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[摘 要]随着社会对环保的重视，水性漆的优势得到了社会的广泛认可，已成为现代化汽车涂装生产的必然趋势。本文介绍了水性漆的发展优势及其在汽车行业的应用。
[关键词]水性漆；汽车涂装；涂装工艺
中图分类号：C61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0387-01
在汽车行业，溶剂型涂料因含大量的挥发性有机物（VOC），其应用过程中废气的排放对环境的影响相当严重。汽车行业涂装工艺与材料的不断进步的过程中，环保化亦取得了长足的进步和发展，主要表现为水性涂料、粉末涂料在行业中的应用。因此，涂装材料向水性涂料、粉末涂料方向的发展是必然趋势，下面就水性涂料的发展优势及其在汽车行业的应用做一个介绍。
1、水性漆的发展优势
水性漆在汽车涂装的合理应用，可以有效地改善汽车制造业的污染，极大地降低使用风险，显著地减少制造成本。
1.1资源节约，环境友好，绿色无污染
水性漆从原料来源到生产及使用的全生命周期内，均有利于环境的健康可持续发展。水性漆在生产过程中将易挥发的有机溶剂进行了替代，且在使用时涂装工具用易于获取的水进行清洗，减少了有机清洗溶剂的消耗。有机溶剂的生产需要消耗大量的化石资源，在当下资源日益减少的情况下对有限资源的巨大负担，水性涂料的出现，正好解决了这一严峻的问题。同时，有机溶剂的使用消耗量的削减，大大减少了生产及使用过程中挥发性有机化合物的排放，为改善大气环境作出了积极的贡献。
另一方面，水性涂料中仅含有少量低毒性醇醚类有机溶剂，有机溶剂挥发量减少，显著改善了作业场所的施工环境，有利于操作工人的身体健康。一般的水性涂料中有机溶剂占涂料比重为10%～15%之间，阴极电泳涂料已降至1.2%以下，对降低污染节省资源效果显著。
1.2减少使用风险
有机溶剂常温下极易产生气化，其气化蒸气能与空气形成爆炸性混合物，以作为有机溶剂最为常见的甲苯和二甲苯为例：甲苯的闪点为4℃，爆炸极限体积比为1.2%～7.0%；二甲苯闪点29℃，爆炸极限体积比约为1%～7%。因此，溶剂型涂料的储存和使用的场所，具有发生火灾爆炸事故的风险。在全世界范围内，涂料厂的溶剂储罐发生火灾爆炸事故屡见不鲜。
水性涂料的生产和使用，减少了对易燃易爆原材料的需求，极大地降低了使用风险。
1.3降低使用成本
社会不断向前发展导致人们对资源能源的需求日益增大，在世界范围内出现资源能源短缺的问题，导致石油乃至下游产品价格持续上涨，作为下游产品的有机溶剂也不例外。资源价格的压力下，以水作为稀释剂的价格优势正得以逐渐显现。
传统的溶剂型涂料生产过程中产生大量的有机废气，为了达到排放要求，企业需要配置尾气处理设施及相关的配套设施，并负担日常运行及维护费用。水性涂料的有机废气排放很少，为企业减轻了负担。
水性涂料以水作为稀释剂，使之成为更为安全的涂料，从生产到运输再到应用中的火灾隐患较传统溶剂性涂料大幅降低。对于管理者来说，安全方面的投入成本也将相应的降低。综合考虑原材料成本、设备成本、安全成本、职业病减少等因素，水性涂料是具有很强的市场竞争力的。
2、水性漆在汽车涂装中的应用
水性漆在汽车涂装中的应用可以有效降低汽车制造业对环境的影响和破坏，降低使用风险，削减使用成本。汽车行业中应用的水性漆种类主要包括自泳漆、电泳涂料和水性中涂、水性底色漆，下面我们来探究上述几种水性漆的具体应用。
2.1自泳漆的应用
自泳漆技术是一种独特的水性漆涂装工艺，它能在洁净的钢铁基体表面通过化学反应沉积形成一层薄的、高耐蚀性的有机涂层，同时可省去磷化工序，节省生产线的占地空间、能耗和运营成本。膜层具有优异的边缘覆盖性，并且不像电泳漆那样要受到泳透率的限制，隐蔽的内腔区域亦可涂漆到位，而且工艺控制比较简便，不需繁杂的超滤系统，整个工艺不会产生任何重金属离子污染。标准的自沉积涂层膜厚为15～25μm，环氧基涂层硬度可达2H～3H（ASTMD3363），德国汉高公司研制开发的900系列自泳漆可通过504小时（3mm最大扩蚀）的盐雾试验，其性能完全能够满足客车底漆涂层、汽车零部件的寿命要求。
自泳漆可以用在某些外观质量要求不高的黑颜色的金属制品涂装上，典型的应用领域有：汽车底盘部件，汽车座椅骨架等。
2.2电泳涂料的应用
电泳涂料的历史可以追溯到100多年前，在上世纪60年代初期，由英国帝国化学工业公司和美国福特公司共同研究出了一种阳极电泳涂料，作为汽车底漆，阳极电泳涂料投入工业化应用。阴极电泳涂料是20世纪70年代中期发展起来并得到工业化应用的一种新型防腐蚀涂料，它对环境污染小、无害、节省有机溶剂、无火灾危险。由于阴极电泳涂料是一种水性涂料，具有优良的防腐蚀性、高泳透力、涂装自动化程度高等优点，使其在世界范围内特别是在汽车工业作为底涂层而得到广泛应用。
如今，各行各业中金属表面处理的要求不一样，阴极电泳涂料也扮演着越来越重要的角色，现在广泛应用于汽车、轻工、农机、家电、仪表、工艺品、军工、建材等许多领域，其中汽车车身用阴极电泳涂料占全部电泳涂料的95%以上。
为了满足不同的需求，各种性能不同的水性阴极电泳涂料也在不断发展。经过40多年的研究與发展，国内外阴极电泳涂料的研究和应用领域均发生了很大的变化，已经开发了标准型、低温烘烤型、厚膜型、边角覆盖型、耐候耐久型等阴极电泳涂料。这些新型的水性阴极电泳涂料在减少设备腐蚀、提高泳透力、减少油烟及消除烘烤变黄、降低固化温度、提高防腐蚀性能等方面已获得了很大的进展。
电泳涂装技术在实际应用中具有高效、优质、安全、经济等优点，受到世界各国的重视。新型电泳涂料的开发和涂装技术的进步，使电泳涂装工艺不断进步，也由汽车工业推广到建材、轻工、家用电器等工业领域。为了适应现代生活的需求，水性阴极电泳涂料也在不断向环保、节能等方向发展。
2.3水性中涂、水性底色漆的应用
水性中涂和水性底色漆的开发历史是在涂膜性能和整个车身外观装饰均一性方面赶超溶剂型中涂和底色漆涂膜水平的基础上，扩大喷漆室温度、湿度等涂装条件的过程。以水性底色漆替换溶剂型底色漆的历史为例，采用水性底色漆后削减VOC排出量效果显著，这也是转换速度快的主因。如水性色漆的有机溶剂含量为10%～15%，而溶剂型色漆的有机溶剂含量为80%左右，使用水性色漆替代溶剂型色漆，可使VOC排放量从45g/m2降至7g/m2。欧美国家为了严格限制VOC排放量都制定了相应的环保法规，促使汽车涂装向着高固体份、水性化和粉末化方向发展。欧洲国家近年来新建的涂装生产线，全部采用了水性中涂和水性色漆。水性中涂和面漆在中国汽车涂装线上也得到了越来越广泛的应用。另外，水性底色漆的配方改进和涂装条件管
理范围的扩大也是其不可忽视的促进因素。目前已成功开发的第三代水性漆底色技术，进一步扩大施工工艺窗口，提高外观的装饰性和增强喷涂的雾化性能，实现水性中涂和水性底色漆的“湿对湿”喷涂，并获得越来越广泛的应用。随着国内清洁生产要求的日益严格，它们将逐步替代传统的溶剂型中涂和面漆，成为现代环保型汽车涂料的主流。
3、结束语
随着我国经济持续快速的增长，基础设施的大量建设，人们环保意识的逐渐增强，我国汽车涂装行业必将走向环保、水性化的道路，而水性涂料应用也必将迎来更广阔的发展空间。因此我们要进一步研究水性漆的生产和涂装技术，完善施工工艺，从而真正的提高水性漆在汽车涂装中的应用规模，为更好的保护环境、节约能源做出更大贡献。
参考文献
[1]宋纬.水性漆喷涂系统在我国汽车涂装中的实际应用[J].中国高新技术企业，2013（32）
[2]王锡春.汽车用涂装材料的现状及发展趋势[J].汽车工艺与材料，2006（01）
[3]乐惠明.水性涂料在汽车涂装中的应用[J].上海涂料，2010（03）
[关键词]水性漆；汽车涂装；涂装工艺
中图分类号：C61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0387-01
在汽车行业，溶剂型涂料因含大量的挥发性有机物（VOC），其应用过程中废气的排放对环境的影响相当严重。汽车行业涂装工艺与材料的不断进步的过程中，环保化亦取得了长足的进步和发展，主要表现为水性涂料、粉末涂料在行业中的应用。因此，涂装材料向水性涂料、粉末涂料方向的发展是必然趋势，下面就水性涂料的发展优势及其在汽车行业的应用做一个介绍。
1、水性漆的发展优势
水性漆在汽车涂装的合理应用，可以有效地改善汽车制造业的污染，极大地降低使用风险，显著地减少制造成本。
1.1资源节约，环境友好，绿色无污染
水性漆从原料来源到生产及使用的全生命周期内，均有利于环境的健康可持续发展。水性漆在生产过程中将易挥发的有机溶剂进行了替代，且在使用时涂装工具用易于获取的水进行清洗，减少了有机清洗溶剂的消耗。有机溶剂的生产需要消耗大量的化石资源，在当下资源日益减少的情况下对有限资源的巨大负担，水性涂料的出现，正好解决了这一严峻的问题。同时，有机溶剂的使用消耗量的削减，大大减少了生产及使用过程中挥发性有机化合物的排放，为改善大气环境作出了积极的贡献。
另一方面，水性涂料中仅含有少量低毒性醇醚类有机溶剂，有机溶剂挥发量减少，显著改善了作业场所的施工环境，有利于操作工人的身体健康。一般的水性涂料中有机溶剂占涂料比重为10%～15%之间，阴极电泳涂料已降至1.2%以下，对降低污染节省资源效果显著。
1.2减少使用风险
有机溶剂常温下极易产生气化，其气化蒸气能与空气形成爆炸性混合物，以作为有机溶剂最为常见的甲苯和二甲苯为例：甲苯的闪点为4℃，爆炸极限体积比为1.2%～7.0%；二甲苯闪点29℃，爆炸极限体积比约为1%～7%。因此，溶剂型涂料的储存和使用的场所，具有发生火灾爆炸事故的风险。在全世界范围内，涂料厂的溶剂储罐发生火灾爆炸事故屡见不鲜。
水性涂料的生产和使用，减少了对易燃易爆原材料的需求，极大地降低了使用风险。
1.3降低使用成本
社会不断向前发展导致人们对资源能源的需求日益增大，在世界范围内出现资源能源短缺的问题，导致石油乃至下游产品价格持续上涨，作为下游产品的有机溶剂也不例外。资源价格的压力下，以水作为稀释剂的价格优势正得以逐渐显现。
传统的溶剂型涂料生产过程中产生大量的有机废气，为了达到排放要求，企业需要配置尾气处理设施及相关的配套设施，并负担日常运行及维护费用。水性涂料的有机废气排放很少，为企业减轻了负担。
水性涂料以水作为稀释剂，使之成为更为安全的涂料，从生产到运输再到应用中的火灾隐患较传统溶剂性涂料大幅降低。对于管理者来说，安全方面的投入成本也将相应的降低。综合考虑原材料成本、设备成本、安全成本、职业病减少等因素，水性涂料是具有很强的市场竞争力的。
2、水性漆在汽车涂装中的应用
水性漆在汽车涂装中的应用可以有效降低汽车制造业对环境的影响和破坏，降低使用风险，削减使用成本。汽车行业中应用的水性漆种类主要包括自泳漆、电泳涂料和水性中涂、水性底色漆，下面我们来探究上述几种水性漆的具体应用。
2.1自泳漆的应用
自泳漆技术是一种独特的水性漆涂装工艺，它能在洁净的钢铁基体表面通过化学反应沉积形成一层薄的、高耐蚀性的有机涂层，同时可省去磷化工序，节省生产线的占地空间、能耗和运营成本。膜层具有优异的边缘覆盖性，并且不像电泳漆那样要受到泳透率的限制，隐蔽的内腔区域亦可涂漆到位，而且工艺控制比较简便，不需繁杂的超滤系统，整个工艺不会产生任何重金属离子污染。标准的自沉积涂层膜厚为15～25μm，环氧基涂层硬度可达2H～3H（ASTMD3363），德国汉高公司研制开发的900系列自泳漆可通过504小时（3mm最大扩蚀）的盐雾试验，其性能完全能够满足客车底漆涂层、汽车零部件的寿命要求。
自泳漆可以用在某些外观质量要求不高的黑颜色的金属制品涂装上，典型的应用领域有：汽车底盘部件，汽车座椅骨架等。
2.2电泳涂料的应用
电泳涂料的历史可以追溯到100多年前，在上世纪60年代初期，由英国帝国化学工业公司和美国福特公司共同研究出了一种阳极电泳涂料，作为汽车底漆，阳极电泳涂料投入工业化应用。阴极电泳涂料是20世纪70年代中期发展起来并得到工业化应用的一种新型防腐蚀涂料，它对环境污染小、无害、节省有机溶剂、无火灾危险。由于阴极电泳涂料是一种水性涂料，具有优良的防腐蚀性、高泳透力、涂装自动化程度高等优点，使其在世界范围内特别是在汽车工业作为底涂层而得到广泛应用。
如今，各行各业中金属表面处理的要求不一样，阴极电泳涂料也扮演着越来越重要的角色，现在广泛应用于汽车、轻工、农机、家电、仪表、工艺品、军工、建材等许多领域，其中汽车车身用阴极电泳涂料占全部电泳涂料的95%以上。
为了满足不同的需求，各种性能不同的水性阴极电泳涂料也在不断发展。经过40多年的研究與发展，国内外阴极电泳涂料的研究和应用领域均发生了很大的变化，已经开发了标准型、低温烘烤型、厚膜型、边角覆盖型、耐候耐久型等阴极电泳涂料。这些新型的水性阴极电泳涂料在减少设备腐蚀、提高泳透力、减少油烟及消除烘烤变黄、降低固化温度、提高防腐蚀性能等方面已获得了很大的进展。
电泳涂装技术在实际应用中具有高效、优质、安全、经济等优点，受到世界各国的重视。新型电泳涂料的开发和涂装技术的进步，使电泳涂装工艺不断进步，也由汽车工业推广到建材、轻工、家用电器等工业领域。为了适应现代生活的需求，水性阴极电泳涂料也在不断向环保、节能等方向发展。
2.3水性中涂、水性底色漆的应用
水性中涂和水性底色漆的开发历史是在涂膜性能和整个车身外观装饰均一性方面赶超溶剂型中涂和底色漆涂膜水平的基础上，扩大喷漆室温度、湿度等涂装条件的过程。以水性底色漆替换溶剂型底色漆的历史为例，采用水性底色漆后削减VOC排出量效果显著，这也是转换速度快的主因。如水性色漆的有机溶剂含量为10%～15%，而溶剂型色漆的有机溶剂含量为80%左右，使用水性色漆替代溶剂型色漆，可使VOC排放量从45g/m2降至7g/m2。欧美国家为了严格限制VOC排放量都制定了相应的环保法规，促使汽车涂装向着高固体份、水性化和粉末化方向发展。欧洲国家近年来新建的涂装生产线，全部采用了水性中涂和水性色漆。水性中涂和面漆在中国汽车涂装线上也得到了越来越广泛的应用。另外，水性底色漆的配方改进和涂装条件管
理范围的扩大也是其不可忽视的促进因素。目前已成功开发的第三代水性漆底色技术，进一步扩大施工工艺窗口，提高外观的装饰性和增强喷涂的雾化性能，实现水性中涂和水性底色漆的“湿对湿”喷涂，并获得越来越广泛的应用。随着国内清洁生产要求的日益严格，它们将逐步替代传统的溶剂型中涂和面漆，成为现代环保型汽车涂料的主流。
3、结束语
随着我国经济持续快速的增长，基础设施的大量建设，人们环保意识的逐渐增强，我国汽车涂装行业必将走向环保、水性化的道路，而水性涂料应用也必将迎来更广阔的发展空间。因此我们要进一步研究水性漆的生产和涂装技术，完善施工工艺，从而真正的提高水性漆在汽车涂装中的应用规模，为更好的保护环境、节约能源做出更大贡献。
参考文献
[1]宋纬.水性漆喷涂系统在我国汽车涂装中的实际应用[J].中国高新技术企业，2013（32）
[2]王锡春.汽车用涂装材料的现状及发展趋势[J].汽车工艺与材料，2006（01）
[3]乐惠明.水性涂料在汽车涂装中的应用[J].上海涂料，2010（03）