軌道車輛用環(huán)保涂料的分析及發(fā)展研究

鄭宏業(yè)

摘要：文章介紹了節(jié)能環(huán)保的汽車涂料以及所囊括的主要類型，以水性涂料為實(shí)例，對其在軌道車輛施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行 詳細(xì)闡述，例如與溶劑型涂料在施工條件與方式等方面的區(qū)別，并構(gòu)建了相應(yīng)的施工涂層體系，探究了基材前處理方法以及 對施工環(huán)境提出的要求等問題，最后對環(huán)保涂料發(fā)展趨向進(jìn)行分析，論證了環(huán)保涂料在軌道汽車中應(yīng)用的可行性。

關(guān)鍵詞：軌道車輛；環(huán)保涂料；水性涂料；具體應(yīng)用；分析

中圖分類號：TQ637 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0128-01

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，人們環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，環(huán)保 思想流通于社會各個行業(yè)中。在涂裝技術(shù)行業(yè)中，環(huán)保涂料的應(yīng)用 有效迎合了現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展需求，技術(shù)也不斷完善與成熟化， 在軌道汽車領(lǐng)域獲得很大的應(yīng)用空間。在近十余年中，汽車涂料在 耐候性、耐石擊性、外觀裝飾性、藝術(shù)性等諸多方面均取得重大突 破。

1 節(jié)能環(huán)保的汽車涂料

在本世紀(jì)初期，世界各國涂料工業(yè)發(fā)展中在努力提升汽車涂料

性能的同時，給予其環(huán)保性高度重視。以往的溶劑型中涂、面漆涂 料逐漸被水性涂料、粉末涂料及高固體分涂料取而代之，演變成現(xiàn) 代環(huán)保型汽車涂料發(fā)展的潮流。

（1）水性涂料：水是主要溶劑，其將以往的有機(jī)溶劑取代，只 含有少許的醇和醚作為助溶劑。和傳統(tǒng)涂料相比，VOC 排放量可減 少 80%以上。但水性溶劑對基材表明質(zhì)量提出嚴(yán)格要求，由于水的 表面張力較大，污染物易使涂抹產(chǎn)生缺陷。此外，該類涂料存管與 運(yùn)輸時的溫度需在5～30℃之間，存儲穩(wěn)定期約為3個月[1]。

（2）粉末涂料：是應(yīng)用固體組分調(diào)制而成的一類低 VOC 含量的 涂料，無可會發(fā)的容積，生產(chǎn)、存儲與應(yīng)用環(huán)節(jié)均不會產(chǎn)生 VOC， 故環(huán)保效果優(yōu)良。在施工期間剩余涂料可和同種粉末混合，保存后 待用，大幅度降低材料浪費(fèi)率。此外，該涂料還具有成膜穩(wěn)固、耐 磨耐用等優(yōu)勢。但其具備覆蓋性能偏低、換色過程繁瑣、對固化條 件要求高等缺點(diǎn)。

（3）高固體分涂料：該涂料生產(chǎn)時候選用了低黏度的聚酯、丙 烯酸樹脂與高固體分的氨基樹脂。在汽車單色面漆、罩光清漆、塑 料專用涂料等方面有較好應(yīng)用效果。

2 水性涂料在軌道車輛中的施工

2.1施工特點(diǎn)

和溶劑型施工作業(yè)相比，因?yàn)樗酝苛辖橘|(zhì)特殊，以致兩者在

施工條件與方式等方面存在較大差異。例如與溶劑型涂料相比，在 施工條件上，水性涂料干燥緩慢、易受外界因素影響、采用不同涂 裝方法色澤上存在加大差異、用水洗滌即可等；在施工方法上，水 性涂料可選擇容積數(shù)目很少、需預(yù)平流10～15min、黏度受水的影響 較大、易產(chǎn)生污染或縮孔等問題。

2.2軌道車輛水性涂料的施工土層體系

當(dāng)下，與軌道車輛涂層體系相關(guān)的有兩種類型：其一是三層體

系（“底漆+中涂+面漆”），其二是四層體系（“底漆+中涂+色漆+清漆”）， 本文以三層體系為實(shí)例進(jìn)行分析，將圖1。

圖 1 涂層體系

2.3基材前處理

和溶劑型涂料相比較，水性涂料對涂裝前處理提出相對嚴(yán)苛的要求。因?yàn)橥苛衔皆诨谋韺?，對涂料的極性分子和基材的極性 分子間的吸引效果產(chǎn)生極大依賴性。在對鋁合金車體行噴砂處理以 后，基材表面粗糙度和比表面積均有不同程度的提升，同時也為涂 層附著提供適宜的表面形狀，增強(qiáng)了機(jī)械嚙合效能，有助于提升附 著能力。但也可能因?yàn)楸韺哟植诙冗^大，以致涂膜厚度降低，粗糙 段殘留空氣，出現(xiàn)涂膜起泡、掉落等質(zhì)量問題。由此可見，涂層與 底材的吸附能力以及涂膜厚度排布情況均與基材的粗糙度存在相關(guān) 性。筆者建議采用25～40目鋼砂行噴砂處理，粗糙度管控在6.5～20.0 μm區(qū)間中。

2.4施工環(huán)境要求

水是水性涂料的稀釋劑，因?yàn)樗陨肀砻鎻埩^大，潤滑性較

差，故可能導(dǎo)致水性漆產(chǎn)生流掛、縮孔等現(xiàn)象，此外，水的蒸發(fā)熱 相對較高。故水性涂料施工作業(yè)對環(huán)境提出相對較高的要求。

施工環(huán)境對涂裝質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，建議水性涂料的施工噴漆 室最適溫度為20～26℃，相對濕度為 60～75%，允許溫度為 18～32℃， 允許相對濕度為 35～75%[2]。為確保涂裝施工環(huán)境溫度、濕度、清潔 度的適宜性，建議全部噴涂作業(yè)均在噴漆房中進(jìn)行。

2.5水性涂料的施工與注意事項(xiàng)

水性涂料作為新型涂料，和普通涂料相比差別很大，所以其在

施工方面有很大注意事項(xiàng)：①施工期間一定要對噴涂施工設(shè)備行防 腐處理，最好選擇不銹鋼與塑料材質(zhì)的管道、設(shè)備等；用完后務(wù)必 用去離子水清潔處理；②稀釋期間應(yīng)密切關(guān)注pH 的變化。水性涂料 出廠pH 多為 6.5～7.5，為弱堿性，施工期間應(yīng)確保水性涂料的乳膠 與最優(yōu)懸浮狀態(tài)，以獲得較好的流平和涂膜效果；③涂料一定要密 封保存，以防水分揮發(fā)；④嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書施工，以防在特殊 環(huán)節(jié)這能夠固化劑和水反應(yīng)，導(dǎo)致效能喪失。

3 現(xiàn)代汽車涂料的發(fā)展趨向

新時期下，世界各國給予環(huán)境保護(hù)一定重視，21世紀(jì)汽車用漆

的主要發(fā)展趨向可做出如下概述：在適應(yīng)汽車市場競爭需求與追求 新潮流基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改進(jìn)與提升汽車涂層外觀的裝飾性（高光澤、 多彩色化以及提升立體感等）、抗摩擦性、抗石擊性以及耐污染性等，

與此同時也要大幅度降低汽車涂裝過程對生態(tài)環(huán)境的污染。國內(nèi)外 汽車面漆頻繁應(yīng)用的本色漆以氨基醇酸型、丙烯酸型、金屬閃光漆 及丙烯酸型為主[3]。在后續(xù)的幾年中，面漆的發(fā)展趨向是耐劃傷、 耐酸雨。轎車與面包車采用的中層涂料以聚酯型和氨基酸酯型為主，

后續(xù)的發(fā)展趨向是研發(fā)具備抗石擊和耐寒性能聚氨酯中涂，水性中 涂等，汽車底盤采用的涂料應(yīng)朝著更具抗腐蝕性能的趨向發(fā)展。

結(jié)束語

總之，汽車涂料是一類對使用要求與技術(shù)含量要求很高的涂料，

在現(xiàn)代群體環(huán)保意識不斷提升、環(huán)保法律日趨完善化的時代中，對 VOC 排放做出的規(guī)定也越來越嚴(yán)格，水性涂料、粉末涂料等綠色環(huán) 保涂料將逐步取代傳統(tǒng)的溶劑型涂料，演變成現(xiàn)代環(huán)保型汽車涂料 發(fā)展的主流方向。汽車涂料是涂料工業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，汽車行業(yè) 發(fā)展也為汽車涂料性能發(fā)展的重要動力。

參考文獻(xiàn)

[1]黃春輝，李游，陳仕箐.軌道客車用水性涂料性能研究及

應(yīng)用[J].機(jī)車車輛工藝，2017（05）：47-48.

[2]陳旭，韓玉紅，夏海渤，趙民.水性涂料在軌道車輛上的應(yīng) 用及影響要素[J].涂料技術(shù)與文摘，2017，38（03）：18-23. [3]戴惠新，鄭云昊，朱亞軍，宗艷.提升城軌車輛外觀質(zhì)量的 研究[J].涂料技術(shù)與文摘，2016，37（08）：2-6.