浅 谈 水 性 漆 在 铁 路 货 车 涂 装 中 的 应 用 韩 跃 伟 西 安 轨 道 交 通 装 备 有 限 责 任 公 司
1 前 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 两 种 方 式 : 一 是 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 ; 二 是 提 高 车 体 金 属 的 表 面 处 理 效 果, 增 加 防 腐 涂 层 并 不 断 提 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, 减 少 环 境 污 染, 这 就 导 向 了 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 车 体 油 漆 涂 装 目 前 的 主 要 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 份 环 氧 类 底 漆, 面 漆 多 采 用 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, 对 产 品 各 方 面 性 能 良 好 但 该 涂 装 体 系 所 有 油 漆 含 有 大 量 的 对 人 体 有 害 成 份, 且 污 染 环 境 严 重, 受 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 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 干 燥 快 使 用 方 便 等 特 点 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 水 性 漆 在 铁 路 货 车 车 体 涂 装 工 艺 过 程 如 下 : 板 材 打 砂 表 面 处 理 预 涂 底 漆 装 水 性 漆 前 处 理 补 涂 预 涂 底 漆 涂 装 两 道 底 面 合 一 的 水 性 漆 烘 干 现 就 水 性 漆 的 试 用 工 艺 过 程 中 的 问 题 进 行 探 讨 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 现 有 工 艺 过 程 相 近 似, 建 议 用 专 用 预 涂 底 漆 ( 例 如 乙 烯 磷 化 预 涂 底 漆 等 ), 既 能 起 到 工 序 过 程 的 防 锈 功 能, 又 具 有 可 焊 性 并 且 能 与 水 性 漆 配 套 比 较 好 涂 装 水 性 漆 前 对 要 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 烧 伤 部 位 及 其 它 表 面 有 防 锈 缺 陷 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 洁 净, 后 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 流 坠 漏 涂 等 漆 膜 缺 陷, 保 证 整 个 车 体 预 涂 底 漆 漆 膜 均 匀 完 好, 干 燥 后 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 水 性 漆 的 涂 装 必 须 在 配 套 的 车 体 预 涂 底 漆 干 燥 后 进 行 4.2.1 水 性 油 漆 的 涂 装 施 工 设 备 及 工 具 喷 涂 设 备 : 采 用 65:1 或 45:1 的 无 气 喷 涂 机 ; 喷 涂 机 空 气 压 力 根 据 施 工 具 体 情 况 调 整 至 0.3-0.4MPa 进 行 喷 涂 作 业 喷 涂 工 具 : 使 用 高 压 无 气 喷 枪, 喷 嘴 为 25P25 4.2.2 涂 装 前 准 备 1 设 备 设 施 方 面 : 若 使 用 的 喷 涂 设 备 设 施 为 新 品, 则 用 用 专 用 稀 释 剂 对 设 备 整 个 管 路 进 行 一 次 清 洗, 后 用 清 水 冲 洗 即 可 使 用 水 性 漆 若 使 用 的 为 旧 喷 涂 设 备 应 先 用 原 油 漆 配 套 稀 释 剂 对 设 备 进 行 清 洗, 后 再 用 专 用 稀 释 剂 进 行 清 洗, 再 用 清 水 进 行 冲 洗 后 方 可 使 用 2 车 休 方 面 : 对 车 体 预 涂 底 漆 漆 膜 进 行 检 查, 是 否 完 好 干 燥 3 水 性 漆 方 面 : 对 水 性 漆 粘 度 进 行 调 节 至 适 合 施 工 的 粘 度, 在 粘 度 调 节 前 应 对 所 用 水 进 行 检 测 (PH 值 ), 达 到 水 性 漆 厂 家 所 提 出 的 要 求, 否 则 应 用 纯 净 水 进 行 粘 度 调 节
4.2.3 水 性 漆 的 涂 装 过 程 在 各 方 面 都 准 备 好 后, 将 车 体 送 入 喷 漆 房 进 行 喷 涂 作 业, 进 行 湿 碰 湿 作 业 方 式, 水 性 漆 每 道 涂 装 干 膜 厚 度 达 30-40μm 效 果 为 最 佳 根 据 不 同 车 体 涂 膜 要 求 不 同, 两 道 涂 装 达 罐 车 车 体 涂 装 漆 膜 厚 度 不 小 于 80μm 的 要 求, 三 道 涂 装 达 敞 车 车 体 涂 装 漆 膜 厚 度 不 小 于 120μm 的 要 求, 在 两 道 之 间 间 隔 时 间 为 20-30 分 钟 其 间 对 每 道 涂 膜 进 行 检 查, 有 无 流 坠 漏 涂 等 漆 膜 缺 陷, 并 对 缺 陷 进 行 针 对 性 的 处 理 检 查 前 道 漆 膜 完 好 后 再 进 行 后 道 涂 装 在 涂 装 作 业 过 程 中, 喷 漆 距 车 体 距 离 在 350~450mm 之 间 为 最 佳, 保 证 喷 涂 速 度 均 匀 4.2.4 涂 装 湿 漆 膜 的 缺 陷 处 理 在 每 道 水 性 漆 涂 装 完 成 后, 应 对 漆 膜 进 行 检 查, 在 湿 膜 状 态 下 检 查, 有 无 流 坠 漏 涂 现 象, 并 及 时 对 流 坠 部 位 用 刷 子 进 行 轻 刷 抹 平, 对 漏 涂 部 分 进 行 补 涂 4.3 干 燥 当 环 境 温 度 高 于 15 时, 可 自 然 干 燥 2 小 时 以 上 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 50-60, 烘 干 0.5-1 小 时 黑 色 水 性 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 水 性 漆 的 涂 装 对 环 境 好 求 比 较 高, 涂 装 环 境 的 最 佳 状 态 是 室 温, 湿 度 在 70% 以 下, 伴 有 柔 和 的 通 风, 在 专 用 喷 房 内 喷 涂 是 最 佳 环 境, 在 这 种 条 件 下 可 保 证 水 分 快 速 蒸 发 当 涂 装 环 境 温 度 低 于 15, 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 多 种 漆 膜 弊 病 涂 装 环 境 温 度 车 体 温 度 都 必 须 保 证 在 10 以 上, 在 北 方 地 区 的 冬 季 就 要 求 必 须 对 车 体 预 加 热 设 备 设 施, 保 证 在 喷 涂 施 工 前 车 体 的 温 度 高 于 10 要 求 喷 涂 作 业 环 境 湿 度 低 于 70%, 且 水 性 漆 溶 剂 为 水, 在 喷 涂 作 业 过 程 中 自 然 增 加 环 境 湿 度, 所 以 涂 装 作 业 场 所 必 须 配 有 加 热 及 除 湿 设 施, 来 保 证 最 佳 的 施 工 作 业 环 境
4.4.2 缺 陷 处 理 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 修 补 小 面 积 漆 膜 时 应 使 用 空 气 喷 枪, 不 能 用 无 气 喷 枪 进 行 点 射 喷 涂, 以 免 漆 雾 飞 散, 造 成 已 经 成 膜 的 其 它 部 位 粘 上 漆 渣 而 表 面 粗 糙 4.4.3 喷 涂 设 施 及 工 具 喷 涂 设 备 中 与 漆 液 接 触 的 部 件 最 好 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 可 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 在 涂 漆 液 缩 孔 4.4.5 水 性 漆 的 使 用 前 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 过 滤, 用 200 目 以 上 的 滤 网 过 滤 4.4.6 水 性 漆 的 涂 装 及 干 燥 涂 装 道 数 取 决 于 产 品 涂 层 要 求 达 到 的 质 量 和 效 果, 通 常 两 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 好 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 上 水 性 漆, 上 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 长 )
4.5.1 漆 膜 起 皱 4.5 水 性 漆 涂 装 中 常 见 的 问 题 及 解 决 对 策 采 取 一 次 性 厚 涂 方 式, 结 果 丰 满 度 是 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 水 性 漆 漆 膜 在 高 温 下 烘 干 时, 漆 膜 表 层 迅 速 干 燥 成 膜 而 厚 厚 的 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, 即 起 皱 因 此 解 决 此 问 题 就 是 在 施 工 时, 不 要 一 次 厚 涂, 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 水 性 漆 工 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 底 面 漆 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 在 施 工 的 过 程 中, 漆 层 涂 膜 太 厚, 导 致 表 层 干 燥 成 膜 速 度 快, 而 厚 厚 的 内 层 却 干 燥 缓 慢, 直 接 造 成 了 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 装 前 车 体 的 前 处 理 预 涂 底 漆 涂 膜 的 层 间 处 理, 施 工 环 境 温 度 湿 度 等 要 求 较 高, 要 减 少 缺 陷, 提 高 水 性 漆 的 涂 膜 质 量, 必 须 根 据 具 体 的 施 工 环 境 不 同 及 作 业 现 场 的 实 际 情 况 采 取 相 应 的 针 对 措 施
5 水 性 漆 在 铁 路 货 车 涂 装 中 应 用 的 发 展 前 景 水 性 漆 具 有 无 毒 环 保, 不 含 苯 类 等 有 害 溶 剂, 不 含 游 离 TDI( 甲 苯 二 异 氰 酸 酯 ), 施 工 简 单 方 便, 不 易 出 现 气 泡 颗 粒 等 油 性 漆 常 见 毛 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 的 发 展 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 在 所 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 天 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 的 普 遍 应 用 还 需 要 一 个 漫 长 过 程