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環(huán)境溫度、濕度及露點對工程機械產(chǎn)品涂裝質(zhì)量的影響
時間:2022-09-23
以前,工程機械行業(yè)的部分企業(yè)對大型結(jié)構(gòu)或大型整機產(chǎn)品,采用室內(nèi)或室外就地涂裝方式,涂裝污染嚴重,涂裝環(huán)境惡劣,產(chǎn)品涂裝質(zhì)量受環(huán)境因素影響較大,涂裝質(zhì)量也難以保證。
隨著產(chǎn)品涂裝質(zhì)量要求的提高以及污染治理的要求,根據(jù)《大氣污染防治行動計劃》《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》等相關(guān)環(huán)保法規(guī),工程機械行業(yè)基本杜絕了這種粗放式的涂裝生產(chǎn)方式,部分在室內(nèi)涂裝,無噴涂室體的場合,也基本按照廠房設(shè)備一體化要求,把廠房作為涂裝室體,配備了相應(yīng)的送、排風(fēng)系統(tǒng)以及廢氣處理裝置。
涂裝環(huán)境溫度對涂膜固化有著直接影響,并影響涂層與基材的結(jié)合力以及涂層之間的結(jié)合力。涂裝環(huán)境溫度過高,會使涂層附著力降低。環(huán)境溫度過低,溶劑不容易逸出涂膜,增大分子鏈間的自由體積,導(dǎo)致腐蝕因子滲透使抗腐蝕性能下降;反應(yīng)性涂料則反應(yīng)緩慢而不充分,不能形成優(yōu)良性能的高聚物。(環(huán)境溫度對涂層質(zhì)量的影響分析見下表。)
相對濕度,指空氣中水氣壓與飽和水氣壓的百分比。或濕空氣的絕對濕度與相同溫度下可能達到的最大絕對濕度之比。也可表示為濕空氣中水蒸氣分壓力與相同溫度下水的飽和壓力之比。相對濕度(RH)可根據(jù)濕溫度計上干濕球指示的溫度差,由圖表查得。露點溫度是空氣的相對濕度變成100%時,也就是實際水蒸氣壓強等于飽和水蒸氣壓強時的溫度。通俗來講就是指當環(huán)境溫度降低時,含有濕度的空氣在不吸水的光滑表面開始凝露時的溫度。
空氣中存在水分,在此環(huán)境中當某一物體溫度降低至露點時,物體表面即開始凝露,這些少量的水分卻關(guān)系到涂裝成效。在此條件下涂裝,水分存在于涂層與基體之間,波態(tài)常壓下18gH2O為18mL,變成蒸汽時的體積為22.4L,擴大1244倍。當涂層與基層材料的附著力大于水分膨脹的力,而且覆蓋層上又存在微細針孔時,水分得以散發(fā),則涂層表面可保持原狀,反之覆蓋層會產(chǎn)生氣泡。
我國國土跨越緯度大,沿海與內(nèi)陸有氣候差異,又有一年四季之分,雨前雨后、早晚的相對濕度均不同,不同的涂裝材料對濕度的要求有所有差別,難以制定一個統(tǒng)一的標準,需要根據(jù)實際情況采取相應(yīng)措施。(環(huán)境濕度及露點對涂層質(zhì)量的影響分析見下表。)
溫度、濕度和露點這三者在一定的條件下存在函數(shù)關(guān)系,當通過測量已知溫度、濕度后,可以查專用數(shù)據(jù)表得到露點溫度。被涂裝工件表面溫度可由表面溫度計測得。
例如,當環(huán)境相對濕度80%、溫度15℃~ 30℃時,查得露點溫度為11.5℃~26.2℃,環(huán)境溫度與露點溫度相差3.5℃~3.8℃。此種情況下如果要求被噴涂工件表面溫度至少高于露點3℃時,被涂裝工件表面溫度應(yīng)該是14.5℃~ 29.2℃,當被涂裝工件表面溫度與環(huán)境溫度(即15℃~ 30℃)同樣時,是符合涂裝技術(shù)要求的。
當環(huán)境相對濕度85%、溫度15℃~ 30 ℃時,查得露點溫度為12.5℃~27.2℃,環(huán)境溫度與露點溫度相差2.5℃~2.8℃。此種情況下如果要求被噴涂工件表面溫度至少高于露點3℃時,被涂裝工件表面溫度就應(yīng)該是15.5℃~30.2℃,比環(huán)境溫度(即15℃~30℃)要高。為了符合涂裝技術(shù)要求,要么加熱被涂裝工件,要么改變局部空間的溫度并使被涂裝工件與局部空間的溫度同溫,要么降低局部空間的濕度。這樣就要增加涂裝成本,且非常不便。這就是規(guī)定“環(huán)境相對濕度要低于85%,被涂裝工件表面溫度至少高于露點溫度3℃”的原因。
工程機械普遍采用聚氨酯系列涂料,基材表面有水氣,易引起涂膜起泡,涂裝后涂膜表面凝露或水浸泡,也會引起涂層起泡。起泡原因為異氰酸酯與水氣反應(yīng)生成二氧化碳所致。少量的二氧化碳,在涂料尚未結(jié)膜會透過涂膜逸出。當產(chǎn)生的二氧化碳量多,又不易逸出則形成小氣泡,影響涂層外觀及涂層的附著強度。