| 水性涂料在铁路货车涂装中的应用 |
| 【日期】 2016年1月25日
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水性涂料在铁路货车涂装中的应用
齐卫明，曾庆国，张晓璐，宋玉强（齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔161002）
0 引言
在铁路行业中，目前车辆涂装所采用的涂料大部分是溶剂型涂料。溶剂型涂料中含有较多的挥发性有机化合物（VOC），这些VOC 挥发到空气中对空气造成了污染。相比传统的溶剂型涂料，水性涂料是一种新型、高端的环保涂料，为保护劳动者权益和改善工作环境，现已成功研制出适用于铁路货车涂装的水性涂料。
1 铁路货车涂装现状
铁路货车目前的保有量大约为80 万辆，按每年新增3 万辆计，新增涂料消费量约在3 000 t 左右，目前大部分使用的是溶剂型涂料。涂料的固体含量一般在50%～70%，即占涂料总量约30%～50%的VOC 在施工成膜过程中会挥发到空气中，对环境造成污染，对施工人员的身体健康造成损害。
环保型涂料主要有高固体分（含无溶剂型）、粉末、水性及UV 涂料。其中水性涂料技术目前受到了极大地关注，并取得了可喜的进展，很多产品都已进入到工程化实用阶段。
近年来，大量的不锈钢或铝合金开始在铁路货车上应用，这些材料表面涂覆涂料时，在未能进行喷砂前处理的光滑金属表面涂装如何保证水性涂料的附着力是面临的一个课题。
铁路货车涂装工艺基本是一道底涂和一道面涂，两道涂装的涂层总厚度要求达到120 μm以上，所以涂料的选择以厚浆型涂料为主。厚浆型涂料固体含量高，挥发份少，也具有环保涂料的特点，而采用水性涂料也应满足现有的两道涂装的工艺要求。
相关工厂从2000 年开始陆续进行了涂装的工艺技改，分别设计建造了封闭式的喷涂作业间，封闭的涂料烘干间，大幅改善了涂装作业环境，降低了有害溶剂对人体的侵害。尽管采取了一些有效的防范措施，但在日趋严格的环保法规约束下，采用水性涂料或其他环境友好型涂料来取代溶剂型涂料已是迫在眉睫。
2 水性涂料的应用
目前水性涂料的研究应用已在多个领域取得突破。水性涂料种类繁多，建筑涂料早已实现了水性化，而水性的木器、地坪、汽车、防火、防腐等涂料产品的研究与应用也异彩纷呈。阴极电泳涂料用于车辆底涂已有多年，技术工艺成熟。铁路货车近几年开始尝试应用水性涂料，但由于受到传统工艺的限制，其应用还需要一段历程。随着水性涂料的不断研发和进步，应用将会逐步扩大深入，最终替代溶剂型涂料。
3 水性涂料的组成及特点
水性涂料由水性树脂与颜料、助剂通过研磨混合后制得。一般通过3 种方式将树脂水性化，一是在树脂分子链中引入胺基或羧基，再用酸或碱进行中和成盐的形式来获得水溶性；二是在树脂中引入亲水基团，如羧基、羟基、氨基、醚基等，乳化分散在水中；三是外加乳化剂强制乳化，形成能分散在水中的乳液。水性涂料由于水的表面张力大，污染物容易使涂膜发生缩孔，因此，其在施工过程中对工件表面清洁度要求高。另外，水性涂料对活塞式或栓塞式高压无气喷涂机的磨损大，因为水分的直接接触使活塞润滑不好，活塞杆摩擦系数增大，导致密封环的频繁更换。水性涂料虽然存在一些问题，但通过调整配方加之工艺设备的改进，已逐步适用于铁路货车涂装的要求，由此得到推广应用。
4 水性涂料在铁路重载货车上的应用
2014 年4 月我们在80 t 铁路货车上开始批量使用水性涂料，车体部分为不锈钢材料，底架部分为碳钢材料。
水性涂料货车涂装工艺：
板材抛丸预处理→表面清理→预涂底漆→干燥→表面处理→补涂底漆→涂装过渡底漆→干燥→涂水性面漆→干燥→涂打标记→交验。
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