軌道車輛用水性涂料的過程控制對策分析

摘要：近些年來隨著人們環保意識的逐漸提升，環保涂料已經成為21世紀涂料的發展方向之一，這就要求涂料要做到低污染乃至無污染，水性涂料在實際的應用中 VOC含量低，對環境以及人體危害較小，所以近些年來水性涂料逐漸成為應用和研究的熱點之一。在軌道車輛上得到了廣泛應用，水性涂料的應用過程控制對涂裝質量有著重要影響，下面本文將對軌道車輛用水性涂料的過程控制對策做一個分析。

關鍵詞：水性涂料;過程控制;軌道車輛;對策分析

水性涂料實際應用中以水作為稀釋劑，同時水性涂料中不含有苯、甲苯、二甲苯等有機溶劑以及有毒重金屬，所以水性涂料具有很好的環保性。由于水性涂料具有很好的附著力可以有效提高涂裝質量。但是水性涂料也具有一定的缺點，其中主要表現為對施工環境要求較高，干燥時間較長以及修補工藝復雜等特點，所以就需要在軌道車輛的應用中對涂裝過程進行控制，這樣才能夠有效提高涂裝質量。

一、對金屬表面的處理對策

在軌道車輛金屬表面進行防護涂層的涂刷作業，主要的目的是為了通過涂層對金屬表面進行全面覆蓋實現對金屬進行保護。所以在進行涂刷作業之前一定要對金屬表面進行處理，去除金屬表面雜質保證金屬能夠裸露在表面，同時還需要金屬表面具有一定的粗糙度，這樣才能夠保證涂層能和金屬表面具有足夠的結合力，從而達到最佳的依附效果。

其中在進行軌道車輛金屬表面的處理中，主要可以采用噴砂、動力工具打磨以及酸洗或者磷化處理等等。由于有機溶劑的表面張力為 25 mN/m遠遠小于水的表面張力，這就會導致水性涂料在軌道交通金屬表面容易形成圓形油滴，浸潤效果很差，所以就需要金屬表面進行處理。通常在進行鋁合金表面材料的處理中最適合采用噴砂技術進行處理，通過對軌道車輛表面進行噴砂處理后可以有效提高基材表面的粗糙度，隨著車體表面粗糙度的顯著增加，就可以使涂層和基材表面的基礎面積成倍增加，從而有效增加涂層表面以及基材表面的吸引力，使涂層的附著力能夠得到顯著提高，這就保證涂層在固化中會產生很大的內應力。同時通過提高金屬表面的粗糙度對于消除粗糙中的應力集中、避免涂層發生開裂現象也有著重大幫助。同時金屬表面粗糙度的不斷增加可以支持一部分涂料的質量，從而有效避免在裝涂中出現流掛現象，特別是在進行垂直涂裝的中，這種作用更加明顯。

但是在進行軌道車輛的金屬表面處理中，金屬表面過于粗糙也會帶來不利影響，與光滑的金屬表面相比，在使用相同涂料量的基礎上，粗糙的金屬表面涂層厚度會降低，特別是在波峰處就會導致涂層厚度不足，從而引發涂層過早破壞的問題。同時金屬表面過于粗糙還會導致涂裝中截留空氣，從而引發涂層起泡脫落等問題。經過不斷研究表明，為了有效保證金屬表面的粗糙度，通常采用24～ 40 目棕剛玉對軌道交通車輛金屬表面進行噴砂處理，同時要對粗糙度范圍進行控制，保證在6 ～ 20 μm范圍內，同時還需要保證清潔度達到Sa 2.5，這樣才能夠保證水性環氧底漆與軌道交通車輛表面基材具有很好的附著力，實現提高涂裝質量。

二、水性環氧底漆的干燥對策

由于在軌道交通水性環氧底漆的干燥中會涉及到水分揮發以及反應性基團發生交聯固化這兩個過程，所以就會使得假如水分的揮發速度快于固化速度時，由于漆膜內不含水分就會形成連續、致密的漆膜，同時假如水分的揮發速度要明顯慢于固化速度，就會導致在氣膜內擁有殘留的水分，從而使得漆膜交聯密度低，對涂裝質量造成不利影響。同時水性環氧底漆的干燥情況直接影響到整個涂裝體系的質量，所以在進行水性環氧體系的干燥過程中一定要對環境的溫度變化進行嚴格控制，這樣才能夠保證水性底漆的干燥質量能夠得到不斷提升，實現對涂裝質量進行合理控制[1]。

三、對水性聚氨酯面漆的調配對策

水性聚氨酯面漆的主要由含羥基的水性樹脂和帶有異氰酸根的固化劑等組成，然后以水作為稀釋劑進行調配而成。在進行水性聚氨酯面漆的調配中，假如將固化劑和水同時放入主劑中，就會導致固化劑和水發生劇烈反應，從而導致生成不溶于水的空間網狀結構，這種反應會有效降低漆膜的交聯密度，從而對漆膜的耐化學性以及光澤度造成不利影響。所以在進行面漆的調配過程中，就需要有關人員一定要先將主劑和固化劑調配后，在以一定的攪拌速度進行攪拌，在攪拌10～20分鐘后，再加入水進行調配，同時還需要對攪拌速度進行合理控制，假如攪拌速度過慢就會影響到異氰酸根在水性聚氨酯樹脂中的分散，假如攪拌速度過快導致因為出現破乳從而影響到涂層的性能。所以在進行攪拌過程中速度控制在500～1000 r/min，從而實現對涂裝質量進行合理控制[2]。

四、對施工環境的控制對策

在進行水性涂料的噴涂中，水變成水蒸氣會導致體積瞬間膨脹，從而使得噴漆室內的濕度會急劇升高，假如夏季在高濕度的城市進行噴涂中，會導致環境濕度達到90%以上。同時在濕度較高的環境下進行水性涂料的施工中，環境濕度過大會導致漆面出現針孔、橘皮等現象，從而對整體的涂裝質量造成嚴重影響，所以就需要再進行噴漆過程中對環境的濕進行合理控制，從而有效保證噴涂質量。

在進行水性材料的噴涂中，假如環境溫度高于30℃，就會使得水性聚氨酯面漆的干燥速度要遠遠快于水分的揮發速度，從而導致由于水分會被暫時封閉于漆膜內，從而使得漆面出現針孔現象。同時假如外界溫度低于15℃，就會導致漆膜出現交聯不完全以及失光問題的出現，從而影響噴涂質量。這就要求在進行噴漆過程中，可以通過專業的施工設備對施工環境溫度進行控制。在實際的噴漆過程中可以采用上送風下吸風的噴漆室進行噴漆作業，同時還需要對風速進行控制，將風速控制在0.5～0.7每秒左右。這種設備在實際的應用中在夏季具有降溫、除濕的功能，同時在冬季對升溫、增濕也具有重要作用，保證通過設備的有效使用將噴涂的施工環境溫度控制在20在25攝氏度之間，同時通過設備還能夠對濕度進行控制，將濕度控制在35%～75%之間，這樣才能夠為噴漆作業提供良好的濕度以及溫度，從而逐漸提高噴漆質量[3]。

在進行水性材料的噴涂中，由于水的比熱要比常規稀料的比熱要高，這就使得在噴漆中，在質量以及吸收熱量相同的基礎上，就會導致水升高的溫度明顯要低于常規稀料升高的溫度。這就會使得在施工環境以及施工時間相同的情況下，水的揮發量更小，從而引發水分殘留從而出現針孔現象。所以在進行水性涂料的噴涂過程中一定要對通風時間進行控制，有效增加水的揮發量，這對于避免針孔現象的發生有著重要作用，這就要求在完成水性涂料的噴涂過程后，就需要將通風時間增加到2小時，這樣才能夠保證擁有足夠的通風時間，從而逐漸提高整體的噴涂質量[4]。

五、結束語：

綜上所述，近些年來隨著水性涂料在軌道車輛的廣泛應用，為了有效提高涂料的噴涂質量，就需要對涂料的噴涂過程進行嚴格控制，通過在表面處理以及干燥條件、施工工藝以及環境等因素方面進行重點控制，從而有效提高噴涂質量，這樣才能夠充分發揮水性涂料的重要作用。

參考文獻：

[1]張玉萍，孫明道，唐紅娟，侯芳，王明巖.水性涂料在軌道車輛涂裝中的應用技術研究[J].新型工業化，2021，11（3）：134-135+137.

[2]于全蕾，韓國祥，欒俊，刁朔，葛忠慧，姜兆華，王瑞濤，郝博.軌道交通車輛用水性涂料試驗研究[J].涂料工業，2019，49（7）：46-52.

[3]許瑾，呂高騰，孟輝，王瑾璐，高猛.轉向架用水性涂料涂裝工藝研究[J].電鍍與涂飾，2019，38（10）：461-463.

[4]趙樹東.水性工業涂料在軌道車輛上的應用[J].現代涂料與涂裝，2019，22（4）：10-13

作者簡介：姓名 ：盛福1981-02性別：男民族：漢族籍貫：湖南省株洲市;職務職稱：涂裝高級技師中車集團技能專家學歷：大專