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環(huán)保汽車涂裝技術(shù)的發(fā)展前景
【摘 要】當(dāng)今社會(huì)汽車工業(yè)高速發(fā)展，汽車涂裝作為汽車生產(chǎn)工藝中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也在各方面快速發(fā)展。但在重視可持續(xù)發(fā)展的今天，節(jié)能環(huán)保成為涂裝工藝中一項(xiàng)重要指標(biāo)。本文介紹了當(dāng)前汽車涂裝的一些新技術(shù)，并對(duì)其發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。【關(guān)鍵詞】汽車涂裝 清潔生產(chǎn) 涂料 VOC排放
一、表面處理
當(dāng)前，國內(nèi)廠家普遍采用的前處理工藝：預(yù)清洗→預(yù)脫脂→脫脂→一次水洗→二次水洗→表調(diào)→磷化→三次水洗→四次水洗→一次純水洗→二次純水洗。
這種工藝主要存在以下缺點(diǎn)：
�。ㄒ唬┠茉聪拇螅好撝�、磷化的工作溫度一般為40~50℃，在給槽液加熱中，同時(shí)也有大部分熱由于管路及槽體保溫不佳而損失。
�。ǘ┯写罅康暮�、氮、鉻等元素的廢水排放。
�。ㄈ┥射\鹽磷化膜時(shí)產(chǎn)生的磷化渣，需作為廢棄物處理。所以，耗能小、無污染的材料，是當(dāng)今前處理發(fā)展的主要趨勢。
雖然近年來為貫徹清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)了許多新的處理藥劑和技術(shù)，如無磷無氮生物分解型脫脂劑、長效表調(diào)劑、低溫低渣磷化處理劑、無亞硝酸的有機(jī)促進(jìn)劑、無鉻鈍化和無鈍化技術(shù)等，但傳統(tǒng)的磷化處理受鋅鹽磷化處理劑的本質(zhì)所限，以上缺點(diǎn)仍不能解決。為適應(yīng)更高的環(huán)保節(jié)能的要求和簡化工藝降低成本的需求，國外開發(fā)成功不用磷酸鹽的涂裝前表面處理技術(shù)。
以Chemetall公司開發(fā)成功的最新的預(yù)處理術(shù)——硅烷技術(shù)為例。這是采用OXSILAN超薄的似磷化晶體的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)涂層，同時(shí)界面形成的Si-O-Me（Me為金屬陽離子）共鍵分子間力很強(qiáng)，與金屬表面和隨后的涂膜形良好的附著力。它與鋅鹽磷化處理相比，具有保、節(jié)能、操作簡便及成本低等優(yōu)點(diǎn)。硅烷預(yù)處工藝無需表面調(diào)整和鈍化工序，可縮短工藝時(shí)和設(shè)備長度，現(xiàn)有前處理設(shè)備不用改造，僅需要換槽液即可投產(chǎn)應(yīng)用，適用多種金屬底材（冷板、鍍鋅板、鋁板）的混線處理。處理膜重20~40 mg/m2有機(jī)組份，40~80 mg/m2無機(jī)組份硅烷OXSAM9812預(yù)處理工藝參數(shù)：時(shí)間2 min25~45℃，處理方式為噴淋或浸漬，pH值3.5~4.5。這種硅烷技術(shù)已應(yīng)用于汽車輪轂的生產(chǎn)。
二、電泳
現(xiàn)今全世界90%以上的汽車車身采用CED涂料，為適應(yīng)環(huán)保節(jié)能的要求，已實(shí)現(xiàn)了低溫化、低VOC化、無鉛化及低加熱減量化，開發(fā)了高泳透力、銳邊耐蝕型等CED涂料。為進(jìn)一步簡化工藝、降低涂裝成本，正在開發(fā)研究超高泳透力CED涂料和耐候性（耐UV）優(yōu)良的CED涂料。
（一）超高泳透力CED涂料
為使汽車車身內(nèi)表面的陰極電泳涂膜厚度達(dá)到10μm（耐蝕性要求的膜厚），習(xí)慣做法是延長電泳時(shí)間（由3 min增到4~5 min），提高電泳電壓和車身外表面的膜厚。目前，PPG公司與豐田公司合作，正在開發(fā)超高泳透力涂料。豐田公司要求車身內(nèi)腔膜厚10μm，外表面達(dá)到15μm，即內(nèi)腔達(dá)到基本保護(hù)的要求下，外表面沒必要用太厚的電泳膜。這樣既可以減少涂料的使用量，也可減少VOC的排放量�，F(xiàn)在涂裝成本可降低10%，目標(biāo)是降低20%。
�。ǘ┠秃钚裕蚒V）CED涂料
為確保CED涂料的耐蝕性，多使用環(huán)氧樹脂，它易受光老化，耐侯性不佳。為適應(yīng)簡化工藝，無中涂的兩涂層涂裝體系的需要，開發(fā)采用表面平滑性好的耐侯性（耐UV）CED涂料。耐侯性CED涂料有2種類型：一種是丙烯樹脂CED涂料，另一種是層分離型高耐侯性CED涂料。后者是利用溶解性參數(shù)的差異，2種相溶性低的樹脂配合電泳涂裝后，在烘干過程中在膜厚方向產(chǎn)生層分離，在一道工序中使耐侯性和防蝕性并存，使其上層不僅具有耐侯性，還具有耐崩裂性，才具有用于無中涂的涂裝體系的可能性。
2005年，歐洲已全部使用無鉛電泳漆，到2015年，將全部轉(zhuǎn)向耐侯性（耐UV）電泳漆。
三、PVC涂料
PVC涂料是以聚氯乙烯樹脂為主的塑料溶膠涂料，屬無溶劑涂料，固化條件為溫度110~ 140℃，加熱10~15 min或隨中涂、面漆一道烘干。在轎車車身涂裝工藝中，PVC涂料作為填密縫隙用密封膠和車底涂料，以提高車身的密封舒適性和車身底板的耐蝕性和抗石擊性。PVC涂料的主要發(fā)展方向是低密度化，其密度由1.4 g/cm
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