水性工业涂料在轨道车辆上的应用

水性工业涂料在轨道车辆上的应用

李游

江门市邦德涂料有限公司广东江门529000

摘要：近年来我国大气环境污染问题日益凸显，已严重影响正常的生产和生活秩序，危害人民身心健康，工业涂装VOC排放作为大气污染治理的重点领域，监管力度和频次不断加强，涂料涂装绿色转型升级是必然趋势。

关键词：水性涂料；涂装；轨道车辆；VOC；应用

引言

根据不断的探索与实践证实，水性涂料完全符合环保的需要，但是水性涂料也存在很多的缺陷，如其综合性能比较差，对于施工的要求比较高，为了满足施工要求，就要消耗大量的人力、物力，增加资源消耗，甚至加大施工难度。基于此水性涂料还不能得到很多人的认可，阻碍了它的发展。

1水性涂料的特点

水性涂料在人们的生活中随处可见，特别是在建筑行业。它以节省资源，减少污染，耐磨，使用方便等优点被广泛的应用，一定意义来说就是建筑行业推动了水性涂料的发展。但是水性涂料也有一定的缺点，首先是对设备的腐蚀性很大，必须采用防腐材料，增加了施工费用。其次，使用水性涂料时对施工的条件，如温度、湿度的要求都比较高，需要在规定的温度内进行施工增加了施工难度。总之，使用水性涂料的成本比较大，而当前我国的水性涂料还处于研发起步阶段，还不能满足实际的需求。所以，随着人们越来越重视环保理念，开始不断去开拓环保市场，但是水性涂料的研发市场也面临着巨大的挑战，需求能不断去完善它的缺陷之处，使它能发挥出最大的作用，推动我国水性涂料的发展。

2水性工业涂料涂层体系及技术指标的确定

2.1基本原则

轨道车辆涂料涂装既要满足基本防护性能，同时还要具备优异的装饰效果。我们在机车车辆上试验及应用水性工业涂料遵循以下基本原则：1）涂膜性能不低于溶剂型涂料；2）突出水性涂料的安全环保性能；3）强调配套性能及施工性能。在原有溶剂型涂料施工条件下进行水性涂料涂装，水性涂料与溶剂型涂料交叉配套施工性能良好；4）使用既有喷漆设备实现VOC达标排放。以现有设备、工具的适用性为前提，最大限度减少喷漆室、烘干室等设备的改造。

2.2配套体系

经过对水性涂料产品的性能分析及符合涂层技术指标的试验检测，确定底漆、中涂漆、面漆、清漆及底面合一漆等采用相应的水性工业涂料，腻子仍采用原子灰。机车及零部件用水性涂料基本配套体系包括：1）水性环氧底漆（双组分）；2）原子灰腻子（双组分）；3）水性丙烯酸聚氨酯中涂漆（双组分）；4）水性丙烯酸聚氨酯面漆（双组分）；5）水性环氧底面合一漆（双组分）；6）水性丙烯酸聚氨酯清漆（双组分）。

3工件表面状态及处理方式

在轨道车辆、工程机械等装备制造行业，生产工艺复杂，涂料涂装范围涉及板材、加工件、焊接件、结构件、零部件、机组及整车。工件材质多种多样，包括热轧钢板及型钢、冷轧薄钢板、锻铸件、不锈钢、铝合金、玻璃钢等。工件表面状态也千差万别，如氧化皮、锈蚀、油污、切削液、焊接防溅剂、旧涂膜及灰尘杂质等。为保证涂层的附着力及稳定性，需要针对不同工件结构、材质及表面状态进行针对性处理并达到一定的清洁度、粗糙度。水性涂料施工过程中，工件涂装前表面处理方法和质量要求和溶剂型涂料是相同的，工件进行常规表面处理后喷涂水性工业涂料，涂膜状态及附着力良好。客观地说，水性涂料对表面清洁度更敏感，如果偶然情况下出现清洁度不达标而喷漆的情况，溶剂型涂料隐患会长时间存在，水性涂膜会在短时间内表现出来，为及时处理提供了可能性，质量风险得到有效控制，避免影响的扩大化，在一定条件下水性涂料更起到了表面清洁度检查的作用。

4相关国家及行业相关标准的制定

目前国家和行业都在关注水性涂料相关标准，每年都有新的标准出台，主要行业标准为主，涵盖树脂体系基本标准，市场细分领域基本性能标准，涂装技术规范等。国家标准相对制定较少，主要是工业领域细分行业较多，不能形成统一规范。据不完全统计。在桥梁码头、船舶、石化、电力等较大份额的重防腐领域，以及工程机械、特种车辆等较小份额的装饰性防护领域，依旧缺乏相关标准，同时水性工业涂料相关的首版标准只是规范了准入门槛，借鉴了溶剂型涂料的主要指标和客户的基本需求，相关标准还需要随着水性工业涂料的发展进行改版升级。

5重点行业的水性化应用方案

5.1船舶领域应用

目前在船舶领域应用较少，部分企业在进行水性无机硅酸锌车间底漆的推广和应用工作，但应用比例仍然不高；也有一部分企业尝试将水性产品应用于舱室内涂层配套，以及日常修补等，但也未大范围应用。涉及的产品体系有水性环氧、醇酸厚浆、丙烯酸、聚氨酯等，都在试用阶段，主要应用于上建区域、房舱区域、机舱区域等不要求长期浸泡介质及不需要重防腐防护的部位。关于船舶用水性涂料的标准还未出台，只能借鉴溶剂型标准进行涂层设计和验收。上建系统、室内舱室特定部位可以尝试重防腐涂层配套的设计，主要参照HG/T5176—2017《钢结构用水性防腐涂料》标准，但是其他部位仍不能满足性能要求。因为水性重防腐涂料技术还不成熟，C4环境内有应用，但在船舶中应用较少；底漆、中间漆，一道施工膜厚没有溶剂型的高；C5环境及浸入土壤、水、油等液体中，暂无水性解决方案；水性工业涂料中亲水基团、乳化剂、润湿分散剂、涂层孔隙率等的存在，影响涂层理化性能，还达不到溶剂型的性能指标和船舶的应用要求。高固体分、无溶剂等环境友好型涂料在此领域的应用，也是减少VOC排放的重要手段。

5.2钢结构领域的应用

截至2018年初，京津冀、长三角、珠三角均已对溶剂型涂料施工有了严格限制。对于涂装的企业，要求进行生产线改造，增加VOC后处理装置，而且在雾霾严重的天气还要停产。特别是钢结构产品体积大、行业分布广、企业平均规模偏小，涂料喷涂往往在开放场所进行，实现VOC有组织排放难度较大，造成空气污染，而水性涂料的应用能够大大减少VOC的排放，有很大的市场空间。2016年，钢结构涂料市场为48万t左右，水性涂料销量为1.5万t，水性化比例为3%；醇酸、环氧等系列已经实现水性化，但是在重防腐领域应用相对较少。主要研发及应用难点为：水性涂料整套设计体系，被设计院认可需要有漫长的过程；钢结构用水性涂料应用时间较短，目前重防腐配套没有长时间的实际应用案例；大部分没有烘烤，涂层干燥慢，施工间隔长，早期抗水性差；厚涂型产品，干燥更慢，容易有起痱子、气泡等弊病。钢结构用水性涂料的标准相对完善，也是第一批被行业重点推动水性化的领域，但在重防腐要求高的领域，例如C5以上的腐蚀环境，需要借助高固含量的产品进行减排的控制。

结语

综上所述，随着人们环保意识的形成，对于生存环境的要求也在提高，而水性涂料以其无害、环保等优点被人们所广泛认可，得到了大量应用。但是，水性涂料也存在一定的缺陷，比如具有腐蚀性、施工难度大、耐久性比较差等，难以被大量应用到工程建设中，达到利益最大化，所以阻碍了水性涂料的发展。因此，这就要求生产水性涂料的企业，要能够根据水性涂料的性能去逐渐完善水性涂料，同时还需要相关的检测标准，有效的发挥出水性涂料的性能，促进我国水性涂料行业的健康发展。

参考文献

[1]佚名.水性涂料的制备及其性能测试研究[J].广东轻工职业技术学院学报,2018,17(03):8-11.

[2]杨晓知.水性涂料性能检测的探讨[J].山东化工,2018,47(01):68-69.