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            水性涂料在铁路货车涂装中的应用

                                                   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
                摘要介绍了水性涂料在铁路货车上应用中的工艺要求常见问题的发生及解决措施
                关键词水性漆铁路重载货车涂装
                中图分类号TQ637.81 文献标识码A 文章编号1672-2418(2015) 02-0015-03
                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?#23435;?#26579;相比传统的溶剂型涂料水性涂料是一?#20013;?#22411;高端的环保涂料为保护劳动者权益和改善工作环?#24120;?#29616;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?#30340;?#21069;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[1]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?#19978;?#30340;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?#20445;?#22312;未能进?#20449;?#30722;前处理的光滑金属表面涂装如何保证水性涂料的?#38454;?#21147;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 m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?#24120;?#38477;低了有害溶剂对人体的侵害尽管采取了一些?#34892;?#30340;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?#25913;?#24320;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?#21355;?#31243;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?#24515;?#28151;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?#38382;?#26469;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?#36164;?#28034;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[2]
                另外水性涂料对活塞?#20132;?#26643;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?#26009;?#25968;增大导致密封环的频?#22791;?#25442;
                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?#31995;?#24212;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
                水性涂料的技术指标见表1
                
                4.1 水性涂料应用过程中的关键工艺
                1涂装前表面清理
                水性涂料对涂装表面的清洁度要求特别高所以涂装前的表面处理?#20219;?#37325;要除正常的钢材预处理外在涂装前还要?#21592;?#38754;彻底清理用砂轮钢丝刷砂?#38477;?#25171;磨车体表面重点清理焊渣焊缝及烧伤部位清除车体表面的油污?#39029;?#31561;所有的污物
                为避免由于清理不净导致的涂层脱落?#37096;?#22312;水性涂料涂装前预涂一道溶剂型涂料一般预涂的溶剂型涂料选择快干型?#38454;?#21147;好的涂料如醇溶性的乙烯磷化底漆?#21462;?BR>    2涂装底漆
                涂装前彻底检查车体表面确?#29616;?#37327;合格后喷涂一道乙烯磷化底漆乙烯磷化底漆的树脂为聚乙烯醇缩丁醛是醇溶型树脂与之后涂装的水性面漆有良好的结合性同时乙烯磷化底漆对不锈钢光滑表面有良好的结合力又名蚀刻底漆
                乙烯磷化底漆的黏度?#31995;ͣ?#21402;涂性能不好所以可以采取多次喷涂的方式达到要求的厚度一般施工黏度控制在3540 s 涂-4#杯该产品采用双罐包装混合后需要充分搅拌喷涂间隔时间长?#20445;?#38656;要再次搅拌均匀一般混合适用期为6 h
                采用高压无气喷涂机压力?#20219;?51喷嘴型号017-18进气压力为0.40.5 MPa
                3底漆干燥
                磷化底漆干燥较快可?#32422;尤?#28888;干或自然干燥加?#20219;¶任?060 ?#22791;?#29157;0.5 h自然干燥为2 h
                4水性面漆喷涂
                喷涂前彻底检查车体表面底漆状态清除飘落漆渣较大顽固的颗粒表面需要用砂纸打磨清除水性涂料喷涂前需要用高速搅拌机充分搅拌均匀黏度过大时可适量加入洁净水调试但加入量不得超过涂料量的5%涂料的触变黏度很高高速搅拌后可适当降低涂料黏度满足喷涂要求
                水性涂料的厚涂性不佳可以采取连续多次喷涂的方式达到规定的厚?#21462;?#27599;次喷涂间隔时间需要5min连续喷涂的湿膜厚度不能超过100 m否则容易发生坠裂干膜总厚度应70 m温度5 时不能施工
                5水性面漆烘干
                水性面漆可?#32422;尤?#24178;燥?#37096;?#20197;自然干燥加热干燥时在4060 下烘干干燥时间40 min自然干燥在10 条件下需要2 h
                4.2 水性涂料施工中需要重点关注的问题
                1一般水性涂料的贮存期较短大多在半年左右所以要小批量多批次采购最好保证存储期不超过3 个月
                2水性涂料大多采用高压无气喷涂压力比在451 以上?#28034;?#20197;满足要求密封环需要采用聚四氟乙烯材质之前采用牛皮密封环受水浸泡后容易发涨阻碍活塞工作导致无法喷涂JPT 4532 高压无气喷涂机采用机械换向聚四氟乙烯材质的密封环排量大压力比适中适合水性涂料的喷涂实际生产中效果良好
                4.3 漆病及解决措施
                1龟裂主要发生在水性涂料与溶剂型涂料配套涂装的情况下后期施工的水性漆涂层中如溶有溶剂型涂料就容易发生龟裂现象
                解决措施?#21495;?#28034;溶剂涂料时需要做好防护避免溶剂涂料飞散到水性漆的待喷涂部位
                2缩孔水性涂料以水为介质当待涂装面清理不干净而存在污物?#20445;?#22240;为水的表面张力大容易造成缩孔现象
                解决措施彻底检查待涂装面状态必要时用砂纸对底漆表面拉毛处理使之具有一定的粗糙度利于面漆涂装
                3坠裂厚涂?#20445;?#24403;湿膜厚度超过120 m?#20445;?#26131;发生坠裂现象
                解决措施采用多次喷涂的方式达到规定要求每次喷涂时间间隔不得5 min每次喷涂膜厚控制在3040 m干膜
                4漆膜脱落底材清理不干净涂料超保质期使用都容易导致水性漆大面积脱落
                5水性涂料保质期通常为6 个月在使用中发现超过保质期3 个月的水性涂料很容易发生质量不稳定现象所?#21592;?#39035;使用在保质期内的涂料
                解决措施加强底材清理质量加快涂料的运输周转尽可能使用新近生产的产品批次
                5 结语
                2014 年在80 t 铁路货车上喷涂水性涂料1 000 辆现在已经在太原铁路局进行运用考察服役期中的水性涂料涂膜性能状态良好
            参考文献
            [1]齐卫明宋玉强曾庆国等. 水性涂料在80t 不锈钢铁路货车涂装?#31995;?#24212;用[J]. 铁路节能环保与安全卫生20144(4)171-172.
            [2]孙娟. 集装箱涂料的涂装及未来发展?#36739;[J]. 科技创新与应用2012(9)51-52.


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