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隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車涂料的用量也在不斷增長，2014年汽車產(chǎn)量達(dá)到2300萬輛，涂料使用達(dá)到45萬噸。金屬效應(yīng)鋁粉顏料由于具有隨角異色效果及豐富層次感，使人們能夠產(chǎn)生一種生夢幻、愉悅、輕快、高檔的感覺，廣泛應(yīng)用于汽車金屬漆中，據(jù)統(tǒng)計在轎車面漆中金屬漆的占有比例達(dá)到了70%左右。
近幾年來環(huán)境保護問題成為全人類最關(guān)注的話題之一，我國也出臺了相關(guān)環(huán)保政策來控制有機揮發(fā)物的排放。2014年《乘用車生產(chǎn)企業(yè)準(zhǔn)入條件及審查要求》明確規(guī)定汽車行業(yè)新增涂裝線中面涂必須使用水性涂料，原有涂裝線也必須在規(guī)定時限內(nèi)進行改裝使用水性涂料。2015年2月開始在涂料行業(yè)針對在施工狀態(tài)下VOC高于420克/升的涂料產(chǎn)品征收消費稅，對涂料施工環(huán)節(jié)征收排污費的政策也即將出臺，水性涂料的應(yīng)用將得到快速發(fā)展。目前汽車用涂料水性化率已達(dá)75%。
當(dāng)前水性汽車中面涂料一般呈弱堿性，而鋁粉顏料在弱堿性條件下可與水發(fā)生反應(yīng)釋放出氫氣，因此在制備和使用水性金屬漆時，必須采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧A(yù)防涂料質(zhì)量事故和安全事故的發(fā)生。
1、水性金屬涂料存在安全隱患的原因分析
金屬涂料中一般要添加4%左右的金屬鋁漿。金屬鋁性能特殊，能與水在一定條件下發(fā)生發(fā)應(yīng)。傳統(tǒng)溶劑型金屬鋁粉涂料，由于涂料體系一般呈弱酸性或中性，且體系中沒有水分存在，鋁粉能惰性存在涂料中，體系穩(wěn)定。水性涂料以水做溶劑，涂料體系一般呈弱堿性，在此條件下水會與鋁粉發(fā)生反應(yīng)，釋放出氫氣。其反應(yīng)方程如下：
2Al+3H20 Al2O3+3H2 (1)
2Al+6H20 2Al(OH)3+3H2 (2)
1.1鋁粉變化對涂料質(zhì)量的影響
鋁粉與水反應(yīng)后，鋁粉表面顏色會發(fā)黑變暗，最終影響涂膜效果，達(dá)不到客戶的要求，導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生，鋁粉變化后對金屬漆外觀效果的影響見圖表1。
1.2鋁粉變化對安全的影響
金屬漆在儲存中與水反應(yīng)生成氫氣，會導(dǎo)致容器中的壓力增加而“脹桶”，嚴(yán)重的可導(dǎo)致爆炸事故。在使用時，工人在打開油漆桶同時，如果桶內(nèi)壓力過高，過高的壓力可導(dǎo)致涂料從包裝桶中涌出，甚至出現(xiàn)“沖蓋”現(xiàn)象，造成對操作工的人身傷害。
國內(nèi)多家汽車生產(chǎn)廠都曾經(jīng)出現(xiàn)過水性涂料出現(xiàn)“脹桶”，開桶時出現(xiàn)“沖蓋”現(xiàn)象，幸未沒有發(fā)生人身安全傷亡事故。
