城轨车辆用水性环氧底漆的涂装工艺及其技术要求论文

城轨车辆用水性环氧底漆的涂装工艺及其技术要求论文

随着我国城市轨道交通建设的不断发展，预计在2016年总建设里程会达到2500km，这就需要配备1万辆左右的车。目前，国内的城轨车辆表面涂漆大多采用溶剂型涂料，而溶剂型涂料内含有重金属等有害物质，近年来，对溶剂型涂料的有害物质的掌控更加严格，具有较高的防腐性能且环保的水性涂料成为人们关注的重点。水性涂料自身较强的防火、防腐和耐化学性能，也成为我国未来城轨车辆涂装施工的选择方向。

一、水性环氧涂料的性能

(一)防腐性能

城轨车辆的底材是由不锈钢、玻璃钢、铝合金等不相应的材料组合而成，水性环氧底漆使用在这种底材上需要有强大的附着力、防腐蚀性能。水性环氧底漆要想获取与溶剂型相似的性能，在技术上有一定的困难，水性涂料与溶剂型涂料成膜机理有所不同导致两者涂抹性能有相应的偏差。溶剂型环氧涂料的成膜机理是由环氧树脂同固化剂运用分子形式溶解于有机溶液内部，有很高的防腐性能。水性环氧树脂涂料成膜机理是因为多数水分不断蒸发，环氧树脂粒子实施接触，进而形成紧密堆积的结构状态，剩下的水分及固化分子都处于分散粒子内部，水分经过蒸发，进而分散相粒子产生凝结，形成较为紧密的六边形结构。与此同时，固化剂分子导致分子相粒子的界面及内部出现固化反应，树脂的玻璃的温度不断上升，扩散变慢粒子不容易进行凝结。固化反应无法完全展开，无法形成计较均匀的涂抹，致使防腐性能与溶剂型涂料出现较大差异。

(二)施工性能

现阶段，城轨车辆涂装工艺要求水性环氧底漆应该具有下列功能。根据现今溶剂型施工工艺，底漆施工的不同工序一般间隔24小时，水性环氧底漆无法改变其生产效率。进行底漆施工采用高压无气展开喷涂，通常给予两次喷涂直至达到要求的厚度。湿碰湿施工环节每次的间隔时间为20—30min。底漆完工之后开始烘烤，烘烤的温度设置在70oC，要求良好的涂膜外观。之后采用砂纸进行打磨。由此得出，该水性环氧底漆可以用于高压无气喷涂，可以选择不同型号的枪嘴。底漆干燥的速度为表面干为0.5小时，实干为4个小时。底漆在70oC烘烤一个小时之后第二天就可进行打磨。水性环氧底漆固化速度很快，不用阻碍这道工序的施工效率。

(三)配套性能

底层涂膜施涂或进行干燥时涂膜会产生软化、隆起等情况这种现象称为咬底。如果产生咬底情况，底层的涂膜就会产生移位、发皱、鼓起的情况，严重的甚至出现涂层丧失附着力出现脱离的情况。如若没有对上述问题进行及时合理的处理，那么后期会产生严重的负面影响和损失。因此可以得出涂层间的配套情况最为重要。在为城轨车辆展开涂装施工的时候，环氧底漆涂装完工后运用不饱和腻子对车身的平整度展开修整，这充分展现底漆必须具有较强的抗咬性能。不饱和聚酯腻子出现咬底情况的主因是苯乙烯，苯乙烯是一种小分子单体，具有调节黏度的功能，同时也有相应的溶解力和渗透性。它是不饱和腻子重要的组成部分之一，涂装在车体上苯乙烯情况会因腻子层的厚薄度的改变而有所变化。如果水性环氧底漆腻子交联过强会导致苯乙烯对底漆层的溶解性能增大，从而引发咬底现象。

二、简述城轨车辆涂料涂装工艺要求

城轨车辆具有一定的特殊性，进行涂抹工艺时要在每24小时内完孙禹南车青岛四方机车车辆股份有限公司成一个涂装环节，需要全天候进行涂装施工，1辆车由底材处理直至涂装彻底完成的周期约为2周，现在溶剂型涂料涂装工作流程如下：

(一)喷涂前表面处理

实施喷涂工艺时，车辆表面不能出现污泥、潮气、油脂等情况，如果出现上述情况必须采用环保除油剂进行除油。铝合进部件则采用打磨或喷砂确保部件表面粗糙度达到施工要求。处理之后的表面需要在24小时进行底漆涂抹工艺。不锈钢部件通常采用喷砂以保证部件表面的粗糙度可以满足施工标准，随之在干燥工期进行部件的清理工作，过处理之后的表面要在24小时之内完成底漆涂抹工艺。碳钢部件、不锈钢部件、玻璃部件表面都无法沾上铸蜡，选用180—220号的砂纸对其表面进行打磨，表面的粗糙度打磨至Ral.8—2.5，之后用干燥空气对部件加以清洁，随之进行底漆涂抹施工。

(二)喷涂施工参数

运用低压环保式喷涂设备，采用的喷枪口径是1.2—1.4mm，喷枪压力的设置如下，枪嘴口处的空气压力为0.7bar，进行喷枪施工时喷枪距离车体的"距离为10—15cm。依照国内外有关标准，水性涂料的喷涂质量必须达到以下要求：剥离强度试验要大于4.5N/mn，它的附着力等级为0级。恒定条件下的耐潮湿试验为480小时，密度没有明显变化，没有观测到起泡的情况，锈蚀等级处在Ri0，没有一丁点锈蚀出现。

三、分析水性环氧涂料在国内城轨车辆上的应用前景

(一)不利因素

我国城轨车辆上主要依赖于进口的水性涂料，水性涂料对储运条件有严格的要求，同时国内用量还比较少，其价格也比溶剂性油漆高出许多。国内很多城轨车辆没有应用业绩，不能充分掌握该工艺流程。国内地铁业主对水性环氧底漆涂料没有足够的了解和认识。

(二)有利因素

环氧底漆涂料具有较好的环保性能，对人体和环境几乎不造成危害，采用这类涂料可以缩减环保设备的购买和应用。地铁车辆维修基地采用的防腐初始设施可以简化，不用设立甲醛。苯挥发有害气体的净化装置。水性环氧底漆涂料具有比较稳定的化学性、良好的腐蚀性、抗老化性、附着力等优点，因此水性防腐涂料的使用年限一般为15年。如果依照地铁车辆使用周期为30年进行计算，地铁车辆使用时间里秩序在进行一次喷涂就可以了，采用溶剂型油漆最少需要进行三次喷涂。城轨车辆一般运用机械化展开清洗，因机械、水、清洁剂的多种物质的综合作用，会致使轻轨车辆表面出现一定的磨损或锈蚀。水性环氧涂料内没有重金属元素，被磨下的颗粒会融入水流之中，通过不断沉淀及能量转化，减少水体污染。

综上所述，水性涂料是未来城规车辆表面防腐主要使用的涂料。文中从城轨车辆上应用水性环氧涂料在为研究依据，介绍了水性环氧涂料的性能及涂料涂装工艺要求，分析出水性环氧底漆涂料在国内城轨车辆上的应用前景。