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1、BASF水性底色漆,BYD BASF 工作坊 深圳,05.12.2010 宋威 博士，巴斯夫上海涂料有限公司,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,2,1987,水性色漆最早的应用： 欧洲：GM/Opel Bochum and Volvo/Gothenburg 北美：GM St. Therese,如今,德国超过70%的汽车生产商，欧洲超过50%的汽车生产商，北美约50%的汽车生产商，以及日本的超过40%的汽车生产商均使用水性色漆。,水性色漆的发展历史,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,3,2005年全球底色漆市场分布 各类技术份额,粉末,水性,溶剂型,亚洲：,欧
2、洲：,北美：,南美（包括非洲、中东）：,全球：,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,4,BASF水性色漆 - ColorBrite,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,5,优异的性能 优异的外观 优异的颜色匹配性和稳定性 与各种现有市售清漆的匹配性,BASF水性漆的优点,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,6,技术特性方面 水性色漆与溶剂型色漆同为3C2B技术 杰出的应用特性 杰出的铝粉和珠光粉的闪烁效果 外观 优秀的润湿性和流平性 环境保护方面 溶剂含量低 比溶剂型产品减少60 - 90% 溶剂挥发,BASF水性漆的优点,2009-6-2,张涵
3、青,BASF上海涂料有限公司,7,GM 上海通用南厂 产能：20万台/年 2005年开始水性底色漆生产 BASF占95%供应额,NISSAN 东风日产花都 产能：20万台/年 2007年开始水性底色漆生产 BASF占100%供应额,HONDA 广州本田 产能：15万台/年 2007年开始水性底色漆生产,BASF 水性色漆在中国的合作伙伴,中国首台使用水性色漆生产的车身 别克凯越, 2005上海通用汽车南厂 2007年上海通用“绿色环保大奖”,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,8,水性色漆的组成 水溶剂的物理化学特性 水性色漆的流变学性质 溶剂水的挥发过程：强制闪干 水性色漆施
4、工应用管理,水性色漆的knowhow,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,9,水性色漆的组成,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,10,溶剂 (仅存在于溶剂型底漆中),主体树脂 耐久性 物理特性 光泽 + 透明度 附着力,去离子水 混合溶剂 胺 (仅存在于水性底漆中),交联树脂 耐久性 物理特性,颜料 颜色 + 效果 遮盖力 流变性,流变助剂 抗流挂，流平，触变 效果 保证应用特性,助剂 润湿助剂 (紫外线吸收剂) 催化剂,色漆系统,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,11,水性底色漆,溶剂型底色漆,22%,76%,2%,树脂,有机溶剂,颜料,水
5、,12%,2%,63%,23%,两种底色漆的成分对比,以水做溶剂，颜料，树脂，助剂体系均有明显的变化。,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,12,溶剂型色漆与水的相容性 水性色漆与水的相容性,溶剂与色漆的相容性,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,13,水溶剂的物理化学特性,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,14,水性底漆的挥发率比溶剂型底漆的挥发率慢得多！,湿度在应用过程中的影响很大,在喷涂清漆之前,加热闪干阶段需要另外附加能量帮助漆膜中的水分挥发。水性底漆必须闪干到水份 10 %，否则会有出针孔的危险,水溶剂的部分物理化学特性,必须关注色漆
6、中效果颜料的排列情况,水性底漆在应用过程中会面临溶剂型底漆所没有的流挂风险,因此，在水性底漆的应用过程中必须注意：,此外，水分子有很高的极性且分子间有很强的氢键，水挥发所需的能量比有机溶剂高5 - 7倍。,水性底漆在喷涂过程中挥发15 - 20 % 的“稀释剂”,溶剂型底漆在喷涂过程中挥发60 - 70% 的稀释剂,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,15,施工过程中的溶剂挥发,25 , 65 % Rel. - H,时间 分钟,雾化过程,喷涂过程,-1,固含量 重量%,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,16,水性色漆的流变学性质,2009-6-2,张涵青,BA
7、SF上海涂料有限公司,17,溶剂型色漆依赖溶剂挥发（固含量）达到在不同喷涂阶段所需要的粘度，水性色漆由于水的低挥发率因而必须具有触变性 BASF 水性色漆具有触变性从而可获得优异的外观包括在高剪切率下很好的施工性（剪切变稀），在完成喷涂之后的瞬间达到很好的流平性以及在闪干阶段很好的抗流挂性,水性色漆的流变学性质：触变性,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,18,150,250,300,200,粘度 mPa s,剪切率 D (1/s),RCA 形成 3-D 网状结构,剪切力破坏了这一结构；在剪切力消失后逐渐恢复,水性色漆的流变特性曲线,良好的铝粉闪烁效果,良好的雾化,2009-6
8、-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,19,流变控制与施工应用,150,250,300,200,粘度 mPa s,剪切率 D (1/s),循环系统,喷涂,调漆缸,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,20,溶剂水的挥发：强制闪干,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,21,特别强调：既然称为“闪干”，就说明该过程不同于喷涂清漆之后的“烘烤”。尽管从习惯上来说我们称呼水性色漆的加热闪干烘道为“小烘房”，但是实际上在经过该烘道之后，色漆漆膜仅仅只是排除了多余的水分，漆膜的树脂之间并未发生交联反应。因此只是一个物理过程。,“强制”闪干Forced Flash Off,2
9、009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,22,气封,20 - 27,60 - 80% 干燥空气,0.3 - 0.5 m / s,热风吹干：,温度: 50 - 70 ,含水量: 最高. 10g / kg,空气含量: 4000 m / h . m,喷嘴口空气流速: 10 - 15 m / s,冷风降温：,温度: 20 ,空气含量,4000 m / h . m,空气流速 10 - 15 m / s,气封,0,1,2,3,4,5,time / min.,推荐：阶段闪干,强制闪干区域的设计,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,23,加热闪干烘道的设计,建议参数 时间: 3 -
10、6 min 空气温度: 50 - 70 空气线速度: 10 - 15 m / s 空气含水量: 10g / kg 喷嘴距离: 30 - 90 cm 加热类型: 热对流,八角形加热闪干烘道,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,24,水性色漆的施工应用系统,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,25,（一）水性色漆的施工特性 （二）水性色漆的施工环境控制 （三）水性色漆的喷涂控制 （四）溶剂水的挥发过程：强制闪干 水性色漆施工应用管理 水性色漆循环系统的设置,水性色漆应用系统的管理,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,26,（一）水性色漆施工窗口,%
11、相对湿度,温度 ,最适宜,可调试区域 (颜色，流挂，气泡受限制),可调试区域 (颜色，外观受限制),可调试区域 外观，颜色,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,27,7/31/2006,27,ASTM D3539,（一）温湿度对水的挥发速率的影响,温度对水的挥发性的影响 相对湿度 0% 时,挥发时间 秒,挥发率 %,挥发率 %,挥发时间 秒,湿度对水的挥发性的影响 温度25 时,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,28,灰尘擦拭,内腔,气封,热风吹干,冷却,手工喷涂 4 min.,手工喷涂 3 min.,后备,闪干,烘房,雾化建议 色漆 : 旋杯-旋杯 (流量
12、: 80 120 ml/min.) 清漆 : 旋杯,空调控制区,（二）涂装线布局与施工环境控制,内腔,机器喷涂 2 min.,闪干区 3 min. 2 min.,机器喷涂 2 min.,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,29,在水性色漆的施工过程中，我们必须控制喷房以及闪干区的温湿度,送风,抽风,空气过滤,雾化器,雾化器,水喷淋装置,水喷淋装置,（二）水性底色漆喷房示意图,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,30,（三）分别适于喷涂两种色漆的旋杯,直接加压 外部加压 溶剂型色漆 水性色漆,出于安全操作的考量，水性色漆只能使用外部加压的方式进行喷涂,2009-6
13、-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,31,（三）各类雾化器的喷涂（上漆）效率,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,32,+5 到 +30 ,（四）调漆间控制：储存条件,冬夏两季需要有空调控温的储藏间 运输过程中需要使用带空调的运输车 调漆间和储藏间需要有空调控温 在以上条件下，水性色漆的有效期为6个月,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,33,剪切控制 输送泵的选择 搅拌器的选择 流速控制 循环系统压力控制 温度控制 设备选择 耐腐蚀材料的选择 环境控制,（四）调漆间控制：循环系统,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,34,避免过多的剪切可由
14、以下方法实现： 泵的选择和使用 活塞泵和凸轮泵是低剪切力类型，涡轮泵属于高剪切力的类型，油漆对该设备较敏感 使用低剪切力的备压阀 使用恒定直径的管路接口,剪切控制泵的选择,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,35,搅拌器种类： 把色漆投入调漆缸之后，在进入循环系统之前有一个搅拌的过程。在这个预分散阶段可对色漆进行各种简易的调整； 搅拌器和循环缸之间必须匹配已达到良好的分散效果； 必须保正油漆在整个调漆缸里都处于均匀分散状态，因此桨叶的排布可选用多层式； 需要使用范围从40 - 400 min 的无限变速器； 以下是几种搅拌桨的几何结构和桨叶的多层排布方式：,剪切控制搅拌器的选择
15、,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,36,流速控制：循环系统压力设置,油漆压力,循环管路 (枪) 泵,主缸,CCV 颜色转换器,喷枪,喷房,备压阀 (bpr),调压阀,0 bar,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,37,避免过高的温度 保持油漆温度在 25 - 27之间，最高不超过30 避免将管路安装在热源附近 安装热交换器 避免使用易受腐蚀的设备和原料 使用不锈钢或塑料的管路 循环缸必须使用不锈钢 如安装过程中涉及焊接或切割，则必须使用硝酸钝化 阀门或者系统中其他使用焊接法安装的部分， 必须使用不锈钢或不含硅的特氟隆材料制作,温度控制和设备选择,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,38,其他基本要求 循环系统必须是封闭系统，以避免油漆因水分挥发而导致变干； 避免污染，比如硅，润滑油等； 调漆缸和循环缸需要搅拌器（必须为可调节速率以便降低剪切力）； 建议使用的设备温度计，压力表，流量计和液位传感器； 过滤袋：金属漆150 m，单色漆25 - 50 m；,环境控制,2009-6-2,张涵青,BASF上海涂料有限公司,39,BASF水性底色漆您正确的选择,超过20年的成功经验 国内首家水性底色漆供应商 持续成功供应各家汽车生产商的经验,谢谢!,