轨道交通用水性涂料研究

2023年12月31日发(作者：梅士伟)

轨道交通用水性涂料研究发布时间：2021-05-19T01:50:44.610Z 来源：《中国科技人才》2021年第8期 作者： 杨亮[导读] 近年来，我国轨道交通行业发展迅速，轨道交通列车增长量逐年增高。轨道列车表面都要进行防腐涂装，但溶剂型涂料在生产、施工和固化过程中会排放对空气造成严重污染的挥发性有机化合物，据统计，涂料生产和加工过程中排放的VOC含量占其排放总量的20%～25%，是VOC污染制造的第二个大因素。中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111 摘要：中国轨道交通技术在世界轨道交通舞台上扮演者越来越重要的角色，越来越受到人们的重视。水性涂料作为环境友好型涂料在环境保护方面具有明显的优势。本文介绍了水性涂料的性能特点，讨论了水性涂料的优势及存在的问题，并减述了水性涂料在轨道交通方面施工工艺。 关键词：轨道交通；水性涂料；优缺点；涂装工艺

1.引言 近年来，我国轨道交通行业发展迅速，轨道交通列车增长量逐年增高。轨道列车表面都要进行防腐涂装，但溶剂型涂料在生产、施工和固化过程中会排放对空气造成严重污染的挥发性有机化合物，据统计，涂料生产和加工过程中排放的VOC含量占其排放总量的20%～25%，是VOC污染制造的第二个大因素。为了贯彻落实国家相关环保政策，践行绿色发展理念，轨道车辆行业涂装必将向绿色涂装方向发展。水性涂装材料是实现绿色涂装的重要途径之一，因此，关于轨道车辆水性涂料研究就显得尤为重要。 2.水性涂料简介 水性涂料是指以水为溶解介质的涂料，组成中70%～90%均为水，不含有苯、醛类以及卤代烃等有毒有机溶剂和甲醛、铅、铬等重金属化合物，具有无毒环保、基本不含可挥发性物质、无不友好气味以及性质稳定等特点，是一种安全无污染的环保型涂料。水性涂料原理如图1。

图1水溶性涂料原理 3.水性涂料类别 水性涂料一般分为水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料3种类型，其物性见表1。 表1水性涂料物性表

4.水性涂料的优缺点 4.1水性涂料的优点

水性涂料采用水作稀释剂，挥发出的水对环境和人体完全无害，避免了制造和施工过程对操作工人的健康伤害。水性涂料采用树酯成膜，对自然资源的需求量较低，符合我国可持续发展的要求。水性涂料本身防火、防爆，所以运输、储存和使用的安全性很好。漆膜密度高，易修复，具有优异的防腐性能。 4.1水性涂料的缺点 水表面张力大不容易浸润底材，容易发生缩孔现象，且对施工过程中的清洁度和材质表面的清洁度要求都较高。水性涂料的施工温度一般需要在5℃以上，这一条件严重限制了水性涂料的使用范围。水性涂料中溶剂水的蒸发潜热较大，所以需要的烘干温度较高，烘干时间较长。水性涂料对涂装设备腐蚀性较大，所以底材必须要采用防腐蚀衬里或者不锈钢材料，设备造价较高。水性涂料成本价格较高，低价格的原材料不能满足性能要求，所以在原材料的选择上比油性涂料要求严格。 5．轨道车辆水性涂装体系 目前轨道车辆水性涂装体系为：水性环氧底漆+不饱和聚酯腻子+水性聚氨酯中间层+水性聚氨酯面漆层。根据外观要求的不同，在水性聚氨酯面漆层表面还可再增加水性聚氨酯底色漆和水性聚氨酯清漆。 6．涂装工艺 6.1涂装前的清洁处理 涂装前表面处理应尽可能除去杂质，使材料金属外露，并达到一定的粗糙度，保证涂层与金属表面之间具备足够的结合力以达到好的防护效果。表面存在的油污应先使用水溶性的低分子量有机溶剂清洗，再用水清洁，最后用干净的擦布清理干净，不得使用非水溶性有机稀释剂清洗。 6.1涂装施工关键点要求 底漆是涂装体系中直接与基材相接触的涂层，其产品及施工质量将直接影响整个体系防腐性能的好坏。底漆应在漆房通风环境下干燥一定时间，待漆面表干后，选择烘干或常温干燥。 不饱和聚酯腻子层是涂装体系中厚度最大的涂层，采用人工刮涂的方式，根据车体平面度情况通过多遍刮涂。 性聚氨酯中涂漆作为承上启下的涂层，应与腻子层和面漆层都具有良好的附着力，采用手工空气辅助高压无气喷涂机，施工黏度及干膜厚度严格按照技术要求执行，通风干燥1h以上后在不低于15℃环境中干燥16h以上。 面漆层包括色漆、底色漆和清漆，采用手工空气喷涂的方式，“湿碰湿”喷涂至少2遍，每遍之间闪干20min以上，干膜厚度约50μm，通风干燥1h以上后在不低于15℃环境中干燥16h以上。 7．结束语 水性涂料是未来我国涂料的发展趋势，其作为一种绿色环保涂料在轨道交通领域将越来越受到青睐。采用水性涂料工艺对车辆进行涂装时，车体各部位的涂装体系选型、底漆干燥、面漆修补对车辆的使用寿命及整体美观性起到至关重要的作用。希望我国的相关工作者和研究者需要不断地吸取优秀经验，积极开发出高性能的水性涂料。相信在不远的将来，水性涂料在轨道交通领域的应用将更加广阔。 参考文献： [1]孙剑爽.水性涂料在轨道客车行业的应用[J].现代涂料与涂装,2016(5):25-27. [2]敬俊娥.水性涂料在轨道车辆上的应用及展望[J].中国涂料,2013(5):27-32. [3]高猛,董双良,夏冬宁,等.水性涂料在轨道客车上应用的工艺探讨[J].涂料工业,2013(11):53-58.