張 瑞，喬 錕，王 萌，梁成玲
（山推工程機(jī)械股份有限公司，山東濟(jì)寧 272000）
0 引言
水性涂料在汽車行業(yè)已經(jīng)成功應(yīng)用了十幾年[1]。但對(duì)工程機(jī)械行業(yè)而言，工業(yè)水性涂料卻還屬于比較新的事物。隨著國家及各省市對(duì)大氣污染治理政策、大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施，對(duì)VOC排放的控制越來越嚴(yán)格。在此形勢(shì)下，軌道交通、集裝箱、農(nóng)業(yè)機(jī)械等行業(yè)已經(jīng)較大范圍采用水性涂料替代傳統(tǒng)的溶劑型涂料[2-5]。工程機(jī)械行業(yè)近年來也對(duì)水性涂料進(jìn)行了應(yīng)用研究，一些企業(yè)已經(jīng)開始大規(guī)模使用水性涂料[6-10]。另外，水性涂料生產(chǎn)企業(yè)也開始關(guān)注工程機(jī)械行業(yè)，針對(duì)工程機(jī)械使用的水性涂料進(jìn)行了大量的產(chǎn)品研究和開發(fā)[11-14]，許多涂料企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出專門用于工程機(jī)械的水性涂料。
但是，工程機(jī)械行大面積推廣應(yīng)用“油改水”在涂料成本、工藝性等方面還存在一些困難和不同看法，一些企業(yè)擬對(duì)環(huán)保設(shè)施升級(jí)改造并繼續(xù)使用溶劑型涂料，有的企業(yè)傾向于高固體分涂料的研究應(yīng)用[15-19]。只要廢氣的排放最終能達(dá)到國家和企業(yè)所在地的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用什么種類的涂料目前并沒有強(qiáng)制性規(guī)定，但是很多地方大氣污染治理政策明確提出要求采用低VOC涂料和試點(diǎn)推行水性涂。本文分析和探討水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用面臨的難題和影響因素。
1 工程機(jī)械水性涂料研究應(yīng)用現(xiàn)狀
水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)的研究和應(yīng)用相對(duì)軌道交通、集裝箱等行業(yè)相對(duì)較晚，進(jìn)展也比較緩慢。2007年以前，對(duì)水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)的研究與應(yīng)用的討論和報(bào)道都比較少。由于水性涂料的工藝性局限以及成本方面的因素，水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)并沒有得到快速應(yīng)用，大多數(shù)企業(yè)停留在觀望、研討和工藝試驗(yàn)階段，只有極少數(shù)企業(yè)開展了批量應(yīng)用。
陳明等[20]較早開展了工程機(jī)械水性化涂裝的應(yīng)用研究。測(cè)試表明，所采用的水性工業(yè)涂料與溶劑型涂料相比，能夠達(dá)到工程機(jī)械產(chǎn)品的涂裝要求。但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水性底漆打磨性稍差，板材厚度大于4 mm 的工件由于熱容大、升溫慢，面漆下掛時(shí)略有黏手。
左貞等[6]通過5 000臺(tái)隨車起重運(yùn)輸車涂裝項(xiàng)目實(shí)例分析了水性涂料在工程機(jī)械涂裝工藝設(shè)計(jì)中的工藝要點(diǎn)、配套設(shè)備要求，并與溶劑型涂料涂裝進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，水性涂料在涂裝設(shè)備投入以及涂裝的漆膜質(zhì)量方面與溶劑型涂料相比存在一定差距。但是，認(rèn)為水性涂料使用成本低廉、對(duì)環(huán)境無污染，符合涂料發(fā)展的方向，將會(huì)成為工程機(jī)械涂料與涂裝的主流。
成中平等[14]根據(jù)工程機(jī)械面漆涂裝的工藝要求，選擇了A、B、C、D 4種不同玻璃化溫度的水性羥基丙烯酸樹脂制備了不同的水性聚氨酯面漆，并對(duì)干燥固化時(shí)間、干燥固化過程中起泡的情況、耐候性能及其他物理、化學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，當(dāng)樹脂A與樹脂B以7∶3的質(zhì)量比共混復(fù)配制備的涂料涂膜整體性能達(dá)到了最優(yōu)，能夠滿足工程機(jī)械要求。
2014年，三一重機(jī)有限公司開始進(jìn)行水性涂料涂裝的研究，至2018年，三一重機(jī)有限公司昆山園區(qū)已有10 條水性涂裝生產(chǎn)線 [21]。
隨著大氣污染治理措施的加強(qiáng)，水性涂料在工程機(jī)械的應(yīng)用才得到實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，部分企業(yè)開始進(jìn)行小批量的試用。從2007年開始，水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)研究與應(yīng)用的討論和報(bào)道越來越多。到了2018年，大多數(shù)的工程機(jī)械企業(yè)開始關(guān)注水性涂料，加入了水性涂料的應(yīng)用研究隊(duì)伍，少數(shù)企業(yè)開始大批量應(yīng)用。
李孟君[19]認(rèn)為，水性化涂裝是工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，但是推廣水性化涂裝還存在較多問題，還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行研究和試驗(yàn)論證，并建議工程機(jī)械企業(yè)與涂料供應(yīng)商聯(lián)合就質(zhì)量、成本問題進(jìn)行攻關(guān)，待解決存在的問題后再推廣應(yīng)用。
王文春[22]報(bào)道了水性涂料在某工程機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件涂裝上應(yīng)用的成功案例，為工程機(jī)械涂裝量最大的結(jié)構(gòu)件提供了很好的參考。
董慶建等[9]指出了水性涂料在工程機(jī)械涂裝應(yīng)用過程中需要注意的事項(xiàng)，系統(tǒng)分析了工程機(jī)械應(yīng)用水性涂料涂裝線需要進(jìn)行的改造措施。
主雷[15]認(rèn)為，水性化涂裝應(yīng)用推廣還存在施工性能差、生產(chǎn)成本較高、設(shè)備改造成投入高等方面的問題。
趙趁妮等[8]討論了水性涂料對(duì)工程機(jī)械涂裝的影響，提出了水性涂料選擇以及涂層體系設(shè)計(jì)的方法，對(duì)大批量切換水性涂料與涂裝中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行了研究，并對(duì)水性涂裝過程中出現(xiàn)的常見涂層缺陷進(jìn)行了原因分析，提出了具體改善措施。這為工程機(jī)械行業(yè)采用水性涂料提供了系統(tǒng)的參考。
李金旗等[10]對(duì)水性雙組分聚氨酯涂料在大型交通工具和工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了研究。通過對(duì)水性雙組分聚氨酯涂料的配方、成膜機(jī)理等方面的研究指出，由于水性涂料配方設(shè)計(jì)較為復(fù)雜、施工難度比較大，市場(chǎng)不成熟、政策法規(guī)還不夠完善、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)欠缺的原因，水性雙組分聚氨酯涂料在工程機(jī)械行業(yè)的推廣應(yīng)用還有很長的路要走。
王元月[7]將水性涂料與溶劑型涂料的綜合使用成本進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比。結(jié)果表明，相同產(chǎn)量情況下水性涂料年使用成本為656.45 萬元，比溶劑型涂料的年使用成本367.92萬元增加288.53 萬元，成本增加較多。到了2018年，水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用的報(bào)道開始增加，并出現(xiàn)了濕碰濕的水性涂料施工工藝[23-26]。
2 水性涂料性能
過去，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程機(jī)械涂裝質(zhì)量有一些基本要求（見表1），但對(duì)漆膜光澤、耐候性、耐水性及耐鹽霧性的要求都不高。
但是，隨著工程機(jī)械的發(fā)展，工程機(jī)械產(chǎn)品的外觀質(zhì)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過表1的標(biāo)準(zhǔn)，各種性能指標(biāo)都大幅提高（見表2），漆膜的耐水性、耐鹽霧及耐候性較原行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求提高很多。
雖然水性涂料在其他行業(yè)已經(jīng)大面積應(yīng)用，但是不同行業(yè)有不同的特點(diǎn)，工程機(jī)械產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、功能、用途等方面與其他機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品存在較大差異，因此對(duì)涂料性能的要求也有所不同。不過，通過水性涂料企業(yè)的提高改進(jìn)以及工程機(jī)械的應(yīng)用表明，水性涂料完全能夠滿足工程機(jī)械產(chǎn)品的涂裝質(zhì)量需求，除個(gè)別性能指標(biāo)外，水性涂料的各項(xiàng)性能均不低于溶劑型涂料，見表3。因此，從性能角度而言，水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)是可以放心使用的。
隨著涂料生產(chǎn)企業(yè)對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品越來越理解和對(duì)工程機(jī)械涂裝的掌握，在水性涂料開發(fā)上更具有針對(duì)性。同時(shí)，隨著涂料企業(yè)的配方不斷優(yōu)化、生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)穩(wěn)定，為工程機(jī)械行業(yè)提供的水性涂料在質(zhì)量上不斷提高并趨于穩(wěn)定。應(yīng)該說，為工程機(jī)械行業(yè)提供高性能的專用水性涂料將不再是難題。
當(dāng)然，涂裝是一種特殊過程，對(duì)涂料和工藝的變更都需要進(jìn)行大量的測(cè)試和驗(yàn)證。即使是同樣的涂料更換廠家或品牌，其過程也需要一兩年。別的行業(yè)成功應(yīng)用的水性涂料未必就能在工程機(jī)械行業(yè)使用，比如下面要提到的工藝問題。對(duì)大多數(shù)工程機(jī)械企業(yè)來說，水性涂料是一種新材料，其性能需要大量的測(cè)試、驗(yàn)證，才能謹(jǐn)慎地在產(chǎn)品上進(jìn)行工藝試驗(yàn)。
3 成本與供給
成本是影響水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用的主要因素之一。自2012年以來，工程機(jī)械進(jìn)入低谷期。加上工程機(jī)械行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，成本對(duì)工程機(jī)械就十分重要。水性涂料由于其原料及生產(chǎn)工藝、產(chǎn)能因素，與相同性能的溶劑型涂料相比，價(jià)格偏高10%~30%。工程機(jī)械產(chǎn)品，尤其是大型挖掘機(jī)、大型推土機(jī)等產(chǎn)品，體格龐大，涂裝用漆量大，采用水性涂料對(duì)產(chǎn)品成本影響較大。
當(dāng)然，隨著大氣污染治理政策的加嚴(yán)和排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，工程機(jī)械行業(yè)涂裝想要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就必須升級(jí)涂裝廢氣環(huán)保處理設(shè)施，且升級(jí)后的廢氣環(huán)保處理設(shè)施投資和運(yùn)行成本都不會(huì)很低。因此，在考慮綜合成本時(shí)，水性涂料的價(jià)格劣勢(shì)就不再那么明顯。
實(shí)際上，水性涂料目前成本偏高有供給方面的原因也有需求方面的原因。需求少，研發(fā)投入少，生產(chǎn)的就少，生產(chǎn)的少就形不成規(guī)模，形不成規(guī)模成本就會(huì)高，價(jià)格高了反過來影響需求。大氣污染治理正好提供了打破這種不良循環(huán)的契機(jī)。雖然有高固體分涂料等替代產(chǎn)品，但還是為工程機(jī)械水性涂料需求的增長帶來了強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。工程機(jī)械水性涂料需求增加，研發(fā)投入就會(huì)增加，生產(chǎn)工藝就會(huì)改進(jìn)，生產(chǎn)量與供給量就會(huì)增加，供給增加一是形成規(guī)模效應(yīng)，有利于降低水性涂料的生產(chǎn)成本，二是形成了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，因此價(jià)格就會(huì)有下降空間。近年來，國內(nèi)外涂料企業(yè)及水性樹脂企業(yè)瞄準(zhǔn)了國內(nèi)水性涂料市場(chǎng)的需求增長，增加了研發(fā)和產(chǎn)能投入。2019年3月7日，四川省眉山市彭山區(qū)2019年一季度項(xiàng)目集中簽約儀式在彭山產(chǎn)業(yè)新城舉行，此次簽約的5個(gè)新材料新能源項(xiàng)目包括年產(chǎn)5萬t水性樹脂項(xiàng)目。2019年3月，德國湛新集團(tuán)與獨(dú)山港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)簽約，計(jì)劃在獨(dú)山港區(qū)內(nèi)建設(shè)研發(fā)生產(chǎn)基地，項(xiàng)目計(jì)劃分二期實(shí)施，其中一期規(guī)劃產(chǎn)能為年產(chǎn)10萬t高性能工業(yè)樹脂。2019年2月20日，連云港88個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目集中開工，其中包括占地120畝、年產(chǎn)4萬t高端油墨、水性涂料及樹脂新材料項(xiàng)目。2019年2月14日，由深圳有為化學(xué)公司與宜化集團(tuán)共同投資的光固化新材料產(chǎn)業(yè)園開工，該園規(guī)劃占地2 100畝，將建成2萬t光固化引發(fā)劑、8萬t光固化單體樹脂、10萬t水性LED光固化涂料。渝三峽A在2018年12月6日公告，與另外兩家公司簽署了《投資合作協(xié)議書》，共同出資設(shè)立湖南盛邦新材料有限責(zé)任公司，規(guī)劃建設(shè)生產(chǎn)規(guī)模為1.5萬t/a環(huán)保節(jié)能型涂料，其中水性工業(yè)涂料1.3萬t/a，水性石墨烯涂料2 000t/a。2018年12月22日，衡水新光新材料科技有限公司年產(chǎn)10萬t水性乳液、5萬t水性工業(yè)漆樹脂項(xiàng)目簽約落戶安徽明光市。2018年4月4日，廣東科德環(huán)保科技股份有限公司募資用于“年產(chǎn)6萬t水性涂料”項(xiàng)目建設(shè)。2018年6月27日，珠江涂料年產(chǎn)1萬t水性樹脂及涂料生產(chǎn)線正式投產(chǎn)。眾多水性涂料項(xiàng)目的開工建設(shè)，為水性涂料的供給提供了有力的支撐。
同時(shí)，由于溶劑型涂料生產(chǎn)和使用的限制，溶劑型涂料的產(chǎn)能只會(huì)減少，不會(huì)增加，現(xiàn)有產(chǎn)能也會(huì)受到限制，導(dǎo)致價(jià)格很難再有下降空間。因此，考慮廢氣處理等使用成本，工程機(jī)械水性涂料的綜合成本會(huì)越來越低，最終會(huì)與溶劑型涂料使用的綜合成本持平，甚至低于溶劑型涂料使用的綜合成本。
4 水性涂料施工工藝
前面提到，水性涂料在汽車上應(yīng)用已經(jīng)十幾年了，理論上在工程機(jī)械上應(yīng)用不該有什么問題。但是，工程機(jī)械生產(chǎn)和汽車生產(chǎn)規(guī)模不同，涂裝工藝不同，涂裝設(shè)備不同。汽車生產(chǎn)屬于少品種大批量生產(chǎn)，涂裝生產(chǎn)線建設(shè)水平高，涂裝工藝參數(shù)能實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格控制。而工程機(jī)械大多是多品種小批量生產(chǎn)，涂裝生產(chǎn)線兼顧產(chǎn)品多，無法高水平建設(shè)，在噴漆室溫度、濕度等方面大多沒有控制措施，部分企業(yè)噴漆室送風(fēng)在冬季會(huì)有加熱空調(diào)，但在夏季基本都沒有制冷。水性涂料施工恰恰對(duì)環(huán)境溫度和濕度范圍要求較為嚴(yán)格。工程機(jī)械行業(yè)的噴漆室送風(fēng)由于沒有冷暖空調(diào)，因此要想將溫度、濕度控制在像汽車涂裝那樣窄的范圍是不可能的。而且，工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件涂裝前處理一般都是采用拋丸處理，拋丸清理后直接進(jìn)入噴漆室噴涂，冬季工件溫度與氣溫差不多，也很難滿足水性涂料的使用要求。
顯然，直接將汽車行業(yè)成熟應(yīng)用的水性涂料拿到工程機(jī)械行業(yè)來使用是會(huì)出現(xiàn)“水土不服”情況的，到了冬季工件溫度過低或到了夏季噴漆室溫度過高都會(huì)造成噴涂質(zhì)量問題。而且，要想讓工程機(jī)械涂裝生產(chǎn)線按照汽車涂裝生產(chǎn)線升級(jí)改造是絕不可能的。因此，涂料企業(yè)不得不針對(duì)工程機(jī)械涂裝生產(chǎn)線的總體情況開發(fā)可滿足在已有工程機(jī)械涂裝生產(chǎn)線使用的水性涂料產(chǎn)品，比如施工的溫度、濕度范圍更寬的水性涂料。從目前市場(chǎng)上的工程機(jī)械水性涂料來看，一些品牌的水性涂料施工溫度已經(jīng)放寬到5～40 ℃。當(dāng)然，由于溫度范圍變化大，施工時(shí)需要根據(jù)不同的環(huán)境條件調(diào)整施工工藝，不利于涂裝質(zhì)量的控制。
同時(shí)，工程機(jī)械企業(yè)的涂裝生產(chǎn)線也必須進(jìn)行一定的改造，比如在水性涂料還不能在低溫條件下施工的情況下增加工件預(yù)熱，保證冬季低溫條件下水性涂料的施工。這一點(diǎn)對(duì)工程機(jī)械推廣使用水性漆的影響很大。這是因?yàn)?，一些工程機(jī)械涂裝生產(chǎn)線受到已有工藝布局的限制，想在噴漆室前增加工件預(yù)熱室?guī)缀鯖]有空間。尤其是一些工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)件配套生產(chǎn)企業(yè)，原有涂裝生產(chǎn)線本來建設(shè)水平就比較低，想要改造成適用于水性涂料的生產(chǎn)線就更難。所以，工程機(jī)械全面推廣使用水性涂料的難度也不小。
當(dāng)然，這也取決于地方環(huán)保政策的執(zhí)行力度。比如，噴漆室一般要求微正壓，但是有些地市的環(huán)保部門，對(duì)轄區(qū)內(nèi)的噴漆室不是負(fù)壓的都不允許。企業(yè)要么關(guān)門停產(chǎn)，要么對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造。
5 環(huán)保政策
從政策來看，使用水性涂料將是未來VOC減排的主要方向。2010 年6 月1 日發(fā)布的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 24409—2009《汽車涂料中有害物質(zhì)限量》對(duì)汽車涂料中VOC 含量進(jìn)行了限制。2013年9月，國務(wù)院印發(fā)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，明確“在石化有機(jī)化學(xué)、涂料、包裝印刷等行業(yè)實(shí)施揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治，完善涂料等產(chǎn)品揮發(fā)性有機(jī)物限制標(biāo)準(zhǔn)，推廣使用水性涂料”。在2016年6月21日發(fā)布的《國家危險(xiǎn)廢物目錄》（2016版）（環(huán)境保護(hù)部令第39 號(hào)）中，水性涂料不再列入。2018年7月3日，國務(wù)院下發(fā)的《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》（國發(fā)〔2018〕22號(hào)）要求，“揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）全面執(zhí)行大氣污染特別排放極限值”，第二十條為“實(shí)施VOC專項(xiàng)治理方案”，明確“重點(diǎn)區(qū)域禁止建設(shè)生產(chǎn)和使用高VOC含量的溶劑型涂料”。在生態(tài)環(huán)境部與多個(gè)部門和上海、江蘇等省市聯(lián)合下發(fā)的《長三角地區(qū)2018—2019年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案》中，區(qū)域內(nèi)的各地市都將工業(yè)涂裝廢氣列為了治理的重點(diǎn)，將低VOC 含量產(chǎn)品源頭替代列為VOC 專項(xiàng)整治主要任務(wù)，明確禁止新建、改建、擴(kuò)建生產(chǎn)高VOC 含量有機(jī)溶劑型涂料、油墨和膠黏劑的項(xiàng)目。
《廣東省環(huán)境保護(hù)廳關(guān)于重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治的實(shí)施方案（2014—2017年）》要求表面涂裝行業(yè)提高低VOC含量的涂料使用比例，鼓勵(lì)企業(yè)使用水基型、高固分、粉末等低VOC含量的涂料。在《廣東省揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）整治與減排工作方案（2018—2020年）》（粵環(huán)發(fā)〔2018〕6號(hào)）列出的工業(yè)涂裝VOC綜合整治名單中，其中就有工程機(jī)械。要求工程機(jī)械行業(yè)推廣使用高固體分、粉末涂料，試點(diǎn)推行水性涂料?！渡綎|省“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》明確要求工程機(jī)械行業(yè)“推廣使用高固體分、粉末涂料，試點(diǎn)推行水性涂料。《上海市揮發(fā)性有機(jī)物深化防治工作方案（2018—2020 年）》提出，工業(yè)行業(yè)全面推進(jìn)低（無）VOC 含量原輔材料和產(chǎn)品源頭替代，也要求工程機(jī)械制造行業(yè)推廣使用高固體分、粉末涂料，試點(diǎn)推行水性涂料?！陡＝ㄊ〈蜈A藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》鼓勵(lì)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)開展生產(chǎn)工藝和設(shè)備水性化改造，加大水性涂料、粉末涂料等綠色、低揮發(fā)性涂料產(chǎn)品使用，加快涂料水性化進(jìn)程，從生產(chǎn)源頭減少揮發(fā)性有機(jī)物排放。
除了下發(fā)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)作戰(zhàn)方案，各省市還陸續(xù)頒布了有機(jī)廢氣排放的地方標(biāo)準(zhǔn)，許多省市還專門針對(duì)工業(yè)涂裝制定了地方強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，表4是部分已經(jīng)頒布的涉及到工程機(jī)械涂裝的地方廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。
一系列的環(huán)保措施及排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)傳統(tǒng)溶劑型涂料的使用起到了很大的限制作用，反過來大大促進(jìn)了水性涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用。工程機(jī)械涂裝也是VOC治理的主要內(nèi)容，水性涂料又是一種僅次于粉末涂料、電泳涂料的低VOC涂料，因此采用水性涂料是工程機(jī)械合規(guī)生產(chǎn)、達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)重要途徑。
6 水性涂料的安全、環(huán)保優(yōu)勢(shì)
6.1 安全與職業(yè)健康
2019年3月以來，國內(nèi)連續(xù)發(fā)生了數(shù)起化工爆燃事故。其中2019年3月21日發(fā)生在江蘇省鹽城市響水縣陳家港鎮(zhèn)化工園區(qū)內(nèi)江蘇天嘉宜化工有限公司化學(xué)儲(chǔ)罐爆炸事故波及周邊16家企業(yè)，事故造成78人遇難，500多人受傷。用作溶劑型涂料稀釋劑的有機(jī)溶劑極易揮發(fā)，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用過程中都存在爆燃可能性，成為安全生產(chǎn)管理的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。而水性涂料以水為稀釋劑，不存在燃爆風(fēng)險(xiǎn)。因此，選擇水性涂料相當(dāng)于選擇了一份安全。
另外，職業(yè)健康也越來越受到關(guān)注。溶劑型涂料中一般含有苯、甲苯、乙苯、二甲苯、鹵代烴、游離二異氰酸酯（TDI和HDI）單體、甲醇、重金屬等，這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人體健康安全可以造成嚴(yán)重危害。工人施工需要進(jìn)行嚴(yán)格的勞動(dòng)保護(hù)。而水性涂料稀釋劑以水為主，有機(jī)溶劑降低70%以上，水性涂料用水作分散介質(zhì)，在使用過程中無有害有機(jī)溶劑揮發(fā)，無苯、甲苯、乙苯和二甲苯等苯類溶劑存在，也無游離二異氰酸酯（TDI和HDI）單體、甲醇和鹵代烴存在[29]。這對(duì)操作者的危害程度大大降低，職業(yè)衛(wèi)生條件大大改善。從這個(gè)角度看，選擇水性涂料就是為員工選擇健康。
6.2 環(huán)保性能
在噴涂的液態(tài)涂料中，水性涂料是目前VOC含量最低的涂料。VOC是大氣污染治理的重點(diǎn)之一，國家及地方的治理方案中均對(duì)VOC制訂了專門的措施。因此，低VOC是水性涂料最為突出的優(yōu)勢(shì)。雖然行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水性涂料的VOC含量要求在420 g/L內(nèi)，但現(xiàn)在許多涂料企業(yè)生產(chǎn)的水性涂料VOC可以控制在15%以下，有的甚至在10%以內(nèi)。因此，為了共同的藍(lán)天，從社會(huì)責(zé)任角度考慮，工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)積極主動(dòng)考慮水性涂料的應(yīng)用推廣。
為了治理大氣污染，國家及各省市區(qū)均出臺(tái)了相關(guān)治理政策和措施。部分地區(qū)在秋冬季對(duì)部分企業(yè)實(shí)行豁免制度，即在大氣污染啟動(dòng)黃色預(yù)警時(shí)，環(huán)保治理較好、排放達(dá)標(biāo)的企業(yè)可不被強(qiáng)制停產(chǎn)，而環(huán)保治理差、排放不達(dá)標(biāo)的企業(yè)則被強(qiáng)制停產(chǎn)。水性涂料由于含有的有機(jī)溶劑少，因此排放的VOC也十分有限。有的企業(yè)采用水簾式吸附，使用水性涂料后VOC無需處理直接排放就能達(dá)到當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)[6]。
因此，選擇水性涂料也是為了使企業(yè)生產(chǎn)不受或少受大氣污染治理的影響。
7 結(jié)語
盡管水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用仍然處于起步階段，但是在主要工程機(jī)械企業(yè)的帶動(dòng)下，研究應(yīng)用的企業(yè)越來越多，為工程機(jī)械企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)水性涂料的企業(yè)也越來越多。隨著大氣治理壓力的增大，工程機(jī)械企業(yè)必然會(huì)將水性涂料作為替代現(xiàn)有溶劑型涂料一個(gè)主要選項(xiàng)。隨著水性涂料供給的增加，工程機(jī)械用水性涂料在價(jià)格上會(huì)有所松動(dòng)。
經(jīng)過了近幾年的探索和近年來的應(yīng)用證明，水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用是可行的，也是成功的。雖然工程機(jī)械涂裝水性化還存在難點(diǎn)，但一方面得益于成功經(jīng)驗(yàn)的推廣，另一方面迫于環(huán)保治理壓力，水性涂料在工程機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用是一種趨勢(shì)，而且會(huì)不斷從整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)推廣到配套件生產(chǎn)企業(yè)。
（參考文獻(xiàn)略，詳情見《現(xiàn)代涂料與涂裝》2019-10）
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