轨道车辆用环保涂料的分析及发展研究

郑宏业

摘要：文章介绍了节能环保的汽车涂料以及所囊括的主要类型，以水性涂料为实例，对其在轨道车辆施工中的具体应用进行 详细阐述，例如与溶剂型涂料在施工条件与方式等方面的区别，并构建了相应的施工涂层体系，探究了基材前处理方法以及 对施工环境提出的要求等问题，最后对环保涂料发展趋向进行分析，论证了环保涂料在轨道汽车中应用的可行性。

关键词：轨道车辆；环保涂料；水性涂料；具体应用；分析

中图分类号：TQ637 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）06-0128-01

伴随着社会经济的发展与进步，人们环保意识不断增强，环保 思想流通于社会各个行业中。在涂装技术行业中，环保涂料的应用 有效迎合了现代社会可持续发展需求，技术也不断完善与成熟化， 在轨道汽车领域获得很大的应用空间。在近十余年中，汽车涂料在 耐候性、耐石击性、外观装饰性、艺术性等诸多方面均取得重大突 破。

1 节能环保的汽车涂料

在本世纪初期，世界各国涂料工业发展中在努力提升汽车涂料

性能的同时，给予其环保性高度重视。以往的溶剂型中涂、面漆涂 料逐渐被水性涂料、粉末涂料及高固体分涂料取而代之，演变成现 代环保型汽车涂料发展的潮流。

（1）水性涂料：水是主要溶剂，其将以往的有机溶剂取代，只 含有少许的醇和醚作为助溶剂。和传统涂料相比，VOC 排放量可减 少 80%以上。但水性溶剂对基材表明质量提出严格要求，由于水的 表面张力较大，污染物易使涂抹产生缺陷。此外，该类涂料存管与 运输时的温度需在5～30℃之间，存储稳定期约为3个月[1]。

（2）粉末涂料：是应用固体组分调制而成的一类低 VOC 含量的 涂料，无可会发的容积，生产、存储与应用环节均不会产生 VOC， 故环保效果优良。在施工期间剩余涂料可和同种粉末混合，保存后 待用，大幅度降低材料浪费率。此外，该涂料还具有成膜稳固、耐 磨耐用等优势。但其具备覆盖性能偏低、换色过程繁琐、对固化条 件要求高等缺点。

（3）高固体分涂料：该涂料生产时候选用了低黏度的聚酯、丙 烯酸树脂与高固体分的氨基樹脂。在汽车单色面漆、罩光清漆、塑 料专用涂料等方面有较好应用效果。

2 水性涂料在轨道车辆中的施工

2.1施工特点

和溶剂型施工作业相比，因为水性涂料介质特殊，以致两者在

施工条件与方式等方面存在较大差异。例如与溶剂型涂料相比，在 施工条件上，水性涂料干燥缓慢、易受外界因素影响、采用不同涂 装方法色泽上存在加大差异、用水洗涤即可等；在施工方法上，水 性涂料可选择容积数目很少、需预平流10～15min、黏度受水的影响 较大、易产生污染或缩孔等问题。

2.2轨道车辆水性涂料的施工土层体系

当下，与轨道车辆涂层体系相关的有两种类型：其一是三层体

系（“底漆+中涂+面漆”），其二是四层体系（“底漆+中涂+色漆+清漆”）， 本文以三层体系为实例进行分析，将图1。

图 1 涂层体系

2.3基材前处理

和溶剂型涂料相比较，水性涂料对涂装前处理提出相对严苛的要求。因为涂料吸附在基材表层，对涂料的极性分子和基材的极性 分子间的吸引效果产生极大依赖性。在对铝合金车体行喷砂处理以 后，基材表面粗糙度和比表面积均有不同程度的提升，同时也为涂 层附着提供适宜的表面形状，增强了机械啮合效能，有助于提升附 着能力。但也可能因为表层粗糙度过大，以致涂膜厚度降低，粗糙 段残留空气，出现涂膜起泡、掉落等质量问题。由此可见，涂层与 底材的吸附能力以及涂膜厚度排布情况均与基材的粗糙度存在相关 性。笔者建议采用25～40目钢砂行喷砂处理，粗糙度管控在6.5～20.0 μm区间中。

2.4施工环境要求

水是水性涂料的稀释剂，因为水自身表面张力较大，润滑性较

差，故可能导致水性漆产生流挂、缩孔等现象，此外，水的蒸发热 相对较高。故水性涂料施工作业对环境提出相对较高的要求。

施工环境对涂装质量产生直接影响，建议水性涂料的施工喷漆 室最适温度为20～26℃，相对湿度为 60～75%，允许温度为 18～32℃， 允许相对湿度为 35～75%[2]。为确保涂装施工环境温度、湿度、清洁 度的适宜性，建议全部喷涂作业均在喷漆房中进行。

2.5水性涂料的施工与注意事项

水性涂料作为新型涂料，和普通涂料相比差别很大，所以其在

施工方面有很大注意事项：①施工期间一定要对喷涂施工设备行防 腐处理，最好选择不锈钢与塑料材质的管道、设备等；用完后务必 用去离子水清洁处理；②稀释期间应密切关注pH 的变化。水性涂料 出厂pH 多为 6.5～7.5，为弱碱性，施工期间应确保水性涂料的乳胶 与最优悬浮状态，以获得较好的流平和涂膜效果；③涂料一定要密 封保存，以防水分挥发；④严格按照作业指导书施工，以防在特殊 环节这能够固化剂和水反应，导致效能丧失。

3 现代汽车涂料的发展趋向

新时期下，世界各国给予环境保护一定重视，21世纪汽车用漆

的主要发展趋向可做出如下概述：在适应汽车市场竞争需求与追求 新潮流基础上，进一步改进与提升汽车涂层外观的装饰性（高光泽、 多彩色化以及提升立体感等）、抗摩擦性、抗石击性以及耐污染性等，

与此同时也要大幅度降低汽车涂装过程对生态环境的污染。国内外 汽车面漆频繁应用的本色漆以氨基醇酸型、丙烯酸型、金属闪光漆 及丙烯酸型为主[3]。在后续的几年中，面漆的发展趋向是耐划伤、 耐酸雨。轿车与面包车采用的中层涂料以聚酯型和氨基酸酯型为主，

后续的发展趋向是研发具备抗石击和耐寒性能聚氨酯中涂，水性中 涂等，汽车底盘采用的涂料应朝着更具抗腐蚀性能的趋向发展。

结束语

总之，汽车涂料是一类对使用要求与技术含量要求很高的涂料，

在现代群体环保意识不断提升、环保法律日趋完善化的时代中，对 VOC 排放做出的规定也越来越严格，水性涂料、粉末涂料等绿色环 保涂料将逐步取代传统的溶剂型涂料，演变成现代环保型汽车涂料 发展的主流方向。汽车涂料是涂料工业发展的中坚力量，汽车行业 发展也为汽车涂料性能发展的重要动力。

参考文献

[1]黄春辉，李游，陈仕箐.轨道客车用水性涂料性能研究及

应用[J].机车车辆工艺，2017（05）：47-48.

[2]陈旭，韩玉红，夏海渤，赵民.水性涂料在轨道车辆上的应 用及影响要素[J].涂料技术与文摘，2017，38（03）：18-23. [3]戴惠新，郑云昊，朱亚军，宗艳.提升城轨车辆外观质量的 研究[J].涂料技术与文摘，2016，37（08）：2-6.