BASF水性底色漆-2010

1、Automotive SolutionsPerformancePassionSuccessBYD BASF 工作坊工作坊深圳深圳,05.12.2010宋威宋威 博士，巴斯夫上海涂料有限公司博士，巴斯夫上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司21987 水性色漆最早的應(yīng)用：水性色漆最早的應(yīng)用： 歐洲：歐洲：GM/Opel Bochum and Volvo/Gothenburg 北美：北美：GM St. Therese如今如今 德國超過德國超過70%的汽車生產(chǎn)商，歐洲超過的汽車生

2、產(chǎn)商，歐洲超過50%的的汽車生產(chǎn)商，北美約汽車生產(chǎn)商，北美約50%的汽車生產(chǎn)商，以及日的汽車生產(chǎn)商，以及日本的超過本的超過40%的汽車生產(chǎn)商均使用水性色漆。的汽車生產(chǎn)商均使用水性色漆。水性色漆的發(fā)展歷史水性色漆的發(fā)展歷史Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司32005年全球底色漆市場分布年全球底色漆市場分布 各類技術(shù)份額各類技術(shù)份額粉末粉末水性水性溶劑型溶劑型亞洲：亞洲：歐洲：歐洲：北美：北美： 南美南美（包括非洲、中東）（包括非洲、中東）：全球：全球：Automotive Solutio

3、ns Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司4Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司5 優(yōu)異的性能優(yōu)異的性能 優(yōu)異的外觀優(yōu)異的外觀 優(yōu)異的顏色匹配性和穩(wěn)定性優(yōu)異的顏色匹配性和穩(wěn)定性 與各種現(xiàn)有市售清漆的匹配性與各種現(xiàn)有市售清漆的匹配性BASF水性漆的優(yōu)水性漆的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司6 技術(shù)特性方面技術(shù)

4、特性方面 水性色漆與溶劑型色漆同為水性色漆與溶劑型色漆同為3C2B技術(shù)技術(shù) 杰出的應(yīng)用特性杰出的應(yīng)用特性 杰出的鋁粉和珠光粉的閃爍效果杰出的鋁粉和珠光粉的閃爍效果 外觀外觀 優(yōu)秀的潤濕性和流平性優(yōu)秀的潤濕性和流平性 環(huán)境保護(hù)方面環(huán)境保護(hù)方面 溶劑含量低溶劑含量低 比溶劑型產(chǎn)品減少比溶劑型產(chǎn)品減少60 - 90% 溶劑揮發(fā)溶劑揮發(fā)BASF水性漆的優(yōu)水性漆的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司7GM上海通用南廠上海通用南廠產(chǎn)能：產(chǎn)能：20萬臺萬臺/年年2005年開始水性底色漆生產(chǎn)年開始

5、水性底色漆生產(chǎn)BASF占占95%供應(yīng)額供應(yīng)額NISSAN東風(fēng)日產(chǎn)花都東風(fēng)日產(chǎn)花都產(chǎn)能：產(chǎn)能：20萬臺萬臺/年年2007年開始水性底色漆生產(chǎn)年開始水性底色漆生產(chǎn)BASF占占100%供應(yīng)額供應(yīng)額HONDA廣州本田廣州本田產(chǎn)能：產(chǎn)能：15萬臺萬臺/年年2007年開始水性底色漆生產(chǎn)年開始水性底色漆生產(chǎn)BASF 水性色漆在中國的合作伙伴水性色漆在中國的合作伙伴中國首臺使用水性色漆生產(chǎn)的車身中國首臺使用水性色漆生產(chǎn)的車身別克凱越別克凱越,2005上海通用汽車南廠上海通用汽車南廠2007年上海通用年上海通用“綠色環(huán)保大獎綠色環(huán)保大獎”Automotive Solutions Performance Pass

6、ion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司8 水性色漆的組成水性色漆的組成 水溶劑的物理化學(xué)特性水溶劑的物理化學(xué)特性 水性色漆的流變學(xué)性質(zhì)水性色漆的流變學(xué)性質(zhì) 溶劑水的揮發(fā)過程：強(qiáng)制閃干溶劑水的揮發(fā)過程：強(qiáng)制閃干 水性色漆施工應(yīng)用管理水性色漆施工應(yīng)用管理水性色漆的水性色漆的knowhowAutomotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司9Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有

7、限公司10BASFCoatings AG色漆系統(tǒng)色漆系統(tǒng)Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司1122%76%2%樹脂樹脂有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑顏料顏料水水12%2%63%23%兩種底色漆的成分對比兩種底色漆的成分對比以水做溶劑，顏料，樹脂，助劑體系均有明顯的變化。以水做溶劑，顏料，樹脂，助劑體系均有明顯的變化。Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司12溶劑型色漆與溶劑型色漆與水的相容性水的

8、相容性水性色漆與水水性色漆與水的相容性的相容性溶劑與色漆的相容性溶劑與色漆的相容性Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司13Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司14水性底漆的揮發(fā)率比溶劑型底漆的揮發(fā)率慢得多！水性底漆的揮發(fā)率比溶劑型底漆的揮發(fā)率慢得多！濕度在應(yīng)用過程中的影響很大濕度在應(yīng)用過程中的影響很大在噴涂清漆之前在噴涂清漆之前,加熱閃干階段需要另外附加能量幫助漆膜中的水分揮發(fā)。水

9、性底漆必加熱閃干階段需要另外附加能量幫助漆膜中的水分揮發(fā)。水性底漆必須閃干到水份須閃干到水份 10 %，否則會有出針孔的危險(xiǎn)，否則會有出針孔的危險(xiǎn)水溶劑的部分物理化學(xué)特性水溶劑的部分物理化學(xué)特性必須關(guān)注色漆中效果顏料的排列情況必須關(guān)注色漆中效果顏料的排列情況水性底漆在應(yīng)用過程中會面臨溶劑型底漆所沒有的流掛風(fēng)險(xiǎn)水性底漆在應(yīng)用過程中會面臨溶劑型底漆所沒有的流掛風(fēng)險(xiǎn)因此，在水性底漆的應(yīng)用過程中必須注意：因此，在水性底漆的應(yīng)用過程中必須注意：此外，水分子有很高的極性且分子間有很強(qiáng)的氫鍵，水揮發(fā)所需的能量比有機(jī)溶劑高此外，水分子有很高的極性且分子間有很強(qiáng)的氫鍵，水揮發(fā)所需的能量比有機(jī)溶劑高5 - 7倍。

10、倍。水性底漆在噴涂過程中揮發(fā)水性底漆在噴涂過程中揮發(fā)15 - 20 % 的的“稀釋劑稀釋劑”溶劑型底漆在噴涂過程中揮發(fā)溶劑型底漆在噴涂過程中揮發(fā)60 - 70% 的稀釋劑的稀釋劑水水有機(jī)溶有機(jī)溶劑劑表面表面張張力力mN/m72.029.0蒸汽蒸汽壓壓力力h Pa24.05.0 - 12.5比比熱熱容容kJ/(kg*K)4.181.6 - 2.0Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司15施工過程中的溶劑揮發(fā)施工過程中的溶劑揮發(fā)0102030405060708090-1012345Settin

11、g Time (min)Solid Content (wt%)Solvent BorneWater Borne25 , 65 % Rel. - H時間 分鐘-1固含量 重量%Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司16Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司17 溶劑型色漆依賴溶劑揮發(fā)（固含量）達(dá)到在不同溶劑型色漆依賴溶劑揮發(fā)（固含量）達(dá)到在不同噴涂階段所需要的粘度，水性色漆由于水的低揮噴

12、涂階段所需要的粘度，水性色漆由于水的低揮發(fā)率因而必須具有觸變性發(fā)率因而必須具有觸變性 BASF 水性色漆具有觸變性從而可獲得優(yōu)異的外水性色漆具有觸變性從而可獲得優(yōu)異的外觀觀包括在高剪切率下很好的施工性（剪切變包括在高剪切率下很好的施工性（剪切變?。谕瓿蓢娡恐蟮乃查g達(dá)到很好的流平性?。谕瓿蓢娡恐蟮乃查g達(dá)到很好的流平性以及在閃干階段很好的抗流掛性以及在閃干階段很好的抗流掛性水性色漆的流變學(xué)性質(zhì)：觸變性水性色漆的流變學(xué)性質(zhì)：觸變性Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司18020040

13、06008001000150250300200粘度粘度 mPa s剪切率剪切率 D (1/s)RCA 形成形成 3-D 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 剪切力破壞了這一結(jié)構(gòu)；在剪切力消失后逐漸恢復(fù)剪切力破壞了這一結(jié)構(gòu)；在剪切力消失后逐漸恢復(fù)水性色漆的流變特性曲線水性色漆的流變特性曲線良好的鋁粉閃爍效果良好的霧化Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司19流變控制與施工應(yīng)用流變控制與施工應(yīng)用02004006008001000150250300200粘度粘度 mPa s剪切率剪切率 D (1/s)循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)

14、系統(tǒng)噴涂噴涂調(diào)漆缸調(diào)漆缸Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司20Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司21 特別強(qiáng)調(diào)：既然稱為特別強(qiáng)調(diào)：既然稱為“閃干閃干”，就說明該過程不同于，就說明該過程不同于噴涂清漆之后的噴涂清漆之后的“烘烤烘烤”。盡管從習(xí)慣上來說我們稱。盡管從習(xí)慣上來說我們稱呼水性色漆的加熱閃干烘道為呼水性色漆的加熱閃干烘道為“小烘房小烘房”，但是實(shí)際上，但是實(shí)際上在經(jīng)過該烘

15、道之后，色漆漆膜僅僅只是排除了多余的在經(jīng)過該烘道之后，色漆漆膜僅僅只是排除了多余的水分，漆膜的樹脂之間并未發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因此只是水分，漆膜的樹脂之間并未發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因此只是一個物理過程。一個物理過程?！皬?qiáng)制強(qiáng)制”閃干閃干Forced Flash OffAutomotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司22氣封氣封20 - 2760 - 80% 干燥空氣干燥空氣0.3 - 0.5 m / s熱風(fēng)吹干：熱風(fēng)吹干：溫度溫度: 50 - 70 含水量含水量: 最高最高. 10g / kg 空氣含量空氣含量:

16、 4000 m / h . m 噴嘴口空氣流速噴嘴口空氣流速: 10 - 15 m / s冷風(fēng)降溫：冷風(fēng)降溫：溫度溫度: 20 空氣含量空氣含量4000 m / h . m空氣流速空氣流速 10 - 15 m / s氣封氣封012345time / min.推薦：階段閃干推薦：階段閃干強(qiáng)制閃干區(qū)域的設(shè)計(jì)強(qiáng)制閃干區(qū)域的設(shè)計(jì)Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司23加熱閃干烘道的設(shè)計(jì)加熱閃干烘道的設(shè)計(jì)建議參數(shù)建議參數(shù)時間時間: 3 - 6 min空氣溫度空氣溫度: 50 - 70空氣線速度空氣

17、線速度: 10 - 15 m / s空氣含水量空氣含水量: 10g / kg噴嘴距離噴嘴距離: 30 - 90 cm加熱類型加熱類型: 熱對流熱對流八角形加熱閃干烘道八角形加熱閃干烘道Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司24Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司25 （一）水性色漆的施工特性（一）水性色漆的施工特性 （二）水性色漆的施工環(huán)境控制（二）水性色漆的施工環(huán)境控制 （三）水性

18、色漆的噴涂控制（三）水性色漆的噴涂控制 （四）溶劑水的揮發(fā)過程：強(qiáng)制閃干（四）溶劑水的揮發(fā)過程：強(qiáng)制閃干 水性色漆施工應(yīng)用管理水性色漆施工應(yīng)用管理 水性色漆循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置水性色漆循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置水性色漆應(yīng)用系統(tǒng)的管理水性色漆應(yīng)用系統(tǒng)的管理Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司26（一）水性色漆施工窗口（一）水性色漆施工窗口% 相對濕度相對濕度18405060708090202224262830溫度溫度 最適宜最適宜可調(diào)試區(qū)域(顏色，流掛，氣泡受限制)可調(diào)試區(qū)域(顏色，外觀受限制)可調(diào)試區(qū)域外

19、觀，顏色Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司277/31/200627ASTM D3539（一）溫濕度對水的揮發(fā)速率的影響（一）溫濕度對水的揮發(fā)速率的影響溫度對水的揮發(fā)性的影響相對濕度 0% 時揮發(fā)時間 秒揮發(fā)率 %揮發(fā)率 %揮發(fā)時間秒濕度對水的揮發(fā)性的影響溫度25 時Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司28霧化建議霧化建議色漆色漆 : 旋杯旋杯-旋杯旋杯 (流量流量 : 80 1

20、20 ml/min.)清漆清漆 : 旋杯旋杯（二）涂裝線布局與施工環(huán)境控制（二）涂裝線布局與施工環(huán)境控制Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司29溫度溫度濕度濕度在水性色漆在水性色漆的施工過程的施工過程中，我們必中，我們必須控制噴房須控制噴房以及閃干區(qū)以及閃干區(qū)的溫濕度的溫濕度送風(fēng)送風(fēng)抽風(fēng)抽風(fēng)空氣過濾空氣過濾霧化器霧化器霧化器霧化器水噴淋裝置水噴淋裝置水噴淋裝置水噴淋裝置（二）水性底色漆噴房示意圖（二）水性底色漆噴房示意圖Automotive Solutions Performance P

21、assion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司30（三）分別適于噴涂兩種色漆的旋杯（三）分別適于噴涂兩種色漆的旋杯 直接加壓直接加壓 外部加壓外部加壓溶劑型色漆溶劑型色漆 水性色漆水性色漆 出于安全操作的考量，水性色漆只能使用外部加壓的方式進(jìn)行噴涂出于安全操作的考量，水性色漆只能使用外部加壓的方式進(jìn)行噴涂Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司31（三）各類霧化器的噴涂（上漆）效率（三）各類霧化器的噴涂（上漆）效率手工噴槍手工噴槍30-40%自動氣噴槍自動氣噴槍

22、40-50%靜電氣噴槍靜電氣噴槍50-65%高流量低壓噴槍高流量低壓噴槍55-70%旋杯，外部加壓旋杯，外部加壓65-85%旋杯，內(nèi)部加壓旋杯，內(nèi)部加壓70-90%Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司32 （四四）調(diào)漆間控制：儲存條件）調(diào)漆間控制：儲存條件 冬夏兩季需要有空調(diào)控溫的儲藏間冬夏兩季需要有空調(diào)控溫的儲藏間 運(yùn)輸過程中需要使用帶空調(diào)的運(yùn)輸車運(yùn)輸過程中需要使用帶空調(diào)的運(yùn)輸車 調(diào)漆間和儲藏間需要有空調(diào)控溫調(diào)漆間和儲藏間需要有空調(diào)控溫 在以上條件下，水性色漆的有效期為在以上條件下，水

23、性色漆的有效期為6個月個月Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司33剪切控制剪切控制1.輸送泵的選擇輸送泵的選擇2.攪拌器的選擇攪拌器的選擇流速控制流速控制1.循環(huán)系統(tǒng)壓力控制循環(huán)系統(tǒng)壓力控制溫度控制溫度控制設(shè)備選擇設(shè)備選擇1.耐腐蝕材料的選擇耐腐蝕材料的選擇環(huán)境控制環(huán)境控制（四四）調(diào)漆間控制：循環(huán)系統(tǒng)）調(diào)漆間控制：循環(huán)系統(tǒng)Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司34 避免過多的剪切可由

24、以下方法實(shí)現(xiàn)：避免過多的剪切可由以下方法實(shí)現(xiàn)： 泵的選擇和使用泵的選擇和使用 活塞泵和凸輪泵是低剪切力類型，渦輪泵活塞泵和凸輪泵是低剪切力類型，渦輪泵屬于高剪切力的類型，油漆對該設(shè)備較敏屬于高剪切力的類型，油漆對該設(shè)備較敏感感 使用低剪切力的備壓閥使用低剪切力的備壓閥 使用恒定直徑的管路接口使用恒定直徑的管路接口剪切控制剪切控制泵的選擇泵的選擇Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司35 攪拌器種類：攪拌器種類： 把色漆投入調(diào)漆缸之后，在進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)之前有一個攪拌的過程。在把色漆投入調(diào)漆缸之

25、后，在進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)之前有一個攪拌的過程。在這個預(yù)分散階段可對色漆進(jìn)行各種簡易的調(diào)整；這個預(yù)分散階段可對色漆進(jìn)行各種簡易的調(diào)整； 攪拌器和循環(huán)缸之間必須匹配已達(dá)到良好的分散效果；攪拌器和循環(huán)缸之間必須匹配已達(dá)到良好的分散效果； 必須保正油漆在整個調(diào)漆缸里都處于均勻分散狀態(tài)，因此槳葉的排布必須保正油漆在整個調(diào)漆缸里都處于均勻分散狀態(tài)，因此槳葉的排布可選用多層式；可選用多層式； 需要使用范圍從需要使用范圍從40 - 400 min 的無限變速器的無限變速器； 以下是幾種攪拌槳的幾何結(jié)構(gòu)和槳葉的多層排布方式：以下是幾種攪拌槳的幾何結(jié)構(gòu)和槳葉的多層排布方式：剪切控制攪拌器的選擇剪切控制攪拌器的選擇Automotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司36流速控制：循環(huán)系統(tǒng)壓力設(shè)置流速控制：循環(huán)系統(tǒng)壓力設(shè)置油漆壓力油漆壓力循環(huán)管路循環(huán)管路 (槍槍) 泵泵主缸主缸CCV 顏色轉(zhuǎn)換器顏色轉(zhuǎn)換器噴槍噴槍噴房噴房備壓閥備壓閥 (bpr)7 - 1010 - 155 - 6(最適宜最適宜)12 - 16max!調(diào)壓閥調(diào)壓閥0 barAutomotive Solutions Performance Passion Success2009-6-2張涵青,BASF上海涂料有限公司37 避免過高