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在選擇噴涂使用的涂料及其工藝時,必須考慮到以下幾個因素。

1.涂裝的目的和要求

雖然涂層能同時具有多種功能,但往往其中一種功能是特別要求的,所以在考慮選用涂料時應重點考慮涂裝的主要目的是什么。對工件進行涂裝的日的包括使它具有防護性、裝飾性或有其他特殊用途。對于以提高防護性能為主要目的的涂裝,要求涂層具有一定的強度和保護能力,能防止機械損傷,延緩基體腐蝕,延長產品使用壽命。通常可選用環氧樹脂、酚醛樹脂、瀝青樹脂、聚氨酯樹脂和有機硅.樹脂等有優良防護性能的涂料。一般應使用中、高黏度的漆,而且噴涂時對涂料的霧化程度要求不太高。對于以裝飾效果為主要目的的涂裝,除了要求有一定防護性能外,對涂層的外觀和戶外使用性能有特別的要求,要求涂層有優美的色彩、適合的光澤和良好的保光保色性與豐滿度,通常可選用氨基醇酸樹脂涂料、丙烯酸樹脂涂料和聚氨酯(脂肪族)涂料等戶外使用性能好的涂料。而且噴涂時涂料黏度要較低,霧化水平要較高。當要求涂層有絕緣、耐磨、潤滑等特殊用途時,就應考慮選用各種特種涂料。

2.涂層的使用環境

環境中可能對涂層性質造成影響的因素很多,如氣候變化和地區的冷熱變化會使涂層發生熱脹冷縮而出現起泡、開裂和脫落。陽光中紫外線照射的輻射作用會使涂層發生降解老化而性能變差。空氣中的氧氣及腐蝕性氣體、酸堿鹽等化學物質會與涂膜發生多種化學反應使其破壞。潮濕和雨水會使涂膜吸水膨脹而發生鼓泡,濕熱環境中霉菌和其他微生物的侵蝕能使涂膜遭受直接破壞,風沙、石擊、摩擦、碰撞等機械作用會磨蝕涂膜造成開裂、脫落等。在不同環境中使用的涂層受到的破壞作用是不同的,因此要根據涂層使用的具體環境條件結合涂料的具體特性來選擇合適的涂料。涂層對環境的適應性包括耐寒性、耐候性、耐濕熱、耐鹽霧、耐化學腐蝕、耐油耐水性、耐溶劑性、耐磨和抗沖擊性等。如用于室外的涂料遭受陽光、風雨、溫度變化的影響要比用于室內環境的涂料大得多,所以要求耐紫外線照射、耐大氣的性能優良,而用于室內的涂料更多可能接觸到的是摩擦、清洗時造成的損傷,所以對耐磨性、耐洗滌性要求更高。在內陸環境中使用的涂料對抗風沙、氣候變化的要求高,而在沿海地區使用的涂料對抗鹽霧、濕度、防霉的性能要求高。

3.工件底材的性質

通常用于制造被涂物的材料包括鋼鐵、有色金屬、木材、塑料、皮革等。由于各種材質表面的物理、化學性質不同,對涂料的適應性、施工要求就不同。如絕大部分涂料對鋼鐵表面有很強的附著力,但對鋁、鋅合金等有色金屬表面的附著力較差,所以在涂裝前要通過噴涂含鋅黃、無黃顏料的涂料或磷化底漆的方法來改善涂料的附著力。由于木材表面多孔,涂料容易滲透而被吸收,所以必須預涂封閉劑以減少涂料的消耗并避免發生失光。而涂料中的溶劑往往會造成塑料的溶脹或溶解,所以塑料在涂裝前必須選用專用的塑料底漆或用其他措施進行處理。不同材質設計的涂層體系也不一樣,鋼鐵的抗腐蝕性能較差,一般應磷化預處理并采用底漆加面漆加清漆的多層涂裝體系,而鋁合金表面因為有一層優良防護性能的氧化膜,所以涂色漆后再涂一道清漆即可,而塑料不存在被腐蝕的問題,涂裝的目的主要是為裝飾和防老化,一般涂一道彩色面漆即可,如需涂底漆也應采用與塑料具有相同柔韌性的塑料專用漆。

4.施工條件

施工條件包括噴涂方法和涂膜固化條件,應根據施工單位的實際情況選用適宜的涂料。如施工單位不具有烘干設備時,可選用熱塑性丙烯酸涂料、過氯乙烯涂料、硝基涂料等自干性涂料或低溫固化型涂料。有烘干設備時可使用高品質的烘干固化涂料。不同的涂料,有的適合空氣噴涂,有的更適合靜電噴涂,而同種涂料在采用不同噴涂方法時對涂料的要求也不同,所以應根據實際需要對噴涂方法進行選擇。各類涂料適宜的噴涂方法及干燥條件見表7-1。而且就噴涂而言,由于涂料的性能不同或用于不同涂層,具體的噴涂方法也有差異。各類油漆使用空氣噴涂時,噴嘴的口徑、使用的空氣壓力及工藝特點均有差異,如表7-2所示。

5.技術經濟性

技術可行性是指對便于施工操作,保證施工過程中便于管理,保證質量穩定方向的要求。既應體現出先進性,又應保證可靠性,應根據施工單位的技術管理水平進行選擇。經濟性是從涂料成本施工費用、涂層使用壽命及涂層質量對產品價值影響程度等方面綜合考慮的,應盡量保證使涂層的造價與功能及產品自身的價格與功能相配套。即在滿足涂裝基本要求的前提下,盡量降低涂層的造價。如轎車涂層的保護性能和裝飾性能與轎車的質量和檔次關系重大,而轎車本身的價位也很高,所以轎車的涂裝無論是底漆、中漆還是面漆,都應選擇高檔涂料。而對本身造價不高的農用車,涂層只要求有一定的保護性和裝飾性即可,所以在選擇涂料時就可適當降低標準。

6.環境友好性

由于溶劑性涂料含有大量屬于VOC的有機溶劑,對環境污染嚴重,因此在可能的情況下盡量不使用它,而應選用水性涂料、粉末涂料、高固體分涂料及光固化涂料等對環境友好的涂料。由于它們對環境污染f,將會產生巨大的社會效益。雖然使用這些涂料,從材料費用考慮成本會有所增加,但從施工效率、涂料利用率及涂層性能提高等方面考慮,是能夠做到綜合成本降低的,所以在實踐中推廣環境友好性涂料的使用很有必要。

7.涂層的配套性

在高檔產品的涂裝中,由于單一涂層往往不能同時滿足各種性能要求,故產品的防護和裝飾一般都按復合涂層體系來進行設計,如汽車的車身根據其外觀為豪華、高級中檔、普通等級,分別采用5C5B、4C4B、3C3B和2C2B的復合涂層體系(C為涂層,B為烘干,如5C5B即為5道涂層5次烘干)。鋼鐵制品具有優良性能的復合涂層,也都是由底漆、中涂、面漆和罩光清漆組成的。其他材質的制品也都有一定的復合涂層模式。由于涂層是多層結構,因此涂層間的配套性非常重要,如果配套性不好,就會出現涂層間結合力不強和出現缺陷的問題,所以涂料必須配套使用。配套性的規律為:同種樹脂(成膜物)的涂料,一般配套性良好,不同漆基的涂料配套性往往不夠好,這時需通過改性處理來提高其結合力。涂膜硬度和強度相一致的涂料一般配套性較好。如果下層涂膜厚度太軟,則易發生起皺脫落。含強極性溶劑的面漆能對耐溶劑性差的底層產生“咬底現象”如使用硝基漆時,就必須考慮底漆對硝基漆強溶劑的耐性,為減少咬底的發生,可通過增加底層涂料中的顏、填料含量的方法提高它的耐溶劑性。

另外各層涂膜的干燥方式也應相一致。烘干型底漆與烘干型面漆配套,自干型底漆與自干型面漆配套。烘干型涂料各層涂膜的烘干條件也應一致,以免發生某層涂膜交聯過度導致性能劣化而與其他涂膜結合力變差的問題。

由于底漆側重保護作用,面漆膜側重裝飾作用,兩類涂料往往采用不同的基料配成,這些基料之問也存在是否配套的問題,所以面漆和底漆最好能選用同種基料的涂料,如不能,也要選用相互能配套的基料組成的涂料。不同基料的配套性見表7-3。