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[转帖]浅谈水性漆在铁路货车涂装中的应用（2011-11-28 10:48:58）
标签：水性漆 溶剂 TDI
1引言
铁路运输在我国国民经济发展中有着极为重要的作用，铁路车辆腐蚀是影响车辆运输及使用寿命的重要因素。铁路货车腐蚀主要是指车体金属材料受环境介质的作用发生化学或电化学反应而造成对基材的破坏现象。
近年来由于铁路货车金属材料及其防护措施的不断改进，车体腐蚀显著减轻，最突出的表现是铁路货车车辆车体使用寿命和维修周期延长。减缓车体腐蚀主要有2种方式：①提高车体本身材质的防腐性能，即采用耐候钢，可提高车体的耐蚀性；②提高车体金属的表面处理效果，增加防腐涂层并不断提高货车涂层的耐蚀防腐性能。随着我国经济技术的不断发展，环境保护方面也对铁路涂装提出了更高要求，铁路货车涂装技术必须向高防腐低污染方向发展，铁路货车水性漆也就逐渐开始发展试用。
2铁路货车涂装现状
铁路货车目前的主要涂装工艺过程如下：打砂表面处理→涂装预涂底漆→涂装防锈底漆→涂装车辆面漆。预涂底漆主要使用可焊性的醇酸类或环氧类油漆作为工序间的防锈，防锈底漆多用醇酸类或双组分环氧类底漆，面漆以厚浆醇酸漆为主。现用该涂装体系价格便宜，且具有良好的耐候性、防腐性以及良好的施工厚涂性，对施工环境要求较低，产品各方面性能良好。但该涂装体系所用涂料含有对人体有害的成分，且污染环境严重，受到当前社会发展环保要求的限制。
3水性漆的组成及性能
水性漆是以水作为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、使用方便等特点。水性漆包括水溶性漆、水稀释性漆、水分散性漆3种。水性漆的主要组成：①聚合物乳液或分散体；②成膜助剂；③抑泡剂和消泡剂；④流平剂；⑤润湿剂；⑥分散剂；⑦流变助剂；⑧增稠剂；⑨防腐剂；⑩香精；11、着色剂；12、填料；13、pH调节剂；14、蜡乳液或蜡粉；15、添加剂等。
4水性漆的试用
2010年10月我公司在100辆70t级黏油罐车进行了水性漆试用，水性漆涂装工艺如下：板材打砂表面处理→预涂底漆→涂装水性漆前处理→补涂预涂底漆→涂装2道水性漆→烘干。现就水性漆在试用过程中遇到的问题进行分析。
4.1涂装前车体的表面处理
铁路货车用板材组焊前必须进行打砂并涂装预涂底漆，此工艺过程与原油性漆相近似，建议用专用预涂底漆（例如乙烯磷化预涂底漆等）。涂装水性漆前要对涂装车体重新进行处理，用砂轮、钢丝刷、砂纸等打磨车体表面并重点清理焊渣、焊缝及烧伤部位，再用预涂底漆配套稀释剂清洗油污、灰尘、浮锈等杂物，确保车体干净，再对外露金属底材部位进行预涂底漆补涂，并及时处理预涂底漆漆膜缺陷，保证整个车体预涂底漆漆膜均匀完好，漆膜厚度 10~15μm。水性漆不宜直接涂装在钢材表面上，所以对预涂底漆要求较高。
4.2水性漆的涂装
在车体预涂底漆干燥后再进行水性漆的涂装，采用65∶1无气喷涂机，调整空气压力在0.3～0.4MPa，喷嘴为25P25，进行湿碰湿2道涂装罐车车体，涂装厚度要求不低于80μm，两道间隔时间为20～30min。其间对涂膜进行检查，有无流坠、漏涂等漆膜缺陷，对流坠部位用刷子进行轻刷抹平，对漏涂部分进行补涂。第二道涂装与第一道涂装操作相同，如有少量流坠，需立即用油漆刷轻轻刷平。
4.3烘干
在气温低于15℃、阴雨天或需要立即出厂房的车体涂装后应进行烘干，烘干温度应在60℃左右，烘干0.5~1．0h。黑色水性漆涂装后涂膜呈灰绿色，干燥后呈现黑色，无光泽。
4.4水性漆使用中的注意事项
4.4.1涂装环境
涂装环境的最佳状态是室温，相对湿度在70%以下，伴有柔和的通风。在这种条件下可保证水分快速蒸发，涂装环境温度低于10℃或高于30℃都会影响涂装效果，例如出现流挂、起痱子、橘皮、气泡等弊病。
4.4.2处理缺陷
涂刷流坠用软毛刷，要求不掉毛、柔软、吸水性强，使用前先捋尽固定不牢的毛，并用清水洗净，甩干水后再用。毛刷蘸漆之前一定要预先用水润湿，但不得有滴水，否则漆刷很快干固报废，或者漆刷中的漆变干起渣，影响涂膜质量。
4.4.3喷涂设施及工具
喷涂设备中与漆液接触的部件用不锈钢或者用聚四氟乙烯衬里保护，最好不用铝制件。因为水性树脂以及涂料中的添加剂可能含有能与铝及铝合金反应的物质，这些化合物会导致铝材产生点状锈蚀、粉化以及漆液的污染、变色。
4.4.4打磨前处理
打磨用的砂布，不可用含有硬脂酸盐的砂布，否则打磨后硬脂酸盐的残留物可能引起缩孔。
4.4.5水性漆使用前的准备
漆液使用前要充分搅拌均匀，不要用震荡的方法混合漆。为了保证涂漆质量，水性漆用前必须用200目以上的滤网过滤。
4.4.6水性漆的涂装及漆膜处理
涂装道数取决于产品涂层要求达到的质量和效果，通常2道即可达到良好的效果。要求高丰满度时涂装道数还应增加，还应适当延长干燥时间，达4h以上。涂漆前必须确认所用的水性漆和底漆的相容性，油性体系至少要干燥24h以上再涂水性漆，涂水性漆前要充分打磨和清理。尽管水性漆表干快，但是漆膜中的水分完全逸出需要较长时间通常干燥7天后才能达到最终强度（冬天时间还应适当延长）。
4.5水性漆涂装中常见的问题及解决对策
4.5.1漆膜起皱
采取一次性厚涂方式，结果丰满度极好，但漆膜表面易出现起皱现象。产生该问题的原因是厚涂的漆膜在高温烘干时，表层迅速干燥成膜而内层却干燥缓慢，在干燥过程中漆的流动产生张力差，导致最终成膜表面不平。解决措施就是在施工时采取薄涂，保证涂层均匀干燥成膜，达到漆膜平整效果。
4.5.2漆膜附着力差、起皮、脱落
造成漆膜层间附着力不良的直接原因是施工时层间打磨处理不干净所致。空气湿度较大，气温较高也会产生漆膜层间附着不良。解决措施主要是涂水性漆前和两道之间都进行相应的打磨处理。在气温高湿度大时尽可能避免施工。
4.5.3漆膜开裂
由于漆膜太厚，导致表层干燥成膜速度快，而内层却干燥缓慢，直接造成底漆开裂的现象。解决方法是薄涂多层。总之，水性漆的施工对涂膜的层间处理、施工环境温湿度等要求较高，要提高水性漆的涂膜质量，需根据实际情况采取相应措施。
5结语
水性漆具有无毒环保，不含苯类等有害溶剂，不含游离TDI，施工简单方便，不易出现气泡、颗粒等油性漆常见弊病，固体含量高，漆膜丰满坚韧且手感好，不黄变，耐水性优良，不燃烧，耐高温等诸多优点。随着社会的不断发展，我国对涂料安全和环保要求也不断提高，水性涂料正因其所具有的低危害、低污染特性，在铁路涂装方面也存在极大的发展空间。但水性漆在铁路货车涂装中的发展也受到了很大的限制，首先是价格方面，水性漆的价格是现用厚浆醇酸类油性漆的4~5倍。其次是对温度和湿度等施工环境要求较高，就目前铁路货车生产厂家的涂装设施来说，只有春秋季才能满足水性漆的施工要求，并且会大量增加涂装成本。
总之，水性漆是今后涂装行业发展的趋势，也是铁路货车涂装的发展趋势，但由于各方面的局限性，水性漆在铁路货车上大批量地应用还需要一个漫长过程。