| 水性涂料在鐵路貨車涂裝中的應(yīng)用 |
| 【日期】 2016年1月25日
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水性涂料在鐵路貨車涂裝中的應(yīng)用
齊衛(wèi)明，曾慶國，張曉璐，宋玉強(qiáng)（齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司，黑龍江齊齊哈爾161002）
0 引言
在鐵路行業(yè)中，目前車輛涂裝所采用的涂料大部分是溶劑型涂料。溶劑型涂料中含有較多的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），這些VOC 揮發(fā)到空氣中對(duì)空氣造成了污染。相比傳統(tǒng)的溶劑型涂料，水性涂料是一種新型、高端的環(huán)保涂料，為保護(hù)勞動(dòng)者權(quán)益和改善工作環(huán)境，現(xiàn)已成功研制出適用于鐵路貨車涂裝的水性涂料。
1 鐵路貨車涂裝現(xiàn)狀
鐵路貨車目前的保有量大約為80 萬輛，按每年新增3 萬輛計(jì)，新增涂料消費(fèi)量約在3 000 t 左右，目前大部分使用的是溶劑型涂料。涂料的固體含量一般在50%～70%，即占涂料總量約30%～50%的VOC 在施工成膜過程中會(huì)揮發(fā)到空氣中，對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)施工人員的身體健康造成損害。
環(huán)保型涂料主要有高固體分（含無溶劑型）、粉末、水性及UV 涂料。其中水性涂料技術(shù)目前受到了極大地關(guān)注，并取得了可喜的進(jìn)展，很多產(chǎn)品都已進(jìn)入到工程化實(shí)用階段。
近年來，大量的不銹鋼或鋁合金開始在鐵路貨車上應(yīng)用，這些材料表面涂覆涂料時(shí)，在未能進(jìn)行噴砂前處理的光滑金屬表面涂裝如何保證水性涂料的附著力是面臨的一個(gè)課題。
鐵路貨車涂裝工藝基本是一道底涂和一道面涂，兩道涂裝的涂層總厚度要求達(dá)到120 μm以上，所以涂料的選擇以厚漿型涂料為主。厚漿型涂料固體含量高，揮發(fā)份少，也具有環(huán)保涂料的特點(diǎn)，而采用水性涂料也應(yīng)滿足現(xiàn)有的兩道涂裝的工藝要求。
相關(guān)工廠從2000 年開始陸續(xù)進(jìn)行了涂裝的工藝技改，分別設(shè)計(jì)建造了封閉式的噴涂作業(yè)間，封閉的涂料烘干間，大幅改善了涂裝作業(yè)環(huán)境，降低了有害溶劑對(duì)人體的侵害。盡管采取了一些有效的防范措施，但在日趨嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)約束下，采用水性涂料或其他環(huán)境友好型涂料來取代溶劑型涂料已是迫在眉睫。
2 水性涂料的應(yīng)用
目前水性涂料的研究應(yīng)用已在多個(gè)領(lǐng)域取得突破。水性涂料種類繁多，建筑涂料早已實(shí)現(xiàn)了水性化，而水性的木器、地坪、汽車、防火、防腐等涂料產(chǎn)品的研究與應(yīng)用也異彩紛呈。陰極電泳涂料用于車輛底涂已有多年，技術(shù)工藝成熟。鐵路貨車近幾年開始嘗試應(yīng)用水性涂料，但由于受到傳統(tǒng)工藝的限制，其應(yīng)用還需要一段歷程。隨著水性涂料的不斷研發(fā)和進(jìn)步，應(yīng)用將會(huì)逐步擴(kuò)大深入，最終替代溶劑型涂料。
3 水性涂料的組成及特點(diǎn)
水性涂料由水性樹脂與顏料、助劑通過研磨混合后制得。一般通過3 種方式將樹脂水性化，一是在樹脂分子鏈中引入胺基或羧基，再用酸或堿進(jìn)行中和成鹽的形式來獲得水溶性；二是在樹脂中引入親水基團(tuán)，如羧基、羥基、氨基、醚基等，乳化分散在水中；三是外加乳化劑強(qiáng)制乳化，形成能分散在水中的乳液。水性涂料由于水的表面張力大，污染物容易使涂膜發(fā)生縮孔，因此，其在施工過程中對(duì)工件表面清潔度要求高。另外，水性涂料對(duì)活塞式或栓塞式高壓無氣噴涂機(jī)的磨損大，因?yàn)樗值闹苯咏佑|使活塞潤滑不好，活塞桿摩擦系數(shù)增大，導(dǎo)致密封環(huán)的頻繁更換。水性涂料雖然存在一些問題，但通過調(diào)整配方加之工藝設(shè)備的改進(jìn)，已逐步適用于鐵路貨車涂裝的要求，由此得到推廣應(yīng)用。
4 水性涂料在鐵路重載貨車上的應(yīng)用
2014 年4 月我們?cè)?0 t 鐵路貨車上開始批量使用水性涂料，車體部分為不銹鋼材料，底架部分為碳鋼材料。
水性涂料貨車涂裝工藝：
板材拋丸預(yù)處理→表面清理→預(yù)涂底漆→干燥→表面處理→補(bǔ)涂底漆→涂裝過渡底漆→干燥→涂水性面漆→干燥→涂打標(biāo)記→交驗(yàn)。
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