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水性集裝箱涂料配套
根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前箱身漆體系普遍采用“3+2”的配套方式，其中“3”指的是外配套的三道漆，分別是雙組份環(huán)氧富鋅底漆，單/雙組份環(huán)氧中間漆與丙烯酸外面漆；“2”指的是內(nèi)配套的兩道漆，分別是雙組份環(huán)氧富鋅底漆與雙組份環(huán)氧內(nèi)面漆。對于中間漆，有選擇單組份的，也有雙組份的。
水性環(huán)氧富鋅涂料
由于鋅粉的存在，水性環(huán)氧富鋅涂料可有效地對箱體進(jìn)行陰極保護(hù)，延緩箱體腐蝕進(jìn)度，防止因磕碰引起的漆膜脫落，因此該體系得到了箱東的一致認(rèn)可。
水性環(huán)氧富鋅涂料，主要成分包括環(huán)氧樹脂、固化劑、鋅粉及各種助劑，活潑金屬鋅粉可與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此在有鋅粉存在的組分中，不可以含有水分，而環(huán)氧涂料中的環(huán)氧樹脂和固化劑也不可以在一個(gè)組分中，因此設(shè)計(jì)配方時(shí)有2種思路（鋅粉與環(huán)氧樹脂在一個(gè)組分中；鋅粉與胺類固化劑在一個(gè)組分中）。
因水性環(huán)氧富鋅涂料是給箱體提供防腐的主要涂層，因此該產(chǎn)品的防腐性能、機(jī)械性能為配方設(shè)計(jì)要點(diǎn)，同時(shí)要重點(diǎn)兼顧施工性能。
水性內(nèi)面漆
目前水性內(nèi)面漆主要的配方體系有:水性環(huán)氧內(nèi)面漆、水性丙烯酸環(huán)氧內(nèi)面漆2種。
水性環(huán)氧內(nèi)面漆。該體系是原溶劑型體系內(nèi)面漆水性化的方案，主要組分為水性環(huán)氧乳液、水性環(huán)氧固化劑、防銹填料、顏料、功能填料等組成。考慮到體系的穩(wěn)定性，一般采用自乳化的環(huán)氧乳液，但目前看來國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的樹脂大部分有一定提升空間。
水性固化劑方面，目前各家涂料供應(yīng)商差別非常大，但從防腐角度考慮，水溶性非常優(yōu)異、反應(yīng)活性較低的固化劑不適合用于水性集裝箱涂料內(nèi)面漆。因親水基團(tuán)的引入，在同等條件下水性涂料防腐性能沒有溶劑型的好。
水性丙烯酸環(huán)氧內(nèi)面漆。該體系一般選用特種丙烯酸樹脂作為主體樹脂，再引入液體環(huán)氧進(jìn)行雜化。該配方體系的優(yōu)勢為成本相對較低，但考慮防腐的因素，目前占市場80%以上份額的主流涂料供應(yīng)商，沒有選擇該體系。
水性中間漆
水性中間漆主要的配方體系有:水性環(huán)氧中間漆、水性丙烯環(huán)氧中間漆、水性丙烯酸中間漆3種。
水性環(huán)氧中間漆、水性丙烯酸環(huán)氧中間漆配方設(shè)計(jì)思路與水性內(nèi)面漆類似。而水性丙烯酸中間漆的主體樹脂為高相對分子質(zhì)量的丙烯酸乳液，因丙烯酸乳液與環(huán)氧乳液成本差異巨大，該配方體系的成本優(yōu)勢明顯，但隨著國產(chǎn)環(huán)氧乳液性能的提升，成本優(yōu)勢有降低的趨勢。
丙烯酸面漆
水性丙烯酸面漆因丙烯酸乳液單體的不同，主要分為純丙乳液、硅丙乳液和苯丙乳液。
水性丙烯酸面漆主要是賦予漆膜優(yōu)良的外觀、較高的耐候性及耐水性等性能。硅丙乳液的耐候性、耐水性及耐沾污性都優(yōu)于其他2種乳液，但因硅烷等引入，成本較高;相對而言，純丙乳液的性能和成本較均衡，目前應(yīng)用最多;苯丙乳液耐候性稍差，但成本優(yōu)勢明顯。
丙烯酸面漆除乳液組分外，顏料也是重要的組分之一。從環(huán)保角度看，目前使用的顏料都為無重金屬的產(chǎn)品，但部分顏料穩(wěn)定存在對pH有一定的要求，因此配方設(shè)計(jì)時(shí)需對各個(gè)顏料pH需求進(jìn)行確認(rèn)并處理。
水性集裝箱涂料性能要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
長期漆膜性能
長期漆膜性能主要包括防腐性能、機(jī)械性能、耐候性3個(gè)方面。比較權(quán)威的測試標(biāo)準(zhǔn)為KTA實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的IICL測試，另外中國集裝箱協(xié)會(huì)（CCIA）組織制定的JH/TE08—2015《集裝箱用水性涂料涂膜檢驗(yàn)方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》中對漆膜長期性能的要求主要參考借鑒IICL測試方法。
因內(nèi)外配套體系不同，測試流程方法也有差異，具體流程如下圖所示。
漆膜驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及初期耐水性等要求規(guī)范
漆膜驗(yàn)收時(shí)主要對漆膜流掛狀態(tài)、針孔/暗泡狀態(tài)、顏色外觀、露底情況等進(jìn)行考察。集裝箱協(xié)會(huì)組織編寫的JH/TE08—2015對膜厚、附著力、外觀等要求都進(jìn)行了具體規(guī)范，為行業(yè)重點(diǎn)參考標(biāo)準(zhǔn)，另外部分箱東也有各自公司的具體驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，分別進(jìn)行了內(nèi)部控制指標(biāo)的設(shè)置。本文僅介紹實(shí)際應(yīng)用中遇到的重點(diǎn)項(xiàng)目。
針孔、暗泡
因?yàn)槿榛瘎┑缺砻婊钚詣┑挠绊�，水性涂料更容易產(chǎn)生氣泡，成膜后的表現(xiàn)即為針孔、暗泡;當(dāng)針孔、暗泡嚴(yán)重到一定程度后，呈現(xiàn)蜂窩狀，將嚴(yán)重影響涂層的防腐性能，特別是穿透性針孔極易產(chǎn)生點(diǎn)銹。目前主要的處理方式是依靠添加助劑來實(shí)現(xiàn)，從而使涂料的成本有較大提高。
初期耐水性
主要包括箱外初期耐水性和箱內(nèi)潑水實(shí)驗(yàn)2個(gè)方面。其中箱外初期耐水性主要針對集裝箱下線后天氣持續(xù)下雨的情況，對漆膜的干燥性、初期交聯(lián)密度、漆膜水溶性物質(zhì)含量等提出較高要求;箱內(nèi)潑水實(shí)驗(yàn)，考察的是箱內(nèi)是否有露底情況、是否有穿透性針孔及漆膜初期干燥性能。
水性集裝箱涂料施工工藝介紹
“三分涂料，七分施工”，沒有良好施工性的水性涂料，即使防腐性能非常優(yōu)異也不會(huì)被市場所接收，對水性集裝箱涂料來說，尤為如此。
溶劑型集裝箱涂料轉(zhuǎn)為水性集裝箱涂料，最大的變化為:三噴一烘變?yōu)槿龂娙妫瑫r(shí)由于水性涂料對施工的溫度、濕度、風(fēng)速等要求都較高，因此整體噴涂線的布局變化較大。典型的涂裝線布局（有時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整涂裝工位順序）是:車間打砂、底漆涂裝和烘烤→（成型、部裝、總裝）→（二次打砂、除油）→預(yù)熱和預(yù)涂底漆→水性環(huán)氧富鋅底漆涂裝→底漆流平→底漆烘房→冷卻→中間漆和內(nèi)面漆涂裝→流平→中間漆烘房→冷卻→面漆涂裝→冷卻→線上修補(bǔ)→面漆烘房→冷卻→（木地板鋪放和完工工位）→底架漆涂裝→流平→底架漆烘干→冷卻→完工檢查。
各個(gè)工位容易遇到的問題如下。
預(yù)熱和冷卻工位
主要是為了在噴涂前保證箱體溫度不可以太高或太低，如超過40℃噴涂，極易發(fā)生粗糙等問題，如低于15℃，又極易發(fā)生流掛等問題。
流平工位
可以使涂裝后的濕膜部分水分揮發(fā)，避免直接進(jìn)入烘房高溫加熱。因此為保證部分水分的揮發(fā)，該工位需要保證一定的風(fēng)速和溫度，風(fēng)速和溫度過低或過高都極易產(chǎn)生氣泡、針孔、流掛等漆病。
烘房工位
烘房溫度最好為梯度升高模式，最優(yōu)的方式為設(shè)置低、高溫烘房，避免剛施工完水性涂料直接進(jìn)入高溫烘房，出現(xiàn)漆膜被烤焦、內(nèi)部產(chǎn)生蜂窩狀針孔等漆病;同時(shí)建議烘房中出風(fēng)口平行于箱體側(cè)表面，避免直吹側(cè)板引起局部過熱和過快的干燥。
涂裝工位
因水性涂料霧化沒有溶劑型涂料好，因此需要選擇小口徑槍嘴，噴涂壓力需要適當(dāng)提高，同時(shí)噴涂槍距控制在35cm以上，否則漆膜極易產(chǎn)生針孔、暗泡等漆病，從而對防腐產(chǎn)生負(fù)面影響。
水性集裝箱涂料存在的主要問題
原材料供應(yīng)的問題
樹脂、助劑等高附加值的原材料主要是由國外大公司供應(yīng)，這是因?yàn)閲H大公司在水性涂料技術(shù)方面有幾十年的技術(shù)積累，都有一定應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但這也給國內(nèi)各個(gè)技術(shù)型企業(yè)提供了一個(gè)“天高任鳥飛”的市場環(huán)境。
能耗高的問題
與原溶劑型體系的三噴一烘及快干稀釋劑使用相比，水性體系只能通過外部加熱耗能的方式調(diào)節(jié)溫濕度。但隨著國家清潔能源的進(jìn)一步推廣，低VOC排放的水性涂料應(yīng)用前景更加廣闊。
水處理的問題
因?yàn)樗酝苛虾幸欢康乃苄晕镔|(zhì)，因此水性噴涂工藝的廢水比溶劑型工藝的廢水更難處理。但相對來說，集裝箱涂料涂裝集中度非常高，可以對污水進(jìn)行集中處理。
漆病的控制問題
因水性涂料對溫度、濕度、槍嘴磨損程度等都比較敏感，隨著氣溫的變化若沒有及時(shí)調(diào)整調(diào)漆工序，極易發(fā)生粗糙和流掛現(xiàn)象。但目前來看，主流的水性集裝箱涂料供應(yīng)商都摸索出了一套現(xiàn)場控制的手段，可對相關(guān)問題進(jìn)行預(yù)測，防止發(fā)生批量問題，造成較大損失。
