涂装工艺流程优化策略

防腐蚀涂料的涂装分为涂装前表面处理、涂漆和干燥三个部分。

涂装前的底材表面处理是涂装的基础工作，包括清除表面杂质、污垢；改变表面状态，以保证涂装施工的顺利进行，并提高涂膜的附着力及相关性能；对金属表面进行化学转化，提高底材和涂层的附着力。

表3-19　常用的涂装方法

涂漆是涂层施工过程中最重要的环节，直接影响涂层的外观质量和保护性能，根据涂装的要求，一般包括涂底漆、涂中间层、打磨，对于装饰性要求高的场合还需再涂面漆。

1.涂底漆

直接在被涂物表面涂布第一层涂料的工序称为涂底漆（俗称打底）。涂底漆的基本目的是在被涂物表面与随后的涂层之间创造良好的结合力。涂底漆应紧接着表面处理进行，两工序之间的间隙时间应尽可能短。正确地选用底漆及其施工工艺，对能否有效地防止金属件腐蚀和延长涂层的使用期具有极重要的作用。在选择底漆时必须考虑被涂物的材质特性和与中间涂层或面漆的配套性。如果考虑不周，可能促进底材的腐蚀或涂层的早期破坏。对黑色金属适用的底漆，可能完全不适用于有色金属制品；适用于金属件的底漆，可能完全不适用于塑料件制品打底。因此，作为一个涂装工作者在选择底漆时除考虑上述两方面外，还必须熟知各种底漆材料的特性及其适用范围。

底漆是直接涂布于被涂物上的涂料，在设计配方时就应考虑到它必须具备下列性能：

1）对底材应有很好的附着力，并应具有极好的机械强度。

2）底漆本身必须对底材具有良好的保护性（如对金属具有防腐蚀作用）和不起坏的副作用（如咬底作用和促进腐蚀作用等），应具有较好的耐潮湿性和耐化学腐蚀性。

3）必须能为随后的涂层创造良好的基底，即与中间涂层或面漆的配套性良好。不应含有能渗入上层涂层而引起漆膜弊病的物质，如底漆中不应含有易渗入上层涂层、易产生“渗色”的有机颜料或色素，又如沥青底漆中不应含有能阻碍油干燥的酚类物质。

4）底漆应具有良好的施工性能（涂布性和干燥性能）。随着工业现代化已进入流水生产，这一点显得越来越重要，要求能适应自动化的涂布工艺（如电泳涂装、浸涂等）。

因底漆一般不直接暴露在大气中，所以对耐候性要求不高，仅在底面合一（单层涂层）情况下需要考虑。

根据底漆的防腐蚀功能不同，金属用底漆可分为五种类型。

（1）隔离型底漆　隔离型底漆由惰性颜料和在涂层使用环境中稳定的各种成膜物质制成。它仅起机械地隔离保护作用，对金属基底几乎不起化学作用，因此适用于各种金属。常用的各种铁红底漆和沥青底漆就属于这一类型。供水下和地下金属防腐蚀用的煤焦油沥青清漆和环氧煤焦油沥青清漆也属于这一类型。

（2）含碱性颜料的底漆　碱性颜料的作用有两个方面：①与油性基料或含羧基的成膜物质形成相应的皂类物质（或复杂的化合物），因而能提高涂层的耐水性；②碱性颜料能提高透过涂层水膜的pH值，因而起到阳极阻化作用。

含有红丹、碱式碳酸铅、碱式硫酸铅、锌白等的底漆就属于这一类型。在铁红底漆中添加适量的锌白，能显著地提高底漆的耐蚀性也是基于这一机理。

（3）钝化底漆　钝化底漆是最普及的含有钝化颜料的防腐蚀底漆，常用铬酸系颜料，含对黑色金属起钝化作用的过氧化铅的红丹也属于这一类型。

作为钝化颜料用得最广的是锌铬黄，它对黑色金属或有色金属都有很好的耐蚀性。因铬酸盐具有部分水溶性，所以能在金属表面形成钝化状态的氧化膜，而产生阳极的阻化作用。

（4）屏蔽底漆　在屏蔽底漆中添加比钢铁电极电位更低的粉末状金属颜料。其防护原理是阴极保护，在腐蚀介质中金属是阴极不被腐蚀，腐蚀集中在阳极金属粉末颜料。

为了达到有效的保护，应保证屏蔽底漆中所含的金属粉末间及它与金属基体间要有很好接触，且具有导电性。必须注意，铜粉和青铜粉的电极电位高于钢铁，因而不起保护作用，反而起促进腐蚀作用；锡和铅的电极电位与铁接近，因而不能得到有效的阴极保护；铝、镁和锌的电极电位显著低于铁，能得到有效的阴极保护。铝粉易在其表面生成脂肪盐膜，而镁粉易氧化而使它们接触不良，所以铝粉和镁粉制屏蔽底漆的屏蔽保护作用不强。

采用锌粉制的屏蔽底漆屏蔽保护作用最强。富锌底漆中锌粉含量一般在92%～96%，具有良好的导电性，可作为导电漆供定位焊表面打底用。因锌粉底漆的耐水性和耐蚀性极优，在苛刻的腐蚀条件下也能起到长期的保护作用，可以用作汽车底板下表面、汽车消声器、排气管和农业机械等的防腐蚀涂层。

（5）磷化底漆　磷化底漆又称洗涤底漆，它最初用于造船工业，户外钢结构件的打底磷化底漆实际上是磷化处理的一种方式，能显著地提高涂层的质量，推广应用于无磷化处理条件的单个、大型金属结构件各层的涂装，具有极高的耐蚀性，对钢铁、铝、镁、锌、铜、锡、镀铬件等表面的附着力非常好。

磷化底漆由聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液、四盐基锌黄和磷酸液组成。国产的X06-1磷化底漆是双组分，组分一为基料和颜料，组分二为磷酸液，使用时在现场调配，两组分按漆厂推荐的配比调配，一般酸液为漆料的1/4，用乙醇调稀到所需黏度，使用期限最长为16h。

在金属表面涂磷化底漆时产生两个基本反应：①在金属表面形成无机磷酸盐膜；②底漆组分相互作用，六价铬还原成三价铬，由三价铬、聚乙烯醇缩丁醛和磷酸组成复杂的络合物。以上两个反应进行得较快，所以两组分混合后有一定的使用期限。

磷化底漆应涂得均匀且薄，干膜厚度应控制在6～10μm内，干燥时间在室温下0.5～1h。

对于黑色金属几乎所有类型的底漆都适用。对铝、镁及其合金一般采用锌铬黄钝化底漆。对于有色金属（铝、镁、锌及镀锌件）不能采用含铅颜料的底漆。

涂层在镀锌和镀镉表面上附着力不好。为解决此问题可首先进行磷化处理，再采用锌铬黄醇酸底漆打底。在铜和铜合金制件上可采用一般的隔离底漆，在个别情况下也可不用底漆，直接涂面漆。

不同金属材料可选用的底漆见表3-20，底漆与随后的涂层之间的配套性见表3-21。

表3-20　不同金属材料可选用的底漆

注：1.Q06-4、G06-4快干型底漆对金属的附着力较差，仅供与硝基面漆或过氯乙烯面漆配套用。

2.X06-1磷化底漆起到一定的磷化作用，能提高有机涂层的附着力和耐蚀性，但不能代替一般的底漆，在其上仍应涂底漆。

3.同型号的底漆，在黑色金属上用铁红底漆，在铝、镁、锌、镉等金属表面上用锌铬黄底漆。

表3-21　底漆与随后的涂层之间的配套性

涂底漆的方法通常有刷涂、喷涂、浸涂和电泳涂装等。刷涂虽然是最早的、效率低的涂布方法，但单个生产的工件和在苛刻腐蚀条件下使用的结构件的涂装中仍采用。这是因为刷涂能除掉或乳化工件表面的水膜，使底漆对工件湿润良好。喷涂法（包括空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂等）效率虽高，但在工件内腔、缝隙部位不易涂上漆，致使漆膜不完整，影响涂层的防腐蚀能力，有逐渐被淘汰的倾向。在浸涂时工件缝隙及内腔易产生“溶落”现象，而影响这些部位的耐蚀性。电泳涂装是在大量流水线生产中经常采用的涂底漆方法，它能保证焊缝涂上漆和漆膜完整均匀，消除了火灾的隐患，是高效的自动化涂装。如汽车车身的打底，几乎都采用了电泳涂装法。为了消除公害和简化工艺，采用静电粉末涂装法打底的工艺也已获得了大规模工业化应用。

涂底漆工序的要点如下：

1）底漆中的颜料含量高，易产生沉淀，故在使用之前应仔细搅拌，确保颜基比一致，在使用过程中也要充分搅拌。

2）调稀底漆用的稀释剂应为符合该底漆技术条件所推荐的溶剂，如选用不当，能引起底漆凝胶或漆膜不牢。调好的底漆在使用前应用筛网过滤。

3）应严格遵守相应涂布方法的操作要点或规程。

4）底漆膜应涂布得均匀、完整，不应有露底和流痕等弊病，膜厚一般控制在20～25μm，油性防锈底漆（如红丹漆）一次涂装厚度为35～40μm。

5）应按技术条件规定的干燥规范进行干燥，如要变更应通过试验确定。

在涂布含有强溶剂的面漆（如硝基漆）的场合，底漆一定要干透。一般采用烘干方法，因为烘干过的漆膜的耐硝基漆溶剂较自干的好。

为提高过氯乙烯树脂漆的附着力，在采用醇酸树脂底漆（C06-1）、酚醛树脂底漆（F06-9）等打底场合，推荐采用“湿碰湿”工艺涂过氯乙烯树脂漆。为节能和简化工艺，推荐在未烘干的电泳底漆层上喷涂水性中间层涂料，随后一道烘干。

2.刮腻子或涂中间层

各种物体和工件的表面一般都有凹陷、划伤等缺陷，在要求涂层具有装饰性的场合，一般靠刮腻子来填平，消除坑洼和靠喷涂中间涂层来消除这些缺陷，打磨后获得平滑的表面。

（1）刮腻子　刮腻子的主要目的是提高涂层外观的平整度，但不能提高涂层的保护性能。因腻子的颜料浓度高且厚，缺乏弹性，因而易开裂破坏整个涂层。刮腻子效率低、劳动强度大，所以应力求靠漆前的机械加工和加强管理（如精心装配、防止碰撞、锤平烫锡、打磨等）来消除工件表面的缺陷，力争做到不刮或少刮腻子。但对于金属结构件的表面修复，如汽车车身凹痕修复，刮腻子是必不可少的工序。

腻子是一种专供填平表面用的，含颜料和填料量较多，与各种漆基研磨成浆状的涂料。腻子应具有以下特点：

1）良好的涂刮性、干燥性和打磨性。

2）良好的填平性，收缩性要小，吸收上层涂料性要小。

3）对底漆的附着力要好，腻子层应具有一定的机械强度。

腻子一般都涂刮在底漆上，采用聚氯乙烯塑料板、有机玻璃板或牛角制成的尺寸大小不一的刮板涂刮，如圆柱形表面采用橡胶制的软刮板涂刮。刮腻子须有较高的手艺，在操作时应注意下列要点：

1）在涂刮前腻子一定要和匀，根据作业要求，腻子稠度选择适当。

2）在涂刮时不要反复涂刮，以防卷边和表面封闭，影响腻子层的干燥。

3）每层腻子的涂刮厚度不应超过0.5mm，环氧树脂腻子可略厚一些，涂刮过厚易产生表干里不干的现象。

4）在涂刮多层腻子的场合，应先局部填坑，再统刮和最后刮稀，每层腻子应干透、打磨、擦净后再刮下一道腻子。为增强溶剂型腻子层推荐采用一道腻子刷涂一道底漆的工艺，即让打磨过的腻子层的孔隙中渗透底漆，以提高腻子层的强度和层间附着力。

5）腻子层在烘干前应有较长的晾干时间，然后再逐渐升温，以防烘得过急而起泡。

快干的硝基腻子和过氯乙烯树脂腻子的收缩性大，仅可用来填平同种漆基上的砂眼和划纹，与相应的面漆配套使用，不宜用来填坑或大面积涂刮。

（2）涂中间涂层　界于底漆和面漆之间的涂层称为中间涂层。中间层涂料除腻子外，按其功能不同还可分为通用底漆（又称底漆二道浆，二道浆）、腻子二道浆（又称喷用腻子）和封闭漆等。

通用底漆既具有底漆性能（可当底漆使用），又具有一定的填平能力（二道浆的功能）。二道浆的作用界于底漆和腻子之间，对物面微小的不平处也有填平能力，含颜料量比底漆多，比腻子少，一般用来填平涂过底漆或刮过腻子表面的划纹和针孔等缺陷。腻子二道浆兼有腻子和二道浆的性能，一般喷涂在底漆上，其颜料含量较二道浆高。

中间涂层本身的功能是保护底漆层和腻子层，防止被面漆咬起，增加底漆与面漆层间的结合力，消除底涂层的表面粗糙度，提高涂层的装饰性，增加涂层的厚度，提高整个涂层的耐水性和装饰性。为此中间层涂料与底漆和面漆有良好的配套性，并应具有良好的打磨性，湿打磨后应得到平滑的表面。

为适应大量流水线生产的工艺要求和冲压技术及底材调整技术的提高，可用一道封底漆代替通用底漆、腻子和二道浆。为减少湿打磨的工作量，国外正在努力研制流平性优良不需打磨的封底漆。以前的封底漆多数是光泽较暗的灰色，近来它们的光泽和颜色与面漆接近，这样可以减少价格较贵的面漆的用量，而且被涂物内腔，如汽车车身内表面，可不涂面漆。

由于底漆、二道浆涂膜较暗，因而不易发现被涂面存在的小凹凸缺陷，但若迟至涂面漆后再发现就难补救了，因此靠封底漆涂层可发现被涂面的划伤等小缺陷，故封底漆又称为显影层。

封底漆常采用与面漆同种漆基，或选用具有极性的树脂，如醇酸树脂、氨基醇酸树脂、环氧改性氨基醇酸树脂和环氧树脂等。

中间涂层仅用于装饰性要求高的产品，装饰性要求较低的产品一般不采用中间涂层，面漆直接涂布在底漆层上。中间涂层一般都采用喷涂法或自动静电喷漆法。二道浆一般连续喷涂“湿碰湿”两道，干漆膜厚度为35～40μm。

3.打磨

涂装工艺中的打磨工序主要有三大功能：①清除底材表面上的毛刺及杂物，如浮锈等；②消除工件被涂漆面的凹凸不平，如刮过腻子的表面在干燥后一般表面粗糙不平整，都需靠打磨来获得平滑的表面；③增强涂层的附着力。

涂料在平滑表面上的附着力差，打磨后可增强涂层的机械附着力，所以打磨是提高附着力的重要作业之一。打磨一般是手工操作，有时借助风动工具或一些简单器械进行，因打磨的劳动强度大，在大量流水生产的工业涂装中正努力淘汰这一工序。但在一些大型结构件的现场涂装及修复技术领域，这一工序还是必不可少的。

打磨可分为干打磨和湿打磨两种。干打磨不用水湿润，湿打磨是在打磨涂层的同时用水或其他湿润剂润滑，以获得更平滑的表面并洗掉磨灰，如在打磨硝基漆和过氯乙烯时不仅可用水湿润还可用松香水湿润，为提高面漆的装饰性，在进行抛光前用极细的水砂纸打磨可用肥皂水作湿润剂。

打磨底材表面一般采用粗或细的砂布、木工砂纸等。打磨填坑的腻子层一般用细砂布或磨石。砂布和木工砂纸仅适用于干打磨。在湿打磨二道浆层（或封底漆层）和面漆时，采用耐水性砂纸（俗称水砂纸）。

打磨操作的注意事项如下：

1）应严格按工艺要求选用打磨材料，干打磨腻子用80～120号水砂纸；湿打磨腻子用150～220号水砂纸；湿打磨二道浆（封底漆）用240～320号水砂纸；湿打磨面漆层用360号、400号水砂纸；湿打磨最后一道面漆（或在抛光之前打磨）用400～600号水砂纸，要求不残留砂纸痕迹。

所采用的砂纸应是优质的，不应含有机械杂质（如粗的砂粒等），以防划伤漆面。

2）打磨应注意方向性，不宜朝各个方向乱磨，打磨时不宜压得过紧，应平面地从容不迫地动作。为提高被打磨表面的平整度，在手工打磨时砂纸上可垫软木或橡胶制的磨块。软木磨块适用于打磨腻子、二道浆的场合；橡胶磨块适用于打磨二道浆、封底漆和面漆。

3）在打磨过程中应不断清除掉打磨灰，最后要用水彻底冲洗干净，吹干，使被涂面干燥。

4.涂面漆和罩光

对于大多数防腐蚀涂装来说，装饰性的要求并不高，如地下管道、水下设备等，因此这些设备并不需要涂面漆。但对于室外的电力设备如变压器、配电箱、铁塔等，在注意防腐蚀的同时也需兼顾装饰性要求，在这种情况下涂面漆或罩光也是必要的。

在多层涂装工艺中，涂布最后一层涂料的工序称为涂面漆。面漆应具有较好的耐外界条件的作用，必须具有必要的色相和美观，它是制品的外衣，起保护底涂层的作用，因而它的优劣直接影响制品的商品价值、装饰性和涂层寿命。面漆材料及其涂装道数的选择主要取决于制品的外观装饰性和使用条件。在要求不高的场合一般涂一道面漆，对装饰性要求高和使用条件较苛刻的产品一般涂2～3道面漆，甚至涂更多的道数，以提高面漆层的光泽、丰满度和装饰保护性能。在户外使用的产品一定要选用耐候性（保光保色性、耐温变性、耐潮湿性）优良的涂料，千万不能选用耐候性差的涂料或内用面漆。

一般沥青、酚醛和环氧涂料及用它们改性的涂料耐候性差，极易失光、粉化，不能作外用面漆，仅可作为阳光不能直接照射到的内用面漆。丙烯酸、氨基醇酸、醇酸及采用它们改性的硝基漆和过氧乙烯漆等耐候性一般较优。面漆的耐候性不仅取决于漆基，而且与所选用的颜料及面漆的配制工艺密切相关，所以面漆材料的选用一定要总结过去的经验，或通过试验和使用来考察确定。

面漆应涂布在确认涂层无缺陷且干透的底漆或中间涂层上，原则上第二道面漆也应涂在干透的第一道面漆上，含强溶剂的面漆涂在转化型涂料的涂层上时更应注意这一原则。如果底层未干透或未转化完全，则会因下一道漆中的强溶剂部分地溶解和溶胀底层，产生咬底现象。

随着高分子工业的发展，氨基醇酸、丙烯酸等热固性树脂涂料（俗称烤漆）问世并获得了工业应用，为节省能源、简化工艺并适应流水线的高效生产奠定了基础。在工业涂装中改变了传统的涂面漆工艺（即涂一道烘一次），普遍采用“湿碰湿”工艺，即涂第一道面漆后仅晾干数分钟，在漆膜尚湿的情况下就涂第二道面漆，然后一起烘干，甚至喷三道面漆后一起烘干。

涂面漆一般采用空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂、自动喷漆等喷涂法。在单个或小批量生产且漆膜干燥较慢的场合，如建筑涂装等，采用刷涂法或滚涂法。

为保护色漆层，提高面漆层光泽及装饰性，面漆层的最后一道是涂清漆，这一工序又称为罩光，如自行车、缝纫机等轻工产品在面漆层上贴花后罩一道氨基醇酸清漆。又如汽车工业普遍采用金属闪光色面漆，它的典型涂布工艺为：喷涂第一道金属闪光色丙烯酸面漆→晾干数分钟→喷涂第二道同一金属闪光色丙烯酸面漆（两道干漆膜总厚度为30μm左右）→晾干数分钟→喷涂一道丙烯酸清漆→晾干数分钟→140℃烘干30min左右。以上工艺即“湿碰湿”三道，一次烘干。

为达到高级装饰性的要求和消除面漆层外表的橘皮、颗粒，使漆面达到光亮如镜、镜物清晰的效果，在涂面漆工艺中采用“溶剂咬平”和“再流平”技术。“溶剂咬平”技术仅适用于热塑性面漆如硝基漆，其工艺过程为喷完最后一道面漆，干燥，用400号、500号水砂纸打磨，擦洗干净后喷涂一道溶解能力强、挥发较慢的溶剂或用这种溶剂调配极稀的同一面漆（一般为1份面漆加3份溶剂），晾干展开。这样不仅能获得平整光滑的漆面，而且能显著地减少抛光工作量。

“再流平”技术又称“烘干、打磨、烘干”工艺，它先使热塑性或热固性丙烯酸面漆半硬化，随后用湿打磨法消除涂层缺陷，最后在较高的温度下使其熔融固化。热塑性涂料的典型“再流平”工艺是涂面漆（使其干漆膜的厚度达50μm以上），晾干1min，在107℃下干燥15min，检查、修补和打磨（用600号水砂纸和溶剂汽油打磨掉橘皮、颗粒等漆膜缺陷），最后在135～149℃下烘干15～30min。

涂面漆时应注意以下事项：

1）面漆调稀后应搅匀，用细筛网或3～4层纱布过滤，黏度应符合工艺要求。

2）按面漆材料的特性、工艺要求及涂装工具的特性正确选择合适的涂装工具，如喷枪、毛刷等。

3）涂面漆及其晾干场所应干净无尘。在装饰性要求较高的场合，涂面漆应在有空调（调温、调湿、除尘）的喷漆室中进行，以确保面漆涂层无垃圾、颗粒和具有良好的展平性。

5.涂层的干燥

涂层由湿膜或干粉堆积膜转化为连续的形成整体的固体涂膜的过程称为涂层的干燥或固化。涂层的干燥是通过一系列物理和化学变化来完成的，主要由涂料的性能来决定。

（1）涂层干燥的分类　根据涂层干燥前后成膜物质的化学结构变化，可以将涂层的干燥分为两大类：一类是只有相态的改变，不发生化学结构的变化，称为物理干燥；另一类不仅物理状态发生变化，其成膜物质的化学结构也发生变化，即成膜是依靠化学反应来完成的，称为化学干燥。物理干燥和化学干燥的机理见表3-22。

（2）涂层干燥的方法　涂层的干燥方法一般可归纳为三种类型：自然干燥、加热干燥和高能辐射干燥。

1）自然干燥。自然干燥是指在自然条件下或常温下干燥，又称自干或气干。自然干燥是常见的干燥方法。自然干燥不需要能源和设备，涂装成本低，尤其适合户外大型设备的涂装。不足之处是大多数品种干燥速度较慢，且受自然环境条件影响大，涂装工业产品时，要占用大面积干燥场地。除了涂料自身性质外，还有很多因素影响涂层的干燥质量。

①环境温度。比较高的气温有利于挥发性涂料溶剂的挥发和提高化学干燥时的化学反应速度和深度，溶剂滞留量减少，涂层干燥快，质量好。但太高的温度使挥发性涂料涂刷困难，流平性差，易出现刷痕、橘皮等缺陷。温度太低时，有的涂料干燥速度大幅度降低，有的则根本不干。通常环境温度在15～30℃比较适宜。

表3-22　物理干燥和化学干燥的机理

②环境湿度。较高的环境湿度对某些漆的干燥有利，如生漆。因为生漆干燥最适宜的湿度条件要达到90%以上。在高湿环境中，漆酶活性大，对漆酚成膜反应催化作用好。湿度对湿气固化聚氨酯涂料的干燥影响不大，而某些无机涂料的干燥需要有一定的湿度。高湿度对大多数涂层的干燥都是不利的。双组分聚氨酯涂层因NCO组成与水反应而起泡；胺固化环氧树脂涂料因胺的水解使涂层干燥速度和硬度降低。空气中存在大量的水气对湿膜中溶剂的挥发有抑制作用，会降低挥发性涂层的干燥速度，而且由于水蒸气发热的需要会带走热量，使涂层表面湿度降低，水蒸气在淋透膜表面凝结，造成涂膜泛白、发乌；油性和醇酸涂料等靠氧化干燥的涂料在高湿度下出现回黏。一般涂料的干燥条件以控制相对湿度在75%以下为好，最高不超过85%。表3-23列出了防腐蚀涂料施工的环境温度和相对湿度的限制性条件，在表中所列的环境中不允许施工。

③通风条件。空气流通能加速溶剂的挥发，提高涂层的干燥速度，尤其是挥发性涂料。有试验报道，同一种溶剂在不同气流速度下测定它们的汽化率达到90%以上时，所需要的时间为：当无空气流动（v=0m/s）时，大约需要22h；v=0.3m/s时，需要90min；v=0.6m/s时，需要80min；v=1.2m/s时，仅用40min。所以在室内作业时，适当的通风不仅能改善劳动环境，也能缩短涂层的干燥时间。户外涂装受风速的影响很大，在同样湿度下，风速越大，涂膜干燥越快。如果风速太大，涂层的质量不易保护，除了飞砂、扬尘在涂层表面落下的颗粒外，有时涂膜迎风面与背风面的光泽和厚度也有所不同。一般风力在3级（3.4～5.5m/s）以下为好。

表3-23　重要防腐蚀涂料施工的环境温度和相对湿度的限制性条件

④光照条件。阳光中红外线的热能有利于溶剂的挥发，紫外线对氧化干燥型的涂层干燥有促进作用，所以晴天涂布的涂层较阴天涂布的干爽。

2）加热干燥。加热干燥又称为烘干，是工业涂料的主要干燥方式，适宜工业化流水作业涂装，生产效率高，而且干燥过程中挥发性溶剂可以集中处理，以减轻环境污染。由于加热设备投资较大、体积有限，加热干燥在大型设备的涂装工程上应用受到限制。

①加热干燥的工艺。习惯上把烘干温度在100℃以下的称为低温烘干；100～150℃为中温烘干；150℃以上为高温烘干。有些涂料可在常温下干燥，但是为了提高干燥速度或因为底材是塑料及木材等不耐较高温度的工件，可以采用低温烘干；有些涂料在低温下不能干燥或达不到要求的性能，必须采用高温烘干。醇酸底漆、油改性酚醛底漆、环氧酯底漆、低温快干氨基烘干漆等，可在100℃左右烘干；聚氨酯漆、胺固化环氧漆只需要在60～90℃烘干；而粉末涂料、电泳漆环氧酚醛漆等则需要在160℃以上烘干。

烘干工艺有间歇式和连续式两种。间歇式用于小批量或非定形产品的生产，体力劳动强度大，操作环境差；连续式烘干是涂料作业线上的一个工序，工艺条件比较固定，涂膜质量稳定。

烘干工艺包括室温晾干、升温与烘干、降温与检查三个过程。

除电泳漆和粉末涂料外，湿膜在进入加热区前，应在室温下放置一定的时间，让大部分溶剂挥发掉，使涂层在加热前有一定的流平和缺陷修补，有减少涂层出现橘皮、缩孔和起泡的作用。不同涂料的晾干时间各不相同，应按涂料的特性及环境温度情况而定。

间歇式烘干是通过调节烘箱的温度来升温并调节在不同温度区间的保温时间来实现的。连续式烘干则是通过调节工件经过不同温度区间的速度来烘干的。

油性漆、长油醇酸漆、亚桐油环氧酯等氧化干燥型漆类的干燥适宜采用“渐干”方式，如果立即进入高温区，因表里干燥速度不一，会出现皱纹、“针眼”等涂层弊病。一些化学转化速度比较慢的湿膜如突然高温，会产生工件棱角处有“漆瘤”、立面上的涂层上下厚度不均的现象。

烘室内温度要求均匀，使涂装工件均匀受热，涂层干燥程度均一。另外，烘室内外温差较大时，要防止灰尘落于工件湿膜表面。

涂层烘干后，涂装工件的温度按设备的降温方式降至室温，并对涂层进行性能检查。一般采用自然降温的方式，但对于一些涂层，由于其对温度变化敏感，需要设定适当的降温方式。如热固性酚醛树脂漆对温差变化敏感，升、降温时采用的温度曲线为：60～90℃/6h，90～100℃/3h，100℃/3h，100～150℃/3h，150℃/6h，150～120℃/h，120～70℃/h，70～40℃/h。又如氯化聚醚在180～200℃熔融成膜后，需要立即浸入室温水中进行降温，使涂膜的附着力及其他性能得以提高。

②加热方式及设备。根据热能的传导和来源的不同可以把加热方式分为对流式干燥、辐射式干燥和电感应干燥三种类型。

a.对流式干燥。它是指以在专门的装置中加热的空气或燃烧气体为热载体，将热能传递给涂层的烘干方式。一般用蒸汽、热水、废气、燃气、燃油和电能作为能源。优点是加热均匀、适应面广；缺点是升温慢、烘干效率低、温度不易控制、用燃烧气体为热载体时往往会弄脏涂层。

对流式干燥设备主要有对流式烘炉，分直接加热型和热交换器间接加热型。用蒸汽加热的空气作为热载体提供的烘干温度低于110℃；以燃气、燃油燃烧气体直接作为热载体或间接加热空气作热载体，能满足200～300℃的烘干温度要求；以电加热空气、对流式烘热的温度能达到200℃。

b.辐射式干燥。辐射式加热是利用红外线、远红外线能量加热干燥。特点是升温速度快、热效率高；不足之处是有辐射盲区，形状复杂的工件温度不均匀，采用与对流式干燥结合的方式，可以弥补这一缺陷。

目前广泛采用的是远红外辐射的加热方式。按热源供给方式，远红外辐射器分为电能远红外线辐射器和燃气远红外线辐射器。不同型号的远红外辐射器能够提供的烘干温度范围不同。一般情况下，通过选择型号，电能远红外线辐射器能够满足120～200℃的烘干温度；燃气远红外辐射器的烘干温度可达200～300℃。

照射距离一般在150～500mm之间。被照射表面与辐射表面的距离应尽可能一致，以保证干燥程度相近。

c.电感应干燥。电感应干燥加热的原理是在电磁场中涂有涂层的金属工件由于电磁能在其内部转化成热能而受热升温，将其上面的涂层烘干。因为干燥过程从底部开始，残留溶剂少，化学反应能深度进行，涂膜性能好。

干燥设备是电磁感应烘炉，烘干温度可达250～300℃，但因耗电量大、对底材有选择性等原因，所以应用并不广泛，仅用于小型工件和钢管等的涂装。

3）高能辐射干燥。高能辐射干燥技术主要指用紫外线照射和电子束辐射固化有机涂层的技术，是比较新的涂装干燥技术。高能辐射干燥的特点是固化速度快，干燥过程在几秒钟或几分钟内完成；适用基材广，金属、塑料、橡胶、木材及纸张均可采用；能量利用率和干燥效率高，涂装成本低；所适用的涂料不含溶剂，对环境污染小。然而此种干燥方式对涂料有特殊的要求；另外因工件的结构和外形等因素而存在照射盲区的问题，从而限制了应用范围。紫外线和电子束对人体有伤害，施工时应注意劳动保护。

①紫外线辐射固化的原理是利用高能量的紫外线（λ=300～400nm）激发不饱和单体或含不饱和双键的树脂，产生自由基，引发聚合反应，形成网状高分子结构，从而固化成膜。适用的涂料主要是不饱和聚酯类涂料。

紫外线固化干燥设备主要是各种紫外线光源和箱体。光源有低光化学性的荧光灯、低压水银灯及高化学性的氙气灯、石英水银灯等。

②电子束辐射固化的原理是以高能量的电子束“轰击”未固化的有机成膜物质，激活或产生新的活性基团，促进它们进行交联反应，固化成膜。电子束辐射固化的特点是干燥速度极快，通常只用1～2s时间，适宜的涂料有不饱和聚酯、环氧聚酯及多异氰酸酯/丙烯酸酯等无溶剂涂料。