BASF水性底色漆-2010

水性色漆的发展历史
1987
水性色漆最早的应用：
欧洲：GM/Opel Bochum and Volvo/Gothenburg 北美：GM St. Therese
如今
德国超过70%的汽车生产商，欧洲超过50%的 汽车生产商，北美约50%的汽车生产商，以及日 本的超过40%的汽车生产商均使用水性色漆。
杰出的铝粉和珠光粉的闪烁效果
外观
优秀的润湿性和流平性
环境保护方面
溶剂含量低 比溶剂型产品减少60 - 90% 溶剂挥发
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BASF 水性色漆在中国的合作伙伴
600
剪切率 D (1/s) 恢复曲线 剪切曲线
800
1000
良好的铝粉闪烁效果
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良好的雾化
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流变控制与施工应用
粘度 mPa s
300 250 循环系统 调漆缸
BASF水性漆的优 点
优异的性能
优异的外观 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
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BASF水性漆的优 点
技术特性方面
水性色漆与溶剂型色漆同为3C2B技术 杰出的应用特性
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两种底色漆的成分对比
水性底色漆
23% 63% 76%
溶剂型底色漆
2% 22%
2%
12%
水
有机溶剂
颜料
树脂
以水做溶剂，颜料，树脂，助剂体系均有明显的变化。
色漆系统
主体树脂
•耐久性 •物理特性 •光泽 + 透明度 •附着力
溶剂 (仅存在于溶剂型底漆中)
去离子水 混合溶剂 胺
(仅存在于水性底漆中)
BASF Coatings AG
交联树脂
•耐久性 •物理特性
助剂
•润湿助剂 •(紫外线吸收剂) •催化剂
颜料 流变助剂
•抗流挂，流平，触变 •效果 •保证应用特性 •颜色 + 效果 •遮盖力 •流变性
3%
溶剂型 水性
粉末
35%
62%
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BASF水性色漆 - ColorBrite
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200 150
0
200
400
600
剪切率 D (1/s) 恢复曲线 剪切曲线
800
1000
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喷涂
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溶剂水的挥发：强制闪干
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溶剂与色漆的相容性
溶剂型色漆与 水的相容性
水性色漆与水 的相容性
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广州本田 产能：15万台/年 2007年开始水性底色漆生产
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水性色漆的knowhow
水性色漆的组成
水溶剂的物理化学特性
水性色漆的流变学性质 溶剂水的挥发过程：强制闪干
水溶剂的物理化学特性
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水溶剂的部分物理化学特性
水 有机溶剂
表面张力
蒸汽压力 比热容
[mN/m]
[h Pa] [kJ/(kg*K)]
72.0
24.0 4.18
水性色漆施工应用管理
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水性色漆的组 成
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wk.baidu.com
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水性色漆应用系统的管理
（一）水性色漆的施工特性
（二）水性色漆的施工环境控制
（三）水性色漆的喷涂控制 （四）溶剂水的挥发过程：强制闪干
水性色漆施工应用管理
水性色漆循环系统的设置
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BASF水性底色漆
BYD– BASF 工作坊 深圳,05.12.2010 宋威 博士，巴斯夫上海涂料有限公司
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GM 上海通用南厂
产能：20万台/年
2005年开始水性底色漆生产 BASF占95%供应额 NISSAN 东风日产花都 产能：20万台/年 2007年开始水性底色漆生产 BASF占100%供应额
中国首台使用水性色漆生产的车身 别克凯越, 2005上海通用汽车南厂 2007年上海通用“绿色环保大奖”
HONDA
施工过程中的溶剂挥发
90 80
Solid Content (wt%)
70 60 50 40 30 20 10 0
-1 -1 雾化 过程
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固含量
[重量%]
喷涂 过程
Solvent Borne Water Borne
25 ℃ , 65 % Rel. - H
0 1 2 3 4 5
水性色漆的流变学性质：触变性
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 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 观——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 以及在闪干阶段很好的抗流挂性
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2005年全球底色漆市场分布
各类技术份额
欧洲： 北美：
4% 33%
2%
亚洲：
45% 53%
12%
63%
88%
南美（包括非洲、中东）：
31 % 69 %
全球：
（一）水性色漆施工窗口
% 相对湿度 90 80 70
最适宜
可调试区域 (颜色，流挂，气泡受限制)
可调试区域 外观，颜色
60 50 40 18 20 22 24 可调试区域 (颜色，外观受限制) 26 28 30
温度 ℃
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气封
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加热闪干烘道的设计
八角形加热闪干烘道
建议参数
时间: 3 - 6 min 空气温度: 50 - 70℃ 空气线速度: 10 - 15 m / s 空气含水量:< 10g / kg 喷嘴距离: 30 - 90 cm 加热类型: 热对流
（一）温湿度对水的挥发速率的影响
温度对水的挥发性的影响 Effect of Temperature on Water Evaporarion 相对湿度 0% 时 at 0% R.H.
挥 发1750 时 间1500
Effect of Humidity on Water Evaporation at 25C 湿度对水的挥发性的影响
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强制闪干区域的设计
推荐：阶段闪干
0 1 2 3 4 5
time / min.
气封 20 - 27℃ 60 - 80% 干燥空气 0.3 - 0.5 m / s 热风吹干： 温度: 50 - 70 ℃ 含水量: 最高. 10g / kg 空气含量: 4000 m³ /h.m 喷嘴口空气流速: 10 - 15 m / s 冷风降温： 温度: 20 ℃ 空气含量 4000 m³ /h.m 空气流速 10 - 15 m / s
29.0
5.0 - 12.5 1.6 - 2.0
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。 水性底漆在喷涂过程中挥发15 - 20 % 的“稀释剂” 溶剂型底漆在喷涂过程中挥发60 - 70% 的稀释剂
水性底漆的挥发率比溶剂型底漆的挥发率慢得多！
因此，在水性底漆的应用过程中必须注意：
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“强制”闪干－Forced Flash Off
特别强调：既然称为“闪干”，就说明该过程不同于 喷涂清漆之后的“烘烤”。尽管从习惯上来说我们称 呼水性色漆的加热闪干烘道为“小烘房”，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 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。
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 必须关注色漆中效果颜料的排列情况 湿度在应用过程中的影响很大 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 须闪干到水份 <10 %，否则会有出针孔的危险
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温度25 ℃时
14000 0% 25% 50% 60% 70% 80% 90% Solv. #100 Solv. #150 10 20 30 40 50 60 70 80 90
2000 20C 25C 30C 35C 60C 70C 80C Toluene Xylene 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Setting Time (min) 时间 [分钟]
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水性色漆的流变学性质
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水性色漆的施工应用系统
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水性色漆的流变特性曲线
粘度 mPa s
300
RCA 形成 3-D 网状结构
250
剪切力破坏了这一结构；在剪切力消失后逐渐恢复
200 150
0
200
400
Evaporation Time (sec)
1250 1000 750 500 250 0