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1、Automotive SolutionsPerformancePassionSuccessBASFBASF水性底色漆水性底色漆水性底色漆水性底色漆BYD 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 Success1987 水性色漆最早的应用：水性色漆最早的应用：欧洲：欧洲：GM/Opel Bochum and Volvo/Gothenburg北美：北美：GM St. Therese如今如今 德国超过德国超过70%的汽车生产商，欧洲超过的汽车
2、生产商，欧洲超过50%的的汽车生产商，北美约汽车生产商，北美约50%的汽车生产商，以及日的汽车生产商，以及日本的超过本的超过40%的汽车生产商均使用水性色漆。的汽车生产商均使用水性色漆。水性色漆的发展历史水性色漆的发展历史2009-6-22张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success2005年全球底色漆市场分布年全球底色漆市场分布 各类技术份额各类技术份额粉末粉末水性水性溶剂型溶剂型亚洲：亚洲：欧洲：欧洲：北美：北美： 南美南美（包括非洲、中东）（包括非洲、中东）：全球：全球：2009-6-23张涵青,BASF
3、上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion SuccessBASF水性色漆水性色漆 - ColorBrite2009-6-24张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success 优异的性能优异的性能 优异的外观优异的外观 优异的颜色匹配性和稳定性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与各种现有市售清漆的匹配性BASF水性漆的优点水性漆的优点2009-6-25张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performanc
4、e Passion Success技术特性方面技术特性方面水性色漆与溶剂型色漆同为水性色漆与溶剂型色漆同为3C2B技术技术杰出的应用特性杰出的应用特性杰出的铝粉和珠光粉的闪烁效果杰出的铝粉和珠光粉的闪烁效果外观外观优秀的润湿性和流平性优秀的润湿性和流平性环境保护方面环境保护方面溶剂含量低溶剂含量低比溶剂型产品减少比溶剂型产品减少60 - 90% 溶剂挥发溶剂挥发BASF水性漆的优点水性漆的优点2009-6-26张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion SuccessGM上海通用南厂上海通用南厂产能：产能：20万台万台/年年
5、2005年开始水性底色漆生产年开始水性底色漆生产BASF占占95%供应额供应额NISSAN东风日产花都东风日产花都产能：产能：20万台万台/年年2007年开始水性底色漆生产年开始水性底色漆生产BASF占占100%供应额供应额HONDA广州本田广州本田产能：产能：15万台万台/年年2007年开始水性底色漆生产年开始水性底色漆生产BASF 水性色漆在中国的合作伙伴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中国首台使用水性色漆生产的车身别克凯越别克凯越,2005上海通用汽车南厂上海通用汽车南厂2007年上海通用年上海通用“绿色环保大奖绿色环保大奖”2009-6-27张涵青,BASF上海涂
6、料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success水性色漆的组成水性色漆的组成水溶剂的物理化学特性水溶剂的物理化学特性水性色漆的流变学性质水性色漆的流变学性质溶剂水的挥发过程：强制闪干溶剂水的挥发过程：强制闪干水性色漆施工应用管理水性色漆施工应用管理水性色漆的水性色漆的knowhow2009-6-28张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success水性色漆的组成水性色漆的组成2009-6-29张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutio
7、ns Performance Passion Success溶剂溶剂溶剂溶剂 ( (仅存在于溶剂型底漆中仅存在于溶剂型底漆中仅存在于溶剂型底漆中仅存在于溶剂型底漆中) )主体树脂主体树脂主体树脂主体树脂 耐久性耐久性 物理特性物理特性 光泽光泽 + + 透明度透明度 附着力附着力去离子水去离子水去离子水去离子水混合溶剂混合溶剂混合溶剂混合溶剂胺胺胺胺( (仅存在于水性底漆中仅存在于水性底漆中仅存在于水性底漆中仅存在于水性底漆中) )BASFCoatings AG交联树脂交联树脂交联树脂交联树脂 耐久性耐久性 物理特性物理特性颜料颜料颜料颜料 颜色颜色 + + 效果效果 遮盖力遮盖力 流变性流变
8、性流变助剂流变助剂流变助剂流变助剂 抗流挂，流平，触变抗流挂，流平，触变 效果效果 保证应用特性保证应用特性助剂助剂助剂助剂 润湿助剂润湿助剂 ( (紫外线吸收剂紫外线吸收剂) ) 催化剂催化剂色漆系统色漆系统2009-6-210张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success水性底色漆水性底色漆溶剂型底色漆溶剂型底色漆22%76%2%树脂树脂有机溶剂有机溶剂颜料颜料水水12%2%63%23%两种底色漆的成分对比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。以水做溶剂，颜料，树脂，助剂体系均有
9、明显的变化。2009-6-211张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success溶剂型色漆与溶剂型色漆与水的相容性水的相容性水性色漆与水水性色漆与水的相容性的相容性溶剂与色漆的相容性溶剂与色漆的相容性2009-6-212张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success水溶剂的物理化学特性水溶剂的物理化学特性2009-6-213张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion
10、 Success水性底漆的挥发率比溶剂型底漆的挥发率慢得多！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湿度在应用过程中的影响很大在喷涂清漆之前在喷涂清漆之前,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须闪干到水份 10 %，否则会有出针孔的危险，否则会有出针孔的危险水溶剂的部分物理化学特性水溶剂的部分物理化学特性必须关注色漆中效果颜料的排列情况必须关注色漆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
11、因此，在水性底漆的应用过程中必须注意：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。倍。水性底漆在喷涂过程中挥发水性底漆在喷涂过程中挥发15 - 20 % ”稀释剂稀释剂“的的溶剂型底漆在喷涂过程中挥发溶剂型底漆在喷涂过程中挥发60 - 70% 的稀释剂的稀释剂水有机溶剂表面张力mN/m72.029.0蒸汽压力h Pa24.05.0 - 12.5比热容kJ/(kg*K)4.181.6 - 2.02009-6-214张涵青,BASF上海涂料有限
12、公司Automotive Solutions Performance Passion Success施工过程中的溶剂挥发施工过程中的溶剂挥发25 , 65 % Rel. - H时间 分钟雾化雾化雾化雾化过程过程过程过程喷涂喷涂喷涂喷涂过程过程过程过程-1固含量 重量%2009-6-215张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success水性色漆的流变学性质水性色漆的流变学性质2009-6-216张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Succe
13、ss溶剂型色漆依赖溶剂挥发（固含量）达到在不同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水性色漆具有触变性从而可获得优异的外观观包括在高剪切率下很好的施工性（剪切变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：触变性水性色漆的流变学性质：触变性2009-6-217张涵青,B
14、ASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success恢复曲线恢复曲线恢复曲线恢复曲线剪切曲线剪切曲线剪切曲线剪切曲线02004006008001000150250300200粘度粘度 mPa s剪切率剪切率 D (1/s)RCA 形成形成 3-D 网状结构网状结构 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2009-6-218张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Perform
15、ance Passion Success流变控制与施工应用流变控制与施工应用02004006008001000150250300200粘度粘度 mPa s剪切率剪切率 D (1/s)恢复曲线恢复曲线恢复曲线恢复曲线剪切曲线剪切曲线剪切曲线剪切曲线循环系统循环系统喷涂喷涂调漆缸调漆缸2009-6-219张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success溶剂水的挥发：强制闪干溶剂水的挥发：强制闪干2009-6-220张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Pass
16、ion Success特别强调：既然称为特别强调：既然称为“闪干闪干”，就说明该过程不同于，就说明该过程不同于喷涂清漆之后的喷涂清漆之后的“烘烤烘烤”。尽管从习惯上来说我们称。尽管从习惯上来说我们称呼水性色漆的加热闪干烘道为呼水性色漆的加热闪干烘道为“小烘房小烘房”，但是实际上，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。一个物理过程。“强制强制”闪干闪干Forced Flash Off2009-6-221张涵青,BASF上海涂料有
17、限公司Automotive Solutions Performance Passion Success气封气封20 - 27 60 - 80% 干燥空气干燥空气0.3 - 0.5 m / s热风吹干：热风吹干：温度温度: 50 - 70 含水量含水量: 最高最高. 10g / kg 空气含量空气含量: 4000 m / h . m 喷嘴口空气流速喷嘴口空气流速: 10 - 15 m / s冷风降温：冷风降温：温度温度: 20 空气含量空气含量4000 m / h . m空气流速空气流速 10 - 15 m / s气封气封012345time / min.推荐：阶段闪干推荐：阶段闪干强制闪干区域
18、的设计强制闪干区域的设计2009-6-222张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success加热闪干烘道的设计加热闪干烘道的设计建议参数建议参数时间时间: 3 - 6 min空气温度空气温度: 50 - 70 空气线速度空气线速度: 10 - 15 m / s空气含水量空气含水量: 10g / kg喷嘴距离喷嘴距离: 30 - 90 cm加热类型加热类型: 热对流热对流八角形加热闪干烘道八角形加热闪干烘道2009-6-223张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performan
19、ce Passion Success水性色漆的施工应用系统水性色漆的施工应用系统2009-6-224张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success（一）水性色漆的施工特性（一）水性色漆的施工特性（二）水性色漆的施工环境控制（二）水性色漆的施工环境控制（三）水性色漆的喷涂控制（三）水性色漆的喷涂控制（四）溶剂水的挥发过程：强制闪干（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施工应用管理水性色漆循环系统的设置水性色漆循环系统的设置水性色漆应用系统的管理水性色漆应用系统的管理2009-6-225张涵青,
20、BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success（一）水性色漆施工窗口（一）水性色漆施工窗口% 相对湿度相对湿度18405060708090202224262830温度温度 最适宜最适宜可调试区域(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2009-6-226张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success7/31/200627ASTM D3539（一）温湿度对水的挥发速率（一）温湿度对水的挥发速率的影响的影响温
21、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2009-6-227张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success灰尘擦拭灰尘擦拭灰尘擦拭灰尘擦拭内腔内腔内腔内腔气封气封气封气封热风吹干热风吹干热风吹干热风吹干冷却冷却冷却冷却手工喷涂手工喷涂手工喷涂手工喷涂 4 min.4 min. 手工手工手工手工喷喷涂涂涂涂3 min.3 min.后备后备后备后备闪干闪干闪干闪干烘房烘房烘房烘房雾化建议雾化建议色漆色漆 : 旋杯旋杯-旋杯旋杯 (流量流量 :
22、80 120 ml/min.)清漆清漆 : 旋杯旋杯空调控制区空调控制区空调控制区空调控制区（二）涂装线布局与施工环境控制（二）涂装线布局与施工环境控制内腔内腔内腔内腔机器喷涂机器喷涂机器喷涂机器喷涂 2 2 min. min. 闪闪干区干区干区干区33 min. min. 2 2 min. min. 机器喷涂机器喷涂机器喷涂机器喷涂 2 2 min. min. 2009-6-228张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success温度温度湿度湿度在水性色漆在水性色漆的施工过程的施工过程中，我们必中，我们必须控制喷房
23、须控制喷房以及闪干区以及闪干区的温湿度的温湿度送风送风抽风抽风空气过滤空气过滤雾化器雾化器雾化器雾化器水喷淋装置水喷淋装置水喷淋装置水喷淋装置（二）水性底色漆喷房示意图（二）水性底色漆喷房示意图2009-6-229张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success（三）分别适于喷涂两种色漆的旋杯（三）分别适于喷涂两种色漆的旋杯 直接加压直接加压 外部加压外部加压溶剂型色漆溶剂型色漆 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压的方式进行喷涂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20
24、09-6-230张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success（三）各类雾化器的喷涂（上漆）效率（三）各类雾化器的喷涂（上漆）效率手工喷枪手工喷枪30-40%自动气喷枪自动气喷枪40-50%静电气喷枪静电气喷枪50-65%高流量低压喷枪高流量低压喷枪55-70%旋杯，外部加压旋杯，外部加压65-85%旋杯，内部加压旋杯，内部加压70-90%2009-6-231张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success+5 +5 到到到到 +30
25、 +30 （四四）调漆间控制：储存条件）调漆间控制：储存条件 冬夏两季需要有空调控温的储藏间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在以上条件下，水性色漆的有效期为6个月个月2009-6-232张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success剪切控制剪切控制1.输送泵的选择输送泵的选择2.搅拌器的选择搅拌器的选择流速控制流速控制1.循环系统压力控制循环系统压力控制温度控制温度
26、控制设备选择设备选择1.耐腐蚀材料的选择耐腐蚀材料的选择环境控制环境控制（四四）调漆间控制：循环系统）调漆间控制：循环系统2009-6-233张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success避免过多的剪切可由以下方法实现：避免过多的剪切可由以下方法实现：泵的选择和使用泵的选择和使用活塞泵和凸轮泵是低剪切力类型，涡轮泵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，油漆对该设备较敏属于高剪切力的类型，油漆对该设备较敏感感使用低剪切力的备压阀使用低剪切力的备压阀使用恒定直径的管路接口使用恒定直径的管路接口剪切控
27、制剪切控制泵的选择泵的选择2009-6-234张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success搅拌器种类：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；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；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，因此桨叶的排布可必须保正油漆在整个调漆缸里都处于均匀分散
28、状态，因此桨叶的排布可选用多层式；选用多层式；需要使用范围从需要使用范围从40 - 400 min 的无限变速器的无限变速器；以下是几种搅拌桨的几何结构和桨叶的多层排布方式：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剪切控制搅拌器的选择2009-6-235张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success流速控制：循环系统压力设置流速控制：循环系统压力设置油漆压力油漆压力循环管路循环管路 (枪枪) 泵泵主缸主缸CCV 颜色转换器颜色转换器喷枪喷枪喷房喷房备压阀备压阀 (bpr)7 - 101
29、0 - 155 - 6(最适宜最适宜)12 - 16max!调压阀调压阀0 bar2009-6-236张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success避免过高的温度避免过高的温度保持油漆温度在保持油漆温度在 25 - 27之间，最高不超过之间，最高不超过30避免将管路安装在热源附近避免将管路安装在热源附近安装热交换器安装热交换器避免使用易受腐蚀的设备和原料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使用不锈钢或塑料的管路循环缸必须使用不锈钢循环缸必须使用不锈钢如安装过程中涉及焊接或切割，则必须使用硝酸如安装过
30、程中涉及焊接或切割，则必须使用硝酸钝化钝化阀门或者系统中其他使用焊接法安装的部分，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温度控制和设备选择2009-6-237张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion Success其他基本要求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；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；避免污染，比如硅，润滑油等；调漆缸和循环缸需要搅拌器（
31、必须为可调节速率以便降低剪切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）；力）；建议使用的设备建议使用的设备温度计，压力表，流量计和液位传感器；温度计，压力表，流量计和液位传感器；过滤袋：金属漆过滤袋：金属漆150 m，单色漆，单色漆25 - 50 m；环境控制环境控制2009-6-238张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive Solutions Performance Passion SuccessBASF水性底色漆水性底色漆您正确的选择您正确的选择超过超过20年的成功经验年的成功经验国内首家水性底色漆供应商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持续成功供应各家汽车生产商的经验2009-6-239张涵青,BASF上海涂料有限公司Automotive SolutionsPerformancePassionSuccess谢谢谢谢!
