底面合一涂料及其应用探讨.doc

底面合一涂料及其应用探讨张瑞 1王春英 2李德明 1沙莉 3（1. 山东山推机械有限公司，山东济宁 272000 ；2. 山东源根石油化工有限公司，山东济宁 272000 ；3. 山推技工学校，山东济宁 272000）10 引言合一涂料的开发和应用的相关文献报道并不多。文献中报道较多的是水溶性底面合一涂料的开发2-3， 最多的则是底面合一电泳涂料的开发及其在卡车和 摩托车等产品上的应用4-6。实际上，溶剂型底面合 一涂料已用于某些机械涂装。本文主要讨论溶剂型底 面合一涂料的应用。由于底面合一涂料兼有底漆和面漆的功能，因 此其涂装工艺流程大大简化。采用底面合一涂料的 涂装流程从原有的前处理 底漆 腻子 面 漆，简化为前处理 底面合一涂料或前处理 腻子底面合一涂料。在机械生产中，涂装是一道必不可少的工序，主要目的是获得良好的产品外观和提高产品使用寿 命。在传统的机械涂装中，前处理底漆腻子 面漆是最基本的涂装工艺流程，也是被认为最 为合理的基本涂装工艺流程。底面合一涂料的出现，颠覆了这一传统的工艺流 程，但是，采用底面合一涂料及其涂装工艺流程所获 得的涂层是否能满足特定产品的涂装要求，工艺是否 合理呢？许多文献介绍了底面合一涂料产品，但未见 相关文献对其在机械上的涂装进行专门的探讨。2 底面合一涂料的优点1 底面合一涂料及其涂装工艺流程2.1 缩短生产周期，降低涂装生产成本假设涂装对象及其前处理是相同的，而且表面 质量很好，不需要刮涂腻子。为获得相同性能的涂 层，底面合一涂料的施工与底漆、面漆分别涂装的过 程比较见表 1。底面合一涂料就是将底漆和面漆合二为一的一种涂料，既可作为底漆用，又可作为面漆用，这就要 求其不仅要具有底漆的性能（如防锈、防水等），而且 要具有面漆的性能（如高光泽、耐候性及丰满度等）。 目前，用于内燃机车的柴油机机体涂装的溶剂型底面表 1 底面合一涂料的施工与底漆、面漆分别涂装过程比较Table 1 The comparison of process between one coat paint，and primer and top coat painting respectively底漆、面漆分别涂装前处理喷底漆流平烘干冷却喷面漆流平烘干 收稿日期 2011-07-12 作者简介 张瑞，男，现任山东山推机械有限公司桩工分公司技术部副部长，工程师，主要从事工程机械涂装、装配等制造技术涂装底面合一涂料前处理喷漆流平烘干-工 序1234567摘要 ：介绍了底面合一涂料及其涂装工艺。分析了底面合一涂料及其涂装的优缺点，并就其应 用中面临的问题进行了探讨。关键词 ：底面合一涂料 ；涂装 ；应用中图分类号 ：TQ 630.7文献标识码 ：A文章编号 ：1009-1696（2011）09-0025-0326上海涂料第 49 卷由表1 可见 ：底漆、面漆分别涂装需要 7 道工序，其中包括 2 道烘干工序，而底面合一涂料涂装工序只 有 3 道，较底漆、面漆分别涂装的工序减少了一半。 这意味着生产周期的缩短，使涂装效率及设备生产 能力得到提高。据报道，内燃机车的柴油机机体涂装 采用环氧底面合一涂料后，涂装时间由原来的 34 d 缩短到 4 h1。设备折旧的年限及设备的固定投资是相同的， 产能的提高就使得单件分摊的成本降低，从而也使 涂装生产成本降低。另外，底漆、面漆分别涂装需要2 道烘干工序，必须在底漆干燥后才能喷涂面漆，而 底面合一涂料的涂装只需要 1 道烘干工序。烘干道 数减少，就使加热能源的消耗减少，从而降低生产成 本，且更符合环保节能的要求。2.2 避免配套涂层质量问题底漆和面漆分别涂装时，应考虑底面漆是否可 配套使用，成膜过程中是否能结合在一起等问题。因 此，在进行底漆、面漆的选用时，必须进行必要的配 套性试验，不仅要求底、面漆涂层之间具有良好的附 着力，还必须保证面漆涂装时不会与底漆出现咬底、 起泡等问题。底面合一涂料涂装时，不用考虑底面漆 的配套性问题，也不会存在配套涂层质量问题。底漆与被涂物之间的结合力要强，故通常的涂装工艺流程都是前处理后先喷涂底漆，再刮涂腻子。底面 合一涂料涂装时，不存在底漆层，底材缺陷部位如 何用腻子刮补呢？如果在底面合一涂层上刮涂腻子， 就失去了使用底面合一涂料的意义。为此，使用底面 合一涂料涂装时，在工件前处理后，先用腻子刮补， 然后再喷涂底面合一涂料。腻子和工件表面之间的结合力，与腻子层和被 涂工件的实际结合面积有关，但是，这只是一方面的 因素。影响腻子附着力的因素是多方面的，除了工件 表面粗糙度、工件表面洁净状况外，还与施工条件、 操作工艺以及腻子本身的性能有关。工件表面粗糙 度、表面洁净状况、施工条件及操作工艺都可以采取 针对措施来控制，使其达到尽可能好的状态，但腻子 本身的性能是由腻子本身所决定的，因此，腻子本身 的附着性是一大关键。在实际生产中，已经有先腻子后底面合一涂料 的工艺，如某公司叉车零件涂装工艺流程为 ：上件抛丸清砂热水洗脱脂 水洗磷化水洗吹水水分烘干薄 刮腻子腻子晾干腻子烘干打磨喷涂 底面合一涂料固化烘干强冷下件。3.3 底面合一涂料是否能同时具备底漆、面漆功能底面合一涂料真的能同时具备底漆和面漆的功 能吗？这是机械涂装选用涂料时常会提出的问题， 毕竟底面合一涂料的应用还不普遍。实际上，无论底漆还是面漆，其组分都是由主要 成膜物质（即基料）、次要成膜物质和辅助成膜物质 组成，而不同的是成膜物质、颜料、稀料、辅助材料 的种类、成分及配比。同一种树脂既可以用作底漆成 膜物质，也可用作面漆成膜物质，如聚氨酯底漆、聚 氨酯面漆 ；相同颜色的底漆、面漆也会用到相同的 颜料。也就是说，底漆组分可以用于面漆，面漆组分 也可用于底漆。涂料的性能一方面取决于生产工艺， 更多地则取决于其组成及配比。因 此，从理论上而 言，涂料同时具有底漆和面漆的功能是完全有可能 的。2006 年，武汉双虎涂料与北京化工大学联合研 发了底面合一涂料，并获得了“武汉市科技进步一等 奖”7。近年来，对底面合一涂料的生产和应用都得3 有关问题探讨3.1 如何达到规定的漆膜厚度涂层必须达到一定的厚度，才能起到防护功能 或装饰效果，而一次喷涂往往达不到规定的漆膜厚 度要求，因此一般需要喷涂多道涂料。底漆、面漆分 别涂装时，最 起码是 1 道底漆，1 道面漆，而 且底漆 可一次实现较厚喷涂，因而容易达到设计要求的漆 膜厚度。底面合一涂料不可能 1 道喷涂就达到设计的 漆膜厚度，况且漆膜要有装饰性，不适合高压无气喷 枪等可一次厚涂的设备和工艺。底面合一涂料可采 用“湿碰湿 ”2 道、3 道，甚至 4 道喷涂，以达到设计 要求的漆膜厚度，同时获得良好的外观，使涂层兼具 底漆的防护性能和面漆的装饰性能。3.2 底材上直接刮涂腻子在实际涂装中，腻子的使用是不可避免的。由于第 9 期张 瑞，等 ：底面合一涂料及其应用探讨27到了研发机构及企业的关注，已形成醇酸、聚氨酯、丙烯酸、高氯化聚乙烯等系列产品8-10。从实际应用 的底面合一涂料来看，在涂料性能上也能够满足一 些领域的产品涂装要求，见表 21。又具有面漆的装饰美化功能 ；底面合一涂料可以通过“湿碰湿”多道喷涂的工艺达到规定的漆膜厚度。 由于底面合一涂料的使用使得涂装工艺简化，可大 大降低能耗和涂装施工成本，同时避免了底漆、面漆 之间不配套导致的涂装质量问题。随着底面合一涂 料的不断开发研制及相关工艺的研究，它将成为现 代涂料与涂装的一个发展方向。表 2 底面合一涂料的性能指标The performance index of one coat paintTable 2漆膜颜色及外观颜色符合要求，漆膜平整光滑目测参考文献赵树东 . 环氧底面合一油漆的开发及其应用J. 机车车辆工艺，不挥发物含量 /% 55GB/T 675112004（5）：13-15细度 /m 30GB/T 6753.1於宁，马程骏 . 水性环氧带锈防锈底面合一漆的试制J. 上海涂2干燥时间 /h表干 实干GB/T 1728料，2007（7）：9-12 4 243邴一宏 . 低成本底面合一水性防腐涂料的研 究D. 吉林大学，2008划格法附着力 / 级1GB/T 92864胡军，吴绍林，刘静，等 . 底面合一阴极电泳漆的研究J. 涂料工业，2007（6）：49-51耐冲击性 /cm 50GB/T 17325朱斌 . 底面合一阴极电泳漆在轻卡车架涂装上的应用J. 汽车工耐水性 /h 96GB/T 1733艺与材料，2011（3）：1-4耐热性（1202）/h 1GB/T 17356邹艳芳，安庆雷，李鸽 . 底面合一阴极电泳涂装工艺介绍J. 涂料技术与文摘，2009（9）：18-19邓年武 . 双虎涂料，王者归来N. 长江日报，2008-09-267耐盐水性（3%NaCl）144 h 不起泡，不生锈8刘昆虎 . 一种底面合一防腐 漆P. 中国 ：CN201010187302.6，2010-09-22度 2 mm9王凤宪，李培法 . 一种底面合一的氟碳磁漆及其制备方法P. 中国 ：CN200610097202.8，2010-04-144 结语10 于安军，王子健，李玉宁 . 丙烯酸树脂底面合一 漆P. 中国 ：底面合一涂料具有底漆的防锈保护功能，同时CN02135550.9，2003-03-12Discussion on One Coat Paint and Its ApplicationZHANG Rui1，WANG Chun-ying2，LI De-ming1，SHA Li3（1.Shandong Shantui Construction Machinery Co.，Ltd.，Shandong Jining，272000，China ；2.Shandong Yuangen Petroleum Chemical Co.，Ltd.，Shandong Jining，272000，China ；3.Shantui Technical School， Shandong Jining，272000，China）Abstract ：The one coat paint and its painting technology were introduced. The advantages and disadvantages of onecoat paint and its painting were analyzed. The application problems were discussed.Key Words ：one coat paint ；painting ；application500 h 无泡无锈，划痕处锈蚀宽 耐盐雾性耐酸碱性5%H2SO4 2 h 不起泡，不起皱2%NaOH24 h 不起泡，不起皱耐汽油性 /h 24GB/T 1734柔韧性 /mm 1GB/T 6742硬度 0.50GB/T 1730光泽 /%85GB/T