趙香國 陳瑋 岳書靜

摘要：結合水性涂料與軌道車輛的實際特點，對軌道車輛用水性涂料的體系選擇進行了分析，指出水性涂料的優(yōu)勢所在;探討軌道車輛用水性涂料的施工工藝;對未來水性工業(yè)涂料在軌道車輛中的應用進行展望，認為其所擁有的綠色環(huán)保優(yōu)勢極為突出，且其現有的施工困難也會隨著技術發(fā)展而不斷克服，因此水性工業(yè)涂料在軌道車輛中的應用是大勢所趨。

關鍵詞：水性涂料;軌道車輛;工藝

軌道車輛用水性涂料的應用，契合了軌道交通行業(yè)綠色化、環(huán)?；l(fā)展的必然趨勢，是未來軌道車輛涂裝的基本選擇。就傳統(tǒng)的溶劑型涂料而言，其本身具有的性質特點決定了其需要應用到大量的有機溶劑，這些有機溶劑本身就存在較大的毒性，一方面會增加施工現場的危險性，直接損害施工人員的身體健康，也是火災、爆炸等惡劣事故出現的不安定因素;另一方面，這些溶劑一旦排放進入大氣中，會造成嚴重的污染后果，與可持續(xù)發(fā)展的理念相互背離。水性涂料本身以水分散介質，因此其涂裝過程中所產生的揮發(fā)性有機化合物總量較少，其特有的化學性質使得在節(jié)能環(huán)保方面擁有著卓越的優(yōu)勢。

1 軌道車輛用水性涂料體系選擇

1.1 底漆

在所有車輛的涂裝體系中，底漆都是涂裝施工的起始環(huán)節(jié)，其涂裝效果如何，直接影響著體系的整體質量，特別是底漆的層間附著力與防腐能力更是對最終的涂裝效果產生著基礎性的影響。因此，在對底漆涂料體系進行選擇的過程中，應當對不通水性涂料進行對比，比較判斷的標準應當是附著力、防腐性等要素，同時，考慮到水性涂料涂裝施工中通常膩子層是調節(jié)平整度的主要方式，因此為了保證施工流程的有效對接以及施工效果的持久性，在底漆選擇中要有限選擇與基材、膩子層附著良好的材料。水性環(huán)氧樹脂分子結構中含有醚鍵、羥基以及活性環(huán)氧基等強極性基團，這些基團的存在使環(huán)氧樹脂分子與相鄰界面產生電磁吸附或化學鍵。綜合水性環(huán)氧樹脂優(yōu)異的附著力、耐化學品腐蝕以及耐水性等特點，選擇以水性環(huán)氧涂料作為底漆。

1.2 中涂漆

中涂漆也是軌道用水性涂料體系中的關鍵環(huán)節(jié)，中涂漆的應用，可以有效提高涂裝對象表面的平整度與光滑度，使得面漆涂層的豐滿度得以增強，達到良好的涂裝表現。一般來貨，在選擇水性工業(yè)涂料應用于軌道車輛涂裝施工時，應當優(yōu)先選擇水性聚氨酯材料，該材料通常通常由二異氰酸酯和多元醇經聚加成反應制成。鑒于異氰酸酯和多元醇種類的多樣性，得到的聚氨酯可以是從軟到硬、從脆到韌、從高彈性到有一定剛性的各種形態(tài)的產品，適用范圍廣闊。

1.3 面漆

在軌道車輛的涂裝體系中，面漆是最終體系，且面漆的涂裝效果是軌道車輛整體涂裝效果最為直觀的反映。面漆既要體現滿足軌道車輛的裝飾性需求，具有鮮明的顏色與質感，同時又要考慮到軌道車輛運轉過程中所接觸到的復雜性，為軌道車輛提供保護作用。因此，面漆材料必須具有較高的耐污染性、耐腐蝕性、耐老化性，且應當達到涂膜干燥快、保光保色好的要求，以維護軌道車輛涂層的持續(xù)性。傳統(tǒng)的環(huán)氧涂料耐久性較為薄弱，在紫外線照射后很容易降解粉化，因此其作為面漆材料顯然無法充分滿足軌道車輛的現實需求，而采用水性聚氨酯涂料則可以有效解決這一問題，其在配漆穩(wěn)定性、低溫成膜性等方面具有突出的優(yōu)勢，制備與施工過程相對便捷，且本身具有硬度高、柔韌性好、附著力高、抗黃變性的優(yōu)勢，這也與軌道車輛裝飾與保護并舉的涂裝需求相互契合。

2 軌道車輛用水性涂料的施工工藝

2.1 施工環(huán)境要求

施工環(huán)境的差異可能直接轉化為最終涂裝效果的差異，水性涂料施工中，最佳溫度應當控制在20-26℃之間，最佳食度為60-75%左右，為了達到這一目標，通常應當對噴漆室內的送風裝置增設相應的溫濕調節(jié)配件，通過有效的人工干預營造最佳的施工環(huán)境。同時，在噴涂過程中應當保證施工環(huán)境的獨立性，最大程度排除外界因素對施工的干擾，全程必須在裝配有上送下吸式送風系統(tǒng)的噴漆房中完成，保證進風清潔度，盡可能降低空氣中雜質對于涂裝質量產生的影響。

2.2 表面處理

對于水性材料來說，將其噴涂在基材表面并保持長期的涂裝效果，所依托的基本原理是涂料中極性分子與基材表面分子間的相互作用，這也是表面處理施工工藝得以展開的基本邏輯。因此，在涂裝之前需要對基材進行噴砂處理，是一項關鍵性的工作。噴砂處理可以從有效提升表面的粗糙程度，并在客觀上擴展原有的基材表面積，使得其吸引作用能相應遞增，提升涂裝效果的持續(xù)性;同時，噴砂處理后所營造的表面粗糙度，可以為部分涂料的質量提供支撐，從而有效避免消除流掛等影響涂裝效果的情況，這一方法在應用到大面積垂直涂裝的表面施工時，往往具有更為突出的效果。當然，這并不意味著要一味地追求表面粗糙程度的提升，如果表面過度粗糙，那么在涂料量相同的情況下，涂裝粗糙表面所產生的涂層厚度，與相應的光滑表面相比存在明顯的劣勢，在波峰處這種現象更為明顯，這也就意味著涂裝可能無法滿足基本的厚度要求，也降低了其使用年限，造成后續(xù)的維護浪費;同時，如果粗糙度過高，那么在進行涂裝施工時往往會對空氣產生截留效果，外在雜質的引入會增加涂層質量的不確定性，使得其出現氣泡、脫落的情況。通常來說，選用24～40目棕剛玉進行噴砂處理，粗糙度范圍控制在6.5～20 μm，則可以達到較為適宜的表面粗糙度目標。

2.3 底漆

根據底漆一次成膜厚、外觀要求低于面漆的特點，采用高壓無氣噴涂工藝，噴涂壓力：48∶1;噴涂黏度DIN6號杯（20 ℃）：60～80 s;槍嘴口徑：0.33～0.38 mm;空氣壓力：0.4～0.7 MPa。底漆噴涂結束后，需要在漆房通風環(huán)境下干燥1 h以上，待漆面表干（漆面用手觸不發(fā)黏）后，60 ℃烘干7 h，干膜厚度40～80 μm。

2.4 中涂漆

中涂漆采用空氣輔助霧化高壓噴涂工藝，噴涂壓力：30∶1;噴涂黏度DIN6號杯（20 ℃）：25～40 s;噴嘴型號：413或者415;空氣壓力：0.4～0.7 MPa。中涂噴涂結束后，需要在漆房通風環(huán)境下干燥2 h以上，然后在15 ℃以上干燥16 h以上，干膜厚度40～60 μm。

2.5 面漆

面漆對施工工藝和環(huán)境要求較高，采用“濕碰濕”兩遍空氣噴涂工藝，環(huán)境溫度和濕度要求：15～25 ℃、30%～75%;噴涂黏度DIN 6號杯（20 ℃）：20～25 s;噴嘴口徑：1.3 mm;空氣壓力：0.4～0.7 MPa。面漆噴涂結束后，需要在漆房通風環(huán)境下干燥2 h以 上，然后在15 ℃以上干燥16 h以上，干膜厚度30～60 μm。

3 水性工業(yè)涂料在軌道車輛中的應用展望

軌道車輛用水性涂料在實踐中展現出了較為顯著的優(yōu)勢，其本身構成中不含有游離TDI等有毒重金屬，這契合了現代軌道車輛綠色環(huán)保的發(fā)展方向，同時其毒性與燃燒煙密度均達到了BS6853的要求，擁有傳統(tǒng)材料無法比擬的防火性能，這也使得其在提升軌道車輛涂裝安全性方面貢獻著重要作用。2011年，新加坡C151A型地鐵正式投放以來，其所使用的水性涂裝材料已經贏得了車組人員的一致肯定。

雖然水性工業(yè)工業(yè)涂料在軌道車輛的應用中，對于施工環(huán)境具有較為嚴苛的要求，且其施工流程的控制內容較為復雜，但是總體而言其所擁有的的節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢使得其在軌道車輛涂裝中具有極高的應用價值。且必須注意到的是，當前水性工業(yè)涂料在軌道車輛中的應用歷程并不長，相關的技術體系尚未完全成熟，但是已經可以達到較為突出的涂裝效果，因此隨著施工的持續(xù)擴展，以及工藝、環(huán)境、設備等技術性條件的更新迭代，未來軌道車輛用水性涂料的施工難度也會有效降低，實現對多元化軌道車輛的全面覆蓋。

參考文獻

[1]歐陽曉東，張理，于峰. 水性涂料在軌道車輛上的應用[J]. 現代涂料與涂裝，2015，18（12）：7-10.