工程机械传动部件水性漆涂装试验

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摘要：随着国家对于环保问题的高度重视，严控涂装工程机械涂装施工过程中的VOCs的排放已成为趋势。传动部件涂装“油改水”，是势在必行。如何选择适合工况的水性漆，如何最具经济性的进行设备升级满足水性漆施工要求，如何满足不同客户的水性漆需求，成为涂装工艺人员新的研究课题。

关键词：水性漆；环保；工艺

山推股份传动分公司是国内最早生产各类工程机械变速箱、变矩器等传动部件的专业公司，为全国数十家内外资工程机械主机厂配套。传动部件安装在机体内部，不受阳光照射，按照涂装质量要求为C级（注：驾驶室为A级；机罩等覆盖件为B级；发动机和变速箱、变矩器、油泵、马达等为C级；底盘件为D级）。C级件漆膜性能主要是防锈性、耐湿热、耐高温，对于耐候性和保光保色性要求较低。同时，对漆膜的附着力、耐冲击性、柔韧性等物理指标要求较高。公司传动类部件的涂装一直采用的是油性双组份环氧底漆和油性双组份聚氨酯面漆。传动部件的涂装，主要是箱体外表面，箱体大都是铸铁、铸钢或铸铝件，进厂时，均已喷涂一层底漆，以保证在加工和装配过程中不产生锈蚀。装配完成后的传动部件的施工工艺如下：脱脂（70℃～90℃热水）→干燥20分钟→喷底漆→烘干10分钟→喷面漆→流平10分钟→烘干50℃～70℃，30分钟→自然风冷10分钟→下线产品下线半小时左右后即进行塑料袋包装并装箱入库。近年来，由于国家对于环保问题的高度重视，中央和各地方环保部门相继制定了越来越严格的政策，严控涂装施工过程中的VOCs的排放。原有的油性漆涂装施工，虽然我们采用了催化燃烧等末端治理措施，仍然无法确保达标排放，既污染环境，又经常因VOCs排放超标而不得不限产停产。为彻底解决这一问题，我们适时开展了工程机械传动部件水性漆涂装试验研究课题，从源头上控制治理涂装施工中VOCs的排放。一年多来，我们进行了大量的试验研究，取得了圆满的结果，主要研究成果如下：

1水性漆的选用

根据传动部件的涂装性能要求，我们先后选用了十余家国内外水性涂料厂家的水性漆进行了对比试验。试验验证了水性漆漆膜性能﹑施工性能﹑VOCs含量以及经济性，等等，最终选定单组份水性环氧改性丙烯酸底面合一漆，并根据传动桥箱产品指标要求委托武汉材料保护研究所对该水性漆进行了检测，相关指标要求及结果如下图：检测结果显示，单组份水性环氧改性丙烯酸底面合一漆的各项性能指标完全满足工程机械传动部件的涂装要求。并且表干时间短，兼具底漆的防护性和面漆的装饰性能，同时将原来油漆施工时，喷涂一道底漆后，再喷一道面漆，改为仅喷一道底面合一水性漆，实现人力和施工时间的优化。同时，水性漆VOCs含量≤80g／L，涂装施工时，排出的废气，经过滤棉过滤和二级活性炭吸附处理，即可达标排放。当地环保部门检测认可后，排气口无须安装在线检控设施，催化燃烧等末端治理设备也可终止运行。

2涂装线的改造及施工工艺的调整

由于受场地和设备的限制，原有的油性漆涂装线及施工工艺无法做大的改动，这也是研究课题中的难点。我们在水性漆的选择过程中，需要充分考虑这个因素，即水性漆必须满足表干时间短且不需要较长的高温烘干。为此，我们对原有的涂装线进行简单适应性改造，增加流平和烘干室的通风，对烘干室适度加长，在烘干温度仍然保持在605℃±5℃时，就基本满足了水性漆涂装要求。传动部件水性漆涂装下线后0.5小时，即可塑料袋封装后装箱入库。

3涂装施工便利性的研究

水性漆施工和油性漆有较大的差异，对操作者技能要求更高。为了更便于施工，保证涂装质量，我们与水性生产厂家的技术人员进行了反复试验，取得良好的效果。操作者只需要在原漆中加入5%左右自来水，施工粘度在20秒～45秒（涂-4杯）之间均可施工，不需要反复测量粘度。采用空气喷涂，喷枪口径根据工件大小可在1.5～2.5mm间任意选择，均可达到满意的涂装效果，提高了施工效率。

4水性漆涂装经济性分析

推广应用水性漆，经济效益也是不能不考虑的重要因素。由于水性漆价格较高，各品类价格相差较大，在选用水性漆时，应在满足涂装性能和质量的前提下，选择适宜的性价比优良的水性漆，不宜因追求过高的性能指标，而选用价格昂贵的水性漆。我们选用单组份水性环氧改性丙烯酸底面合一漆，性能满足传动部件的涂装要求，质量稳定，VOCs含量低，施工便利，价格不高于油性双组份聚氨酯漆。使用自来水开稀，节省了大量的稀料，同时废气治理费用大幅度降低。废漆渣不作为危险废物，处理方便，费用低廉。综合测算，传动部件采用水性漆涂装，经济效益也十分可观的。通过开展水性漆涂装试验研究达到了预期目的。目前，为徐工﹑临工﹑厦工﹑柳工﹑斗山和德工等工程机械主机厂提供的传动部件已全部切换为水性漆涂装，并且得到了各主机厂的普遍认可，试验研究取得了圆满成功。

参考文献：

[1]《国内外涂料VOCs含量限值标准比较分析》，百度文库.

[2]《油漆车间设备设计》，机械工业部第四设计研究院，主编机械工业出版社出版.

作者：孙世强 宋心赏 单位：山推工程机械股份有限公司传动分公司