水性涂料不是不含溶剂，而只是不含苯、甲苯及二甲苯类溶剂，水性涂料中含有醇类、醚类溶剂，这些溶剂都可溶于水，所以其排放的废气可通过喷淋，吸附等方法处理。目前有许多厂家采购水性涂料时，总问涂料厂VOC含量是多少，其实这不是我们桶厂目前关注的焦点，而且随着涂料颜色的不同，VOC含量也不同，一般情况下，黑色、蓝色VOC含量相对低一些，而白色、黄色、红色等含量高一些。另外按HJ 2537-2014 《环境标志产品技术要求 水性涂料》标准中规定，对我们钢桶企业来说，水性涂料中VOC含量低于150 g/L 就是合格的水性涂料。有些桶厂一味要求VOC含量低于80 g/L，或更低，那涂料的生产成本会大幅度提高，而我们又想追求高质量，低成本的涂料，我认为够用就行，且满足环保部水性涂料标准要求。

工业涂料中有害物质限量

产品各类/ /项 目	集装箱涂料		道路标 线涂料	防腐 涂料	汽车涂料			木器涂料
	底漆	中涂 面漆			底漆	中漆	面漆	清漆	色漆	腻子（粉状、膏状）
挥发性有机化合物（VOC）g/L(kg)	≤200	≤150	≤150	≤80	≤75	≤100	≤150	≤80	≤70	≤10
游离甲醛，mg/kg	≤100				-			≤100
乙二醇醚及其酯类的总量（乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯），mg/kg	≤100
苯、甲苯、二甲苯、乙苯的总量，mg/kg	≤100
卤代烃（以二氯甲烷计），mg/kg	≤500
可溶性铅，mg/kg	≤90
可溶性镉，mg/kg	≤75
可溶性铬，mg/kg	≤60
可溶性汞，mg/kg	≤60

废水：

涂装中产生的废水，是个不容忽视的问题。目前国内有多家生产水性漆废水处理剂，目前大家用的较多的有佛山亿林化工的“清道夫”、西安洁星化工出的A、B凝聚剂等，处理剂效果都不错。在喷涂水帘废水池中加入处理剂后，水中的树脂就会凝结，把凝结的树脂捞出，处理后的水可循环使用。捞出的树脂可以按照废渣进行处理。

本标准中主要规定了水性涂料的涂装工艺要求，对三废处理问题没有深究。大家可以根据国家有关三废处理的法律法规进行处理。这里也不再赘述。