關于汽車水性涂料的環保應用

21世紀環境保護愈來愈成為人們高度重視的關鍵問題。傳統的溶劑型涂料，含有大量的揮發性有機溶劑VOC。VOC的排放會對環境造成重要影響：第一，揮發性有機化合物揮發進入大氣層后，能與大氣中的硫氧化物、氮氧化物、氨等工業廢氣、汽車尾氣排放物通過復雜化學反應產生粒徑低于2.5um的可吸入肺部的顆粒物（一般稱為PM2.5）；第二，VOC是造成酸雨、光化學煙霧等環境問題的主要元兇；第三，在太陽光的照射下揮發性有機化合物能與空氣中的氮氧化物反應生成臭氧（O3），這些臭氧會存在于地球表面及其上方10km處的對流層中，一旦超出一定的限量，就會導致人類嚴重的呼吸道疾病、損傷肺部功能，所以我們要避免破壞的是距離地球表面40km的臭氧層，它能夠過濾太陽光中波長240～320nm的紫外線，對生物起到保護作用。因此對于汽車涂料而言，其環境保護方面的首要工作就是減少汽車涂料中VOC的排放。因而，找到一個環保的替代產品成為了人類保護環境的一個重大課題。水性漆涂料，以水溶性樹脂或不同類型的分散樹脂為基料的涂料，不僅制造過程不使用溶劑、施工環節不排放有機溶劑而且完全符合國際流行的經濟、環保、高效、性能卓越原則。因而，在如今VOC排放不斷受到限制的時代里，水性漆涂料的發展，呈現了極為良好的前景。

一、傳統汽車修補漆的V0C

簡單地說，涂料中的溶劑即為典型的VOC，據統計，2000年在涂料行業VOC的排放狀況大致有：30.5%來自裝飾涂料，15.6%來自原廠汽車涂料，6.6%來自汽車修補涂料，5%來自于船舶涂料，42.3%來自于其他工業涂料，雖然來自汽車修補涂料的VOC在整個涂料領域所占的比重不到7%，但由于歐美政府及環境保護組織對VOC排放的要求，近年來降低VOC成為各大汽車修補涂料供應商開發和推廣新產品的主要動力。

按傳統的汽車修補工藝分類，汽車修補涂料可大致分為表面預處理用漆、底漆及面漆幾大類，其中面漆有純色漆、底色漆及清漆兩大類。涂料中有機溶劑是最典型的VOC，而汽車修補涂料中，有機揮發物在各類產品中所占比例大致為：表面預處理產品9.2%，底漆33%，純色漆10.1%，底色漆清漆47.7%。很顯然在底漆及底色漆加清漆系統中，VOC是比較高的。在底漆或底色漆中提高固體含量、使用粉末涂料、水性涂料等是降低VOC 的最佳途徑。

二、水性漆的環保性

水性漆是以去離子水為主要溶劑、揮發性有機化合物（VOC）含量較低的綠色環保產品，優點是對環境、人類健康的危害比較小，且不易燃。目前，最為有效和直接的降低VOC的方法是使用水性漆，這是汽車涂裝行業發展的趨勢，很多汽車生產廠已經全部使用水性電泳底漆、水性底色漆。由于在汽車修補漆中，底色漆所產生的VOC排放占到所有汽車修補漆VOC排放的近50%，而且高固體成分的中涂底漆、清漆，其VOC含量已能滿足全球所有的限制VOC排放的環保法規，如果以單位面積所產生的VOC來衡量，使用水性底色漆配合高固體含量HS清漆，可減少VOC排放達到75.6%，因此，全球汽車修補漆領域主要推廣和廣泛使用的是水性底色漆。

使用水性漆不只是減少VOC排放，對于鈑噴車間工作人員的健康也較為有利，因為汽車涂料中最主要的揮發性有機化合物（溶劑）會對人類的中樞神經系統、造血系統、肝腎功能、皮膚、呼吸道黏膜有一定影響，使用水性底色漆可降低噴涂技師的職業病風險，另外也會減少噴涂維修過程中有機溶劑對車輛內部的污染和影響，有利于駕乘人員的身體健康。

三、水性漆的施工性能

水性漆在環保方面的優點，已經得到大眾廣泛認可，但是為大家所不熟悉的是，在施工性能方面，水性漆也已經超越溶劑型漆。以正確的工藝及方法使用水性漆，其干燥速度能夠遠快于溶劑型漆，正常情況下水性底色漆的噴涂時間（清漆之前的噴涂、閃干總時間）為5～10min，而同樣情況下溶劑型色漆層完成噴涂則需要10～20min才能。水性漆在施性能方面還具有以下優點：

1.顏色遮蓋性能更好，水性底色漆較傳統溶劑型底色漆平均能節省大約30%的用量，這樣就可以減少施工時間，提高生產效率，縮短噴涂維修周期，提高客戶滿意度。

2.水性底色漆漆膜厚度較溶劑型底色漆薄，流平更好，表面更光滑，配合以高質量清漆，表面效果更為清澈透亮、光澤更高。

3.顏色穩定性好，顏不易受到不同的噴涂手法影響，不容易出現修補區域黑圈、發花等缺陷。駁口修補相對于溶劑型色漆更容易操作。

由于噴涂、修補操作更為簡單，效率又高，加上沙發一汽車修補漆在顏色、涂膜牢度和耐久度上也均能達到或超過溶劑型油櫸的修補效果，所以水性汽車修補漆開始越來越多的應用。

四、發展展望

水性涂料在我國歷經了20余年的艱難歷程，但如今發展前景十分可觀。而隨著我國建筑、工業的發展壯大，水性涂料的應用領域也將更加廣泛，而隨著國家及全社會對于“低碳”理念的不斷推進和深化發展，相對于溶劑型涂料更具優勢的水性涂料產業其發展前景亦十分可觀。凡是與人們生活息息相關的相關領域都在朝著涂料水性化趨勢發展。但是中國水性涂料產業仍存在技術落后，人才缺失等有待企業及行業解決的發展難題，希望中國水性漆業早日達成所愿，早日完成世界最環保涂料強國的偉大理想。

參考文獻：

[1]吳復宇.涂裝工藝與設備[M]，高等教育出版社，2006.

[2]中國汽車維修行業協會.車身涂裝模塊G（第二版），2014人民出版社.