城軌車輛用水性環(huán)氧底漆的涂裝工藝及其技術要求

【摘要】隨著人們對保護環(huán)境的重視和關注，城軌車輛涂料的發(fā)展傾向于低污染、高度體分含量、無污染涂料，其中水性環(huán)氧涂料成為研究的重點。本文從水性環(huán)氧底漆涂料的性能入手，簡述了簡述城軌車輛涂裝工藝情況，分析了分析水性環(huán)氧底漆涂料在國內城軌車輛上的應用。

【關鍵詞】城軌車輛；用水性環(huán)氧底漆；涂裝工藝

隨著我國城市軌道交通建設的不斷發(fā)展，預計在2016年總建設里程會達到2500km，這就需要配備1萬輛左右的車。目前，國內的城軌車輛表面涂漆大多采用溶劑型涂料，而溶劑型涂料內含有重金屬等有害物質，近年來，對溶劑型涂料的有害物質的掌控更加嚴格，具有較高的防腐性能且環(huán)保的水性涂料成為人們關注的重點。水性涂料自身較強的防火、防腐和耐化學性能，也成為我國未來城軌車輛涂裝施工的選擇方向。

一、水性環(huán)氧涂料的性能

（一）防腐性能

城軌車輛的底材是由不銹鋼、玻璃鋼、鋁合金等不相應的材料組合而成，水性環(huán)氧底漆使用在這種底材上需要有強大的附著力、防腐蝕性能。水性環(huán)氧底漆要想獲取與溶劑型相似的性能，在技術上有一定的困難，水性涂料與溶劑型涂料成膜機理有所不同導致兩者涂抹性能有相應的偏差。溶劑型環(huán)氧涂料的成膜機理是由環(huán)氧樹脂同固化劑運用分子形式溶解于有機溶液內部，有很高的防腐性能。水性環(huán)氧樹脂涂料成膜機理是因為多數(shù)水分不斷蒸發(fā)，環(huán)氧樹脂粒子實施接觸，進而形成緊密堆積的結構狀態(tài)，剩下的水分及固化分子都處于分散粒子內部，水分經(jīng)過蒸發(fā)，進而分散相粒子產(chǎn)生凝結，形成較為緊密的六邊形結構。與此同時，固化劑分子導致分子相粒子的界面及內部出現(xiàn)固化反應，樹脂的玻璃的溫度不斷上升，擴散變慢粒子不容易進行凝結。固化反應無法完全展開，無法形成計較均勻的涂抹，致使防腐性能與溶劑型涂料出現(xiàn)較大差異。

（二）施工性能

現(xiàn)階段，城軌車輛涂裝工藝要求水性環(huán)氧底漆應該具有下列功能。根據(jù)現(xiàn)今溶劑型施工工藝，底漆施工的不同工序一般間隔24小時，水性環(huán)氧底漆無法改變其生產(chǎn)效率。進行底漆施工采用高壓無氣展開噴涂，通常給予兩次噴涂直至達到要求的厚度。濕碰濕施工環(huán)節(jié)每次的間隔時間為20—30min。底漆完工之后開始烘烤，烘烤的溫度設置在70oC，要求良好的涂膜外觀。之后采用砂紙進行打磨。由此得出，該水性環(huán)氧底漆可以用于高壓無氣噴涂，可以選擇不同型號的槍嘴。底漆干燥的速度為表面干為0.5小時，實干為4個小時。底漆在70oC烘烤一個小時之后第二天就可進行打磨。水性環(huán)氧底漆固化速度很快，不用阻礙這道工序的施工效率。

（三）配套性能

底層涂膜施涂或進行干燥時涂膜會產(chǎn)生軟化、隆起等情況這種現(xiàn)象稱為咬底。如果產(chǎn)生咬底情況，底層的涂膜就會產(chǎn)生移位、發(fā)皺、鼓起的情況，嚴重的甚至出現(xiàn)涂層喪失附著力出現(xiàn)脫離的情況。如若沒有對上述問題進行及時合理的處理，那么后期會產(chǎn)生嚴重的負面影響和損失。因此可以得出涂層間的配套情況最為重要。在為城軌車輛展開涂裝施工的時候，環(huán)氧底漆涂裝完工后運用不飽和膩子對車身的平整度展開修整，這充分展現(xiàn)底漆必須具有較強的抗咬性能。不飽和聚酯膩子出現(xiàn)咬底情況的主因是苯乙烯，苯乙烯是一種小分子單體，具有調節(jié)黏度的功能，同時也有相應的溶解力和滲透性。它是不飽和膩子重要的組成部分之一，涂裝在車體上苯乙烯情況會因膩子層的厚薄度的改變而有所變化。如果水性環(huán)氧底漆膩子交聯(lián)過強會導致苯乙烯對底漆層的溶解性能增大，從而引發(fā)咬底現(xiàn)象。

二、簡述城軌車輛涂料涂裝工藝要求

城軌車輛具有一定的特殊性，進行涂抹工藝時要在每24小時內完成一個涂裝環(huán)節(jié)，需要全天候進行涂裝施工，1輛車由底材處理直至涂裝徹底完成的周期約為2周，現(xiàn)在溶劑型涂料涂裝工作流程如下：

（一）噴涂前表面處理

實施噴涂工藝時，車輛表面不能出現(xiàn)污泥、潮氣、油脂等情況，如果出現(xiàn)上述情況必須采用環(huán)保除油劑進行除油。鋁合進部件則采用打磨或噴砂確保部件表面粗糙度達到施工要求。處理之后的表面需要在24小時進行底漆涂抹工藝。不銹鋼部件通常采用噴砂以保證部件表面的粗糙度可以滿足施工標準，隨之在干燥工期進行部件的清理工作，過處理之后的表面要在24小時之內完成底漆涂抹工藝。碳鋼部件、不銹鋼部件、玻璃部件表面都無法沾上鑄蠟，選用180—220號的砂紙對其表面進行打磨，表面的粗糙度打磨至Ral.8—2.5，之后用干燥空氣對部件加以清潔，隨之進行底漆涂抹施工。

（二）噴涂施工參數(shù)

運用低壓環(huán)保式噴涂設備，采用的噴槍口徑是1.2—1.4mm，噴槍壓力的設置如下，槍嘴口處的空氣壓力為0.7bar，進行噴槍施工時噴槍距離車體的距離為10—15cm。依照國內外有關標準，水性涂料的噴涂質量必須達到以下要求：剝離強度試驗要大于4.5N/mn，它的附著力等級為0級。恒定條件下的耐潮濕試驗為480小時，密度沒有明顯變化，沒有觀測到起泡的情況，銹蝕等級處在Ri0，沒有一丁點銹蝕出現(xiàn)。

三、分析水性環(huán)氧涂料在國內城軌車輛上的應用前景

（一）不利因素

我國城軌車輛上主要依賴于進口的水性涂料，水性涂料對儲運條件有嚴格的要求，同時國內用量還比較少，其價格也比溶劑性油漆高出許多。國內很多城軌車輛沒有應用業(yè)績，不能充分掌握該工藝流程。國內地鐵業(yè)主對水性環(huán)氧底漆涂料沒有足夠的了解和認識。

（二）有利因素

環(huán)氧底漆涂料具有較好的環(huán)保性能，對人體和環(huán)境幾乎不造成危害，采用這類涂料可以縮減環(huán)保設備的購買和應用。地鐵車輛維修基地采用的防腐初始設施可以簡化，不用設立甲醛。苯揮發(fā)有害氣體的凈化裝置。水性環(huán)氧底漆涂料具有比較穩(wěn)定的化學性、良好的腐蝕性、抗老化性、附著力等優(yōu)點，因此水性防腐涂料的使用年限一般為15年。如果依照地鐵車輛使用周期為30年進行計算，地鐵車輛使用時間里秩序在進行一次噴涂就可以了，采用溶劑型油漆最少需要進行三次噴涂。城軌車輛一般運用機械化展開清洗，因機械、水、清潔劑的多種物質的綜合作用，會致使輕軌車輛表面出現(xiàn)一定的磨損或銹蝕。水性環(huán)氧涂料內沒有重金屬元素，被磨下的顆粒會融入水流之中，通過不斷沉淀及能量轉化，減少水體污染。

綜上所述，水性涂料是未來城規(guī)車輛表面防腐主要使用的涂料。文中從城軌車輛上應用水性環(huán)氧涂料在為研究依據(jù)，介紹了水性環(huán)氧涂料的性能及涂料涂裝工藝要求，分析出水性環(huán)氧底漆涂料在國內城軌車輛上的應用前景。

參考文獻

[1]戴惠新，趙世紅，鄭云昊等.水性環(huán)氧底漆在城軌車輛上應用的難點[J].中國涂料，2014，29（1）：53-55.

[2]陳旭，趙民.水性環(huán)氧底漆與不飽和聚酯膩子層間附著力的影響因素及機理分析[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2012，15（11）：25-27.

[3]高新華，王丹，王華進等.鋁合金用水性無鉻防腐底漆的研制[J].涂料工業(yè)，2013，43（1）：63-66.

[4]李銳，林安.水性聚酯/環(huán)氧卷材底漆的研究[J].電鍍與涂飾，2012，31（5）：56-59.

作者簡介

孫禹（1987.5-），男，漢族，本科，學士，助理工程師。