环境温度与工件温度差(环境温度、湿度及露点对工程机械产品涂装质量的影响)

Posted 2023-06-02

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环境温度与工件温度差(环境温度、湿度及露点对工程机械产品涂装质量的影响)

以前，工程机械行业的部分企业对大型结构或大型整机产品，采用室内或室外就地涂装方式，涂装污染严重，涂装环境恶劣，产品涂装质量受环境因素影响较大，涂装质量也难以保证。

随着产品涂装质量要求的提高以及污染治理的要求，根据《大气污染防治行动计划》《重点行业挥发性有机物综合治理方案》等相关环保法规，工程机械行业基本杜绝了这种粗放式的涂装生产方式，部分在室内涂装，无喷涂室体的场合，也基本按照厂房设备一体化要求，把厂房作为涂装室体，配备了相应的送、排风系统以及废气处理装置。

环境温度的影响

涂装环境温度对涂膜固化有着直接影响，并影响涂层与基材的结合力以及涂层之间的结合力。涂装环境温度过高，会使涂层附着力降低。环境温度过低，溶剂不容易逸出涂膜，增大分子链间的自由体积，导致腐蚀因子渗透使抗腐蚀性能下降；反应性涂料则反应缓慢而不充分，不能形成优良性能的高聚物。

环境温度对涂层质量的影响分析见下表。

湿度及露点

相对湿度，指空气中水气压与饱和水气压的百分比。或湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比。也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比。相对湿度(RH)可根据湿温度计上干湿球指示的温度差，由图表查得。露点温度是空气的相对湿度变成100%时，也就是实际水蒸气压强等于饱和水蒸气压强时的温度。通俗来讲就是指当环境温度降低时，含有湿度的空气在不吸水的光滑表面开始凝露时的温度。

空气中存在水分，在此环境中当某一物体温度降低至露点时，物体表面即开始凝露，这些少量的水分却关系到涂装成效。在此条件下涂装，水分存在于涂层与基体之间，波态常压下18gH2O为18mL，变成蒸汽时的体积为22.4L，扩大1244倍。当涂层与基层材料的附着力大于水分膨胀的力，而且覆盖层上又存在微细针孔时，水分得以散发，则涂层表面可保持原状，反之覆盖层会产生气泡。

我国国土跨越纬度大，沿海与内陆有气候差异，又有一年四季之分，雨前雨后、早晚的相对湿度均不同，不同的涂装材料对湿度的要求有所有差别，难以制定一个统一的标准，需要根据实际情况采取相应措施。

环境湿度及露点对涂层质量的影响分析见下表。

温度、湿度和露点这三者在一定的条件下存在函数关系，当通过测量已知温度、湿度后，可以查专用数据表得到露点温度。被涂装工件表面温度可由表面温度计测得。

例如，当环境相对湿度80%、温度15℃~ 30℃时，查得露点温度为11.5℃~26.2℃，环境温度与露点温度相差3.5℃~3.8℃。此种情况下如果要求被喷涂工件表面温度至少高于露点3℃时，被涂装工件表面温度应该是14.5℃~ 29.2℃，当被涂装工件表面温度与环境温度(即15℃~ 30℃)同样时，是符合涂装技术要求的。

当环境相对湿度85%、温度15℃~ 30 ℃时，查得露点温度为12.5℃~27.2℃，环境温度与露点温度相差2.5℃~2.8℃。此种情况下如果要求被喷涂工件表面温度至少高于露点3℃时，被涂装工件表面温度就应该是15.5℃~30.2℃，比环境温度（即15℃~30℃）要高。为了符合涂装技术要求，要么加热被涂装工件，要么改变局部空间的温度并使被涂装工件与局部空间的温度同温，要么降低局部空间的湿度。这样就要增加涂装成本，且非常不便。这就是规定“环境相对湿度要低于85%，被涂装工件表面温度至少高于露点温度3℃”的原因。

工程机械普遍采用聚氨酯系列涂料，基材表面有水气，易引起涂膜起泡，涂装后涂膜表面凝露或水浸泡，也会引起涂层起泡。起泡原因为异氰酸酯与水气反应生成二氧化碳所致。少量的二氧化碳，在涂料尚未结膜会透过涂膜逸出。当产生的二氧化碳量多，又不易逸出则形成小气泡，影响涂层外观及涂层的附着强度。

文章来源《绿色工程机械涂料与涂装技术》