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0 引言
基于水性化技术和工艺的低VOC 安全环保涂料，已成为涂装涂料的一大发展趋势。到目前为止，水性涂料在机械、建筑、汽车等方面已占有相当的比例。在国际、国内环保法律法规的影响下，国内消费观念也逐渐转变，开始关注于产品的环保状态，这使环保涂料——水性涂料在国内产品中的使用也随之增加。作为家电产品外观表面处理——涂料涂装工艺，也将随着产品要求的变化随之变化发展。本文针对水性涂料，结合自身涂装生产经验和广泛的调研结果进行阐述，以期能够对今后国内的家电行业塑料件水性涂料涂装工艺发展趋势有一个清晰的认识。
1 涂装技术介绍
水性涂料，指用水作溶剂或者作分散介质的涂料。其按树脂分类主要有水性丙烯酸酯涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料等。它具有环保、无或低VOC 排放、异味小、工艺清洁、不燃不爆的高安全性等特点。这种环境友好型涂料已广泛应用于木器家具、建筑、玩具、汽车、家电等领域。目前家电行业塑料件上普遍使用水性丙烯酸酯塑料涂料，其对ABS、HIPS、PC、ABS 合金等塑料底材具有良好的附着力。其工艺流程见图1。
水性涂料施工要求见表1。
表1 水性涂料施工要求
2 水性涂料与溶剂型涂料对比
(1) 水性涂料与溶剂型涂料优缺点比较，见表2。
表2 溶剂型涂料与水性涂料优缺点比较表
(2) 水性涂料与溶剂型涂料性能比较，见表3。
从表3 可以看出：水性涂料在有机溶剂挥发量和气味方面有着卓越的优势，但由于水性涂料的固有特性，使其产品外观、耐水性、耐化学性等方面未能达到溶剂型涂料的水平。
(3) 以实际使用水性涂料与溶剂型涂料数据对比，见表4。
可以看出：水性涂料喷涂合格率高于溶剂型涂料，主要表现在施工性好，无咬底、发白现象，并且能有效解决塑料底材开裂问题。但由于易出现流挂现象，需采用少喷多次的方式，以致造成喷涂周期长，产能比溶剂型涂料低25%。
(4) 成本核算对比表，见表5。
可以看出：水性涂料喷涂产品单件价格比溶剂型涂料低5%，单件能耗高出25%，喷涂后产生的废漆渣量较溶剂型涂料下降40%。综合计算，月单件产品成本可降低33%。同时涂料中刺激性气味明显减少，有利于员工的身体健康，工艺清洁。
3 涂装关键技术要点
(1) 喷涂前需准备全新的喷涂设备，或彻底清洗现有设备，包括隔膜泵或压力罐、油漆管路、喷枪、漆桶、搅拌设备等，所有设备需先用异丙醇或乙醇清洗，再用纯净水或自来水清洗干净。
(2) 喷涂塑料件表面要求用乙醇或抹壳水除油、除脂、除尘。
(3) 喷涂时，须开启低速搅拌，防止涂料黏度增加、表面结膜和起泡，造成喷枪吐漆困难。
(4) 水性涂料喷涂时不能与溶剂型涂料混喷，批量生产前需排除厂房及喷房中的溶剂残留，尽可能消除溶剂型涂料中残留在烘房中的硅类溶剂对水性涂料的影响。
(5) 喷涂操作方面，需尽量保证动作规范统一，尽量采用低压、小幅，以保证颜色均匀。
(6) 水性涂料施工黏度和固含量高于溶剂性涂料，且流平性好，易出现“流挂”现象。喷涂时，需小喷(薄喷)多次，特别注意在往复走枪重叠处，以及塑料件边角部位的喷涂，可采取加快走枪速度，或在该处将枪距适当调远，或者在喷涂一面时喷枪出头，另一面在靠近重叠处收枪，以防止产生“流挂”现象。
(7) 间歇时间超过30 min 以上，务必使用自来水将喷涂设备(管路、喷枪等)进行清洗，以防止下次使用时出现管路和喷枪堵塞。
(8) 涂料认定时，需增加与遮蔽胶带粘贴配合实验，还需注意塑料件材质变化而对涂料要求的变化。
(9) 需考虑水性涂料对铁质喷涂线体的腐蚀，建议采用不锈钢材质喷涂线体。
4 涂膜主要质量缺陷及解决办法
(1) 杂质
零件经涂装后，涂膜表面局部或整个表面呈现大小不规则、突起颗粒的现象。分为本色杂质与异色杂质，包括杂点、杂色点、白点、黑点等缺陷。
成因：a 喷漆前未将塑料件表面上的灰尘彻底清除和清洁干净；b 喷涂环境洁净度不够，环境中漂浮的微粒落在并陷入漆膜中；c 喷涂设备，如喷枪、漆管、隔膜泵等未彻底清洁；d 涂料未经过滤或过滤目数过小(滤网孔径偏大)。
解决办法：a 喷漆前要保证塑料件表面洁净，无灰尘、油污等；b 在洁净度较高的环境中喷涂；c 要保持所有设备和喷涂物整体清洁，装涂料容器要密封，使用前用适宜的滤网过滤。
(2) 流挂
因喷涂过厚或黏度过低造成积漆溢流，涂膜干燥后表面形成没干透的湿润状流痕。多出现于塑料件的垂直面或棱角处。主要影响因素在于水性涂料黏度和固含量均高于溶剂型涂料，枪手往往按溶剂型涂料喷涂方式，造成流挂现象。
成因：a 喷枪移动速度太慢、枪距太近、口径过大或雾化不良；b 一次喷涂过厚或走枪次数过多，造成积漆溢流；c 涂料本身黏度低或纯净水(自来水)加入量太多，导致喷涂黏度太低；d 施工环境温度低，或空气流动不畅、涂料干燥时间较慢。
解决办法：a 调整喷涂参数，更换喷枪，满足工艺要求；b 减少走枪次数，注意往复走枪时重叠处喷涂的手法；c 适当调整涂料黏度；施工中严格控制涂料的黏度；d 提高喷漆室的温度及空气流动通畅。
(3) 色差
指涂膜色相、明度、彩度与标准板或整体的色相、明度、颜色有差异的现象。由于涂料分散不均而造成的发花现象。
成因：a 喷枪移动速度过快、枪距太近、口径不适用或雾化不良；b 走枪方式不当，路线随意；c 施工的温度不合适；d 涂料混合不均匀。
预防：a 调整喷涂参数，选用合适的喷枪和喷嘴(口径)，以满足工艺要求；b 喷涂时保持喷枪与喷涂表面平行，每次喷扫至少应重叠30%～50%；c 严格控制喷漆室温度；d涂料需充分搅拌。
(4) 漆膜发白
是指涂膜在型式试验后，漆膜与塑料件间出现乳白色之模糊外观，光泽降低现象，多出现于塑料件转角处。主要由于在型式试验中，空气中的水分凝结渗入涂层产生乳化。待水分最后蒸发，空隙处形成乳白色的涂层。该现象需确认涂膜是否实干，并调整涂料配方进行解决。
5 结语
随着水性涂料新的加工技术的运用、原材料的拓展以及树脂、配方的优化，水性涂料将最终替代溶剂型涂料。水性涂料涂装工艺也将不断改进，进一步简化工艺过程，提高生产率，实现连续化、自动化生产。实际使用中还应注意：
(1) 推进涂装无尘工厂建设，提升环境洁净度，提高喷涂合格率。
(2) 实现自动化喷涂，提升产品外观质量。
(3) 在追求产品外观质量的同时，实现喷涂周期、单件漆耗的不断降低，减小产品成本。
