他山之石 可以攻玉 第三届国际涂料前沿技术研修会暨国际水性涂料、涂装技术发展论坛在沪召开
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他山之石 可以攻玉 第三届国际涂料前沿技术研修会暨国际水性涂料、涂装技术发展论坛在沪召开

今天会议日程安排

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  2019年11月16日,由中国涂料工业协会、Vincentz Network Gmb H&Co.KG(德国文森集团)、上海工程技术大学涂料工业学院、中国涂料工业大学和欧洲涂料学院(中国)联合主办为期两天的第三届国际涂料前沿技术研修会暨国际水性涂料、涂装技术发展论坛正式进入演讲环节。本次论坛特别邀请到DSM集团全球首席科学家Dr.Jürgen Scheerder、弗劳恩霍夫IPA研究所工学博士叶侨燕、BYK工业木器和家具涂料部门技术主管Marcus Wessel作为主讲嘉宾为与会代表带来了水性聚合物、水性涂料的制备以及基于新涂料技术和工艺的先进涂装技术;并且邀请到清华大学教授洪啸吟、中海油常州涂料化工研究院原总工程师钱伯容以及江南大学化学与材料工程学院副院长刘仁教授担纲本次研修论坛的主持和解读嘉宾。

  来自国内外行业内的150余位专家人士和技术人员共聚一堂,共同围绕水性、光固化工业涂料及生物基涂料等环境友好型绿色涂料涂装等热点话题进行更为深入的交流和探讨。中国涂料工业协会秘书长阎永江、副秘书长刘杰出席了本次论坛。本次论坛也得到了湛新树脂(中国)有限公司、金色摇篮新材料股份公司、江苏冠军科技集团股份有限公司、冶建新材料股份有限公司、江苏兰陵高分子材料有限公司、河北霍夫曼新材料科技有限公司、江苏怡达化学股份有限公司、科思创聚合物(中国)有限公司、河北晨阳工贸集团有限公司的大力支持。

中国涂料工业协会副秘书长刘杰致辞

  会议伊始,中国涂料工业协会副秘书长刘杰在致辞中表示,涂料行业以技术立足,企业夯实技术优势是铺平发展道路的题中应有之意。国际涂料前沿技术研修会暨国际绿色涂料涂装技术发展论坛本着强强联合的宗旨,中国涂料工业协会联合德国文森集团已成功连续举办两届,取得了积极效果,得到了企业技术人员的认可。在此基础上,第三届论坛再次力邀国际涂料前沿科学家、技术人员,为国际间涂料技术交流搭建桥梁,对国际涂料技术内化于心、外化于行,并最终为提升自身科研水平,加强企业技术竞争优势奠定基础。

DSM集团全球首席科学家Dr. Jürgen Scheerder

BYK工业木器和家具涂料部门技术主管 Marcus Wessel

弗劳恩霍夫IPA研究所工学博士叶侨燕

清华大学教授洪啸吟主持上午会议

中海油常州涂料化工研究院原总工程师钱伯容主持下午会议

 

江南大学化学与材料工程学院副院长、教授刘仁主持17日上午会议

  随后,论坛正式进入演讲环节。上午的会议由洪啸吟主持,下午的会议由中海油常州涂料化工研究院原总工程师钱伯容主持。


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通过紧张有序的研修学习,欧洲知名授课嘉宾和国内知名专家的答疑解惑为学员带来了收获满满的两天,从理论到实践,从仿真技术到智能涂装,提供了一次难得的学习国外先进技术的机会,使与会学员受益匪浅,为涂料行业人才培养添砖加瓦,对提升涂料行业人才素质和向涂料强国迈进做出了贡献!

中国涂料工业协会副秘书长刘杰总结本届研修会,祝贺大家圆满完成学习任务,期待下一届再见。

本届学员圆满完成学习任务,中国涂料工业协会副秘书长刘杰和江南大学化学与材料工程学院副院长、教授刘仁为学员们颁发结业证书。

英文标题:Planning of coating facilities- Methodology and optimization

为达到良好的涂装效果,涂装设备和涂装工艺的设计十分重要。以焊接部件的喷涂为例,讲解了通过仿真对涂装设备的设计方法和优化。为涂装装备的选择提供了思路。

英文标题:Possible paint defects and paint film appearance

在涂装过程中,会出现一些涂膜缺陷,如何得到良好的涂膜质量和外观是行业所关注的问题。本节中,叶侨燕博士以双组分水性聚氨酯涂膜为例,可能会出现的橘皮、裂纹、针孔等涂膜缺陷进行了原因分析,通过仿真技术分析缺陷出现的原因,从而提出了避免缺陷形成的方法。特别对以针孔为例,通过仿真来模拟针孔形成过程,从而找出了原因,并通过改善润湿来避免针孔形成。

本节还对于涂膜的表观和流平和涂膜形成的机理进行了讲解,通过仿真分析了流平的影响因素,找出解决方案以得到良好的涂膜外观。

河北霍夫曼新材料科技有限公司技术总监 王新夫

水性工业涂料的生产中,防闪锈是一个重要的方面,选择一款良好的防闪锈剂对于最终涂膜的质量控制十分重要。报告中,王新夫介绍了三种新型防闪锈剂的特点及应用适用场合。其不仅可以作为防闪锈剂,而且可以作为罐内防锈剂和暂时性防锈剂,并可用于各种基材。报告中还分享了该防闪锈剂在水性双组分环氧底漆、水性单组分环氧底漆、水性丙烯酸底面合一、水性双组分环氧底漆的实际应用案例,通过测试,表明其防闪锈性能、附着力、耐盐雾均达到良好的效果。

英文标题:Smart paint shop——Development, Chance und Trends

智能涂装是未来发展方向,如何提高涂装效率,如何提高涂装能效都是行业所关注的。这节用实际案例分享了提高涂装能效的方法。并介绍了工业4.0在涂装中的应用,强调了仿真技术在工业4.0应用的重要性,分享了杜尔汽车涂装线中仿真技术的应用,包括轮毂涂装等。

特别介绍了工业4.0在涂装应用的成功案例Self Paint,通过云端建立数据库、3D扫描、高速旋杯的仿真模拟涂装设计,并使用太赫兹技术进行数据测量来进行质量控制,最终达到智能涂装的实现。

英文标题:Drying processes in spray coating applications

干燥过程是一个耗能的过程。如何通过研究来减少能耗是摆在我们面前的课题。本节中,以实际案例介绍了数学模型在仿真干燥过程中的应用。展示了Hygrex dryer干燥器的仿真干燥工艺。以及水性涂层干燥所应注意的问题。还分享了阴极电泳后物件的干燥,以及热量损失和优化。并介绍了红外和紫外线干燥机的建模。

英文标题:Electrostatic spray coating on wood substrate using high-speed rotary bell——Practical procedures

本节中,深入讲解了静电喷涂技术在木在木质基材中的应用,分享了窗框、厨房门面板、汽车内饰件的静电喷涂,不仅节省了涂料的用量,减少了排放以及缩短了涂装时间。

英文标题:Basic processes of electrostatic spray coating

此节介绍了静电喷涂,高速旋杯中外荷电、直接荷电方式,以及仿真技术在静电喷涂中的应用,并分享了静电喷涂的仿真技术应用案例。通过仿真技术的应用,可以捕捉到所有的应用环境,而且可以快速找出最佳喷涂方案。现已成功应用于宝马涂装线。

金色摇篮创始人、吉力水性新材料科技(珠海)有限公司总经理 王茵键

报告从水性氨基烤漆的反应机理、聚合物的成膜方式、热固乳胶的相关概念切入,详细介绍了氨基-多元醇反应体系及酸催化和胺型的选择、氨基树脂与多元醇树脂的配比、氨基-多元醇烤漆的包装稳定性。

介绍了三聚氰胺MF树脂、氨基树脂、可与氨基反应的分类。在应用中,氨基烤漆改性产品方向,包括聚氨酯改性丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸树脂、环氧改性丙烯酸树脂、聚脲改性丙烯酸树脂。最后介绍水性氨基的测试指标与技术体系设计的关系,分享了高触变体系、高柔韧性体系、高表面效果体系、不同烘烤温度体系、高防腐体系、高银排要求体系应用的案例。

英文标题:Atomizers used in spray coating processes

此节中,叶侨燕博士介绍了静电喷涂的高速旋杯,以及气动喷涂、HVLP气动喷枪、无气喷枪的应用,其中,HVLP气动喷枪可以减少过喷涂。讲解了有气喷枪和无气喷枪的不同,并以船厂喷涂为例,如何通过仿真模拟技术来对船舶喷涂时减少风的影响。并介绍了影响最终喷涂质量的一某些雾化器特性和静电粉末喷涂。

接着介绍了仿真技术在喷涂优化中的应用,生动演示了雾化仿真、高速旋杯仿真,介绍了气体种类对雾化的影响,对喷涂优化提供了极大的帮助。

英文标题:Spray coating processes —— Some basic facility and systems

叶侨燕博士以汽车涂装线为例,介绍了包括涂料体系、喷涂工艺的设备和过程,重点讲解了前处理、双组分静态混合器、涂装车间,以及有关过喷涂的分离、优化,并分享了涂装过程中VOC的防控,分析了干喷涂和湿喷涂的特点,及湿喷涂排放的湿气雾的处理。并分析了通过仿真模拟技术对不同体积大小物体进行喷涂,以达到优化喷涂的目的。特别分享了大型物体汽车和飞机的仿真模拟喷涂。

弗劳恩霍夫IPA研究所工学博士 叶侨燕(Qiaoyan Ye)

叶侨燕博士从喷涂工艺的基本设备和系统、喷涂工艺中使用的雾化器、静电喷涂的基本工艺、喷涂涂装中的干燥工艺进行了深入浅出的讲解,并以高速旋杯在木质基材上进行静电喷涂为案例,真实演示了静电喷涂的实践程序;并分析了涂装过程中可能出现的涂膜缺陷与涂膜外观,提出了解决方案。分享了涂装未来发展趋势和机遇——智能涂装车间的建立和应用,并介绍了涂装设备规划的方法与优化。

叶博士简介:


叶侨燕博士(Qiaoyan Ye)于1960年出生于中国,获得华南理工大学理学硕士学位。其在华南理工大学时的研究生论文题目是《螺旋槽管管内流阻和传热特性的研究》。

1996年,叶侨燕博士在德国埃朗根大学获得博士学位,博士论文题目是:《剪切层中机械能的湍动耗散率》。1992-1996年,她在LSTM的研究工作包含:湍流模型、用于耗散率相关性的湍流闭合、格栅湍流测量、湍流尾流耗散率测量以及Hoechst缩聚反应器的优化。1996年,叶侨燕博士作为客座科学家,工作于FZK研究所(Institutefür Reaktorsicherheit Forschungszentrum Karlsruhe)。

其研究工作涉及湍流模型和湍浮力流动计算。

自1998年以来,叶侨燕博士一直工作于德国斯图加特市的弗劳恩霍夫生产技术和自动化研究所(IPA),并从事涂料应用的数值模拟工作,具体包括:使用静电高速旋转杯喷雾器、无气和气助式喷枪进行喷涂模拟、静电粉末喷涂模拟、关于涂料液滴对干和湿表面的影响研究、汽车工业用烘干机中流动和换热的模拟、喷涂工作的优化。

  Marcus Wessel对流动和流平进行了介绍。他表示,流变、时间和表面张力是影响流平的主要因素。解絮凝润湿和分散添加剂(着色系统中的流变学);溶剂(干燥时间);树脂;添加剂(表面张力)是增加流平表现的控制因素。越高的表面张力,就会有更高的平整性,最小可能表面积就会产生最佳流量。

  Marcus Wessel认为,表面添加剂有助于调整油漆性能和消除表面缺陷,根据缺陷、油漆系统和应用情况,使用各种添加剂,如有机硅表面活性剂、改性硅酮、聚丙烯改性剂、改善或防止涂层的特殊产品等。

  蜡添加剂部分,Marcus Wessel先介绍了其部分化学特性,蜡的熔点与脂肪和油相反,至少为40°C,与大多数树脂和塑料不同,其相对较低的熔体粘度(液滴),在更高的温度下没有化学分解,这使它们与天然树脂不同。蜡既可以来源于生物也可以来自于石油制品。其具有防水、防堵防滑的特性。随后,他展示了含极性和非极性蜡添加剂的白色乳胶的化学表现。

  消泡剂部分,他表示,纯液体是不会产生起泡的,不同的性能要求促使市场上出现了不同的消泡剂种类,其中,聚合物消泡剂有着广泛的相容性和pH稳定性,含硅消泡剂更有效,适用于多种系统,矿物油消泡剂主要用于装饰涂料,性价比最高。消泡剂的成分包括5%—90&的消泡剂基,0—3%的疏水颗粒,0—5%的乳化剂,0—85%的聚乙二醇、水或其他溶剂。矿物油基消泡剂,到目前为止,矿物油在配方中占主导地位,与硅酮消泡剂相比,这导致了更小的产品种类和范围,矿物油基消泡剂也可用作乳液,过去,矿物油基消泡剂中含有APEO,目前的产品建议是不含APEO。

科思创聚合物(中国)有限公司博士杨玲就“高性能水性聚氨酯原材料的最新进展”这一话题进行了分享。随后,她主要介绍了科思创水性聚氨酯在原材料选择上的部分原则、化学反应原理等内容,在此基础上,她介绍了科思创相关产品的实际应用表现和其他优点等。

  杨玲博士带来了科思创本土研制、中国首发的新一代磺酸盐改性聚异氰酸酯Bayhydur® ultra 307以及欧洲引进、本土植入的新一代磺酸盐改性聚异氰酸酯Bayhydur® quix 306-70。前者无需溶剂开稀即可实现与树脂组分轻松手搅,降低了配方VOC含量,具有更高的耐化学品性;后者和溶剂型体系媲美的干燥速度,应用于木器涂料具有防涨筋/硬度发展快等特点。

  BYK工业木器和家具涂料部门技术主管Marcus Wessel围绕“配置水性涂料”这一主题进行了演讲。

  Marcus Wessel表示,预选原材料、基质润湿机理、颜料稳定原则、选择合适的流变曲线、流动/平整和表面特性、消泡剂等将是今天下午演讲的几个主要方面。

  他认为,水性材料对冲击反应更敏感,因此,应在搅拌下添加成分。

  水性工业涂料配方部分,Marcus Wessel表示,添加剂和其他原材料会影响彼此的性能。在一个起点上,应选择良好的全方位消泡剂和流变性。同时,水性工业涂料的配制,其评估的顺序非常重要,正确步骤应该是基质润湿、(湿润和分散)仅在着色系统中、流变调整、流动/平整和表面特性、消泡。Marcus Wessel强调,避免起泡是重中之重。

  在基质润湿部分,Marcus Wessel表示,界定表面张力时,由于液体中的分子显示出相对较高的流动性,且有内聚力,因此,内聚力越高,表面张力越大。关于表面张力的测试方法,液体,如涂料、粘合剂,可以使用环分离法和气泡压力张力计,基质的测试方法主要看接触角度。

  有机硅表面活性剂-应用领域包括:第一代硅表面活性剂技术;第二代硅表面活性剂技术;第三代硅表面活性剂技术无极性改性硅表面活性剂泡沫稳定性小,动态性能好;非极性低能衬底用三硅氧烷

  Marcus Wessel表示,润湿基质表面活性剂是必须的;泡沫稳定性可能与一定的化学物质有关;高速应用需要动态特性;过量会导致水平不良。

  颜料稳定的原则部分,他表示,在润湿时,颜料/填料与树脂溶液之间的表面张力,差异越大,润湿过程越慢,润湿和分散添加剂将差异减至最小。在搅拌时要注意,颜料团聚体的机械破坏,能量输入导致更高的能量水平,系统试图达到尽可能低的能量水平,颜料的絮凝作用,需要稳定以避免回流。在稳定阶段,有不同的稳定机制,主要是静电稳定(静电排斥)、空间稳定性(空间位阻)、电子稳定、静电和空间稳定的结合。

  流变助剂部分,Marcus Wessel表示,流变效果、剪切范围、合并、副作用是判断流变效果的最佳判断方式和判断因子。液体触变剂对不同极性体系的不同改性,也决定了水性体系的处理和处置。水性涂料用液体触变剂优势包括,易于合并(液体),可进行实际性能测试;无温度激活;提高抗沉降性;非常好的抗下垂性;与pH值无关。

 

  关于天然黏土,其优点在于触变流-良好流平;生物稳定性高;应用领域广泛,特别是高erpvc系统。含有胶体的天然黏土其优势在于其良好的抗下垂性;絮凝稳定性高;有效增稠剂;防止相分离;高抗溅性。水性涂料用亲水改性天然有机粘土具有低剪切至中剪切浓缩机、触变性/假塑性流动特性、抗沉降性能/抗下垂性、防止脱水、高共溶剂耐受性和最佳颜色接受度。合成黏土,特别是针对水性系统的合成黏土,其具有显著的剪切减薄;完美的抗沉降和抗下垂性能;高弹性性能;不影响透明度,不泛黄;合成粘土薄膜具有导电性等特性。

上午的内容到此结束,下午继续。

  粘附方面,Jürgen Scheerde认为,只有由于二次力和氢键的吸引才能产生足够的粘附力-共价键不是必须的,同时,他表示,如果应力很高,弹性能就很高,只要有一点点外力,涂层就会脱落。

  成膜方面,Jürgen Scheerde表示,成膜的关键参数由温度、相对湿度、气流、聚合物成分、粒径和粒径分布、结合选择、膜厚度等来决定。此外,Jürgen Scheerde介绍了通过溶剂选择法优化成膜的内容,他表示,良好的成膜对从粘合剂中获得最佳效果至关重要,通常根据视觉判断选择共溶剂类型和用量,即在MFFT棒上测量的无裂缝的光学清晰度,在“纳米级”成膜(聚结)上可能仍然不完整,因为溶剂在成膜完成前就已经蒸发了。

湛新树脂(中国)有限公司业务发展经理邱学科的演讲主题是:“工业漆新一代绿色解决方案”。

他介绍了环保型工业涂料树脂的部分内容,在这一部分他分享了多涂层体系的整体解决方案;如创新型的水性快干环氧体系,高固快干PU和Acure;以及最新的水性单组份方案等。

  Jürgen Scheerder的演讲主题为“工业用水性聚合物分散体”。他从水性丙烯酸的乳液聚合、悬浮聚合、可控自由基聚合、颗粒形态;聚氨酯的聚氨酯分散体、聚氨酯丙烯酸杂化物、水性紫外线;聚酯的醇类、水分散聚酯这几个方面进行了细化说明。

  他表示,乳液聚合是水中自由基聚合,这个过程至少包括四种物质——水、单体、引发剂、表面活性剂,同时也可能含有以下物质,PH缓冲液,改性剂,其他添加剂。乳液聚合原理单体反应形成分散在水中的聚合物,其中:单体几乎不溶于水、单体借助表面活性剂分散在水中,引发剂是水溶性的,在水相中发生自由基形成和聚合物链引发;初始聚合物形成分散在水中并由表面活性剂稳定的颗粒,聚合主要发生在单体膨胀聚合物颗粒内。

  乳液聚合既有优点,也有缺点。优点是快速聚合到高分子量,良好的热控制,高固体含量和高分子量时的低粘度,通过控制颗粒形态可以改变乳液性能;缺点是添加剂(乳化剂、盐等)的污染会对应用性能产生负面影响、如果亲水性单体较多情况会更复杂,很难加入非常疏水性的单体,乳液的胶体稳定性可能是一个问题。

  悬浮聚合方面,Jürgen Scheerde介绍了生产过程、保护胶体、应用领域进行了介绍。

  通过可控自由基聚合控制链形态方面,Jürgen Scheerde介绍了聚合物骨架结构以及可逆加成-裂解链转移(RAFT)聚合和嵌段共聚物水性粘合剂,Jürgen Scheerde认为,嵌段共聚物作为乳液聚合稳定剂,可以使功能单体高效使用;不含表面活性剂/表面活性剂;提高附着力;提高化学抗性;与颜料的定制交互作用。

  颗粒和涂层形貌控制方面,Jürgen Scheerde提出了设问,他表示,为什么要控制形态?因为设计涂层是一种平衡行为。他认为,“硬”涂层性能在硬度、耐刮擦性、防堵塞性、耐化学性、附着力(局部)、积灰;“软”涂层性能表现出柔韧性、无缺陷膜形成、耐久性、耐冲击性、抗裂性、粘附以及矫平。低聚物稳定聚合物乳液,聚合物1和2的组成、分子量和官能团决定了良好的成膜性/低结合性要求、优异的硬度、快速干燥/快速性能开发、耐化学性、非常好的粘合性能、可逆性/印刷性、低水分传输/快速扫描等。

  粒子尺寸控制方面,Jürgen Scheerde表示,控制粒子大小对水性分散体的粘度、对干燥过程中分散体和薄膜的外观很重要、对成膜均很重要。

DSM集团全球首席科学家 Dr. Jürgen Scheerder

弗劳恩霍夫IPA研究所工学博士 叶侨燕

BYK工业木器和家具涂料部门技术主管 Marcus Wessel

洪啸吟  清华大学教授

1966年研究生毕业于北京大学高分子专业,1981-1985年在美国北达科他州州立大学聚合物与涂料系任博士后研究员,1987年入清华大学化学系,任副教授,教授(博士生导师),有机化学研究所所长。获国务院特殊津贴。主要从事高等有机化学,高分子化学,涂料化学的教学和研究工作。曾先后兼任中国科技大学、浙江大学、北京化工大学等大学的教授、《清华大学学报》《高分子学报》《中国涂料》《涂料工业》《Progressinorganiccoatings》等杂志的编委,亚洲辐照技术协会(RadTechAsia)主席,荣誉主席,中国涂料工业协会顾问、行业资深专家。

钱伯容 中海油常州涂料化工研究院原总工程师

中海油常州涂料化工研究院原总工程师,1966年毕业于清华大学高分子专业。

多年从事涂料化学的研发、生产和科技管理工作,曾获得全国科学大会及国防工业奖励。

曾担任涂料行业第一个863课题的组长,多次参加国际学术及国际标准会议。发表论文近百篇。

79-81年间作为访问学者在美国进修工作两年。具有丰富的理论和实践经验,多次作为讲师参加了全国性的涂料配方培训班及其他培训班的培训工作。“涂料工艺”专著(第四版)的编委之一。

2015年被中国涂料工业协会评为“中国涂料工业百年影响力人物”。目前兼任全国涂料和颜料标准化技术委员会顾问。

中国涂料工业协会副秘书长刘杰在致辞中表示,涂料行业以技术立足,企业夯实技术优势是铺平发展道路的题中应有之意。国际涂料前沿技术研修会暨国际绿色涂料涂装技术发展论坛本着强强联合的宗旨,中国涂料工业协会联合德国文森集团已成功连续举办两届,取得了积极效果,得到了企业技术人员的认可。在此基础上,第三届论坛再次力邀国际涂料前沿科学家、技术人员,为国际间涂料技术交流搭建桥梁,对国际涂料技术内化于心、外化于行,并最终为提升自身科研水平,加强企业技术竞争优势奠定基础。

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上海鹏图抗菌新材料有限公司参会代表

地图

会议时间:2019年11月15日全天报到,16日(早上8:30开始)、17日两全天学习。

会议地点:上海浦东绿地假日酒店

(上海市浦东新区秀沿路1088号,酒店联系:销售部  赵生豪 15921232315)

  线路1:地铁11号线迪士尼方向)到秀沿路站,距酒店1.5公里,步行20分钟左右抵达酒店。

会议联系:丁艳梅13683517455、邢洋13810067488、徐艳13911991272、樊森13521703612、冯立辉13146685581

时间安排:2019年11月15日全天报到,16日(早上8:30开始)、17日两全天学习。

会议时间:2019年11月15日全天报到,16日(早上8:30开始)、17日两全天学习。

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