水性涂料在电力机车与城轨车辆上应用的现状及发展趋势分析
2021-12-04盛福
摘要:本文着重对水性涂料在电力车与城轨车辆中的应用情况进行分析,并对其之后的应用前景进行展望。
关键词:水性涂料;电力机车;城轨车辆;应用现状;发展趋势
水性涂料是一种环保性较强的涂料,随着当前环保意识和健康意识的不断提高,水性涂料的发展前景也极为广泛,而铁道交通作为我国基础建设的关键构成部分,也势必要做好节能环保工作。
一、水性涂料的概述
(一)水性涂料的概念
水性涂料在进行使用的过程中所用的介质是水,当前常用的水性涂料主要包括兩种,一种是水溶性涂料,另一种是水分散性涂料,也就是乳胶涂料。水溶性入料的成膜物是水溶性树脂,主要包括电泳涂料、水性环氧树脂、无机高分子水性树脂、水溶性醇酸树脂等。而水分散涂料的成膜物则是乳液,在应用过程中需要采取机械进行搅拌,在存在乳化剂的条件下,保持一定温度使单体向小粒子团进行聚合,其在水中分散后形成的乳液则为水分散涂料,水分散涂料主要包括水溶胶涂料、乳化乳胶涂料、聚合乳胶涂料等[1]。
(二)水性涂料的特点
水性涂料可以说是一种溶剂型涂料,具有较高的环保价值,其应用的优势性较为明显。首先,水性涂料的溶剂是水,在应用过程中不需要格外加入其他物质,因此能够节省资源和总成本;第二,水性涂料对于施工环境和材质的要求性较低,在大多数材质表面都有较强的附着力,且即便施工现场或材质表面潮湿,也能直接进行施工,而在施工结束后,所用工具用水就能清洁干净,减少了这一环节的支出;第三,水性涂料的应用有较高的安全性,由于其以水为介质,能够减少火灾发生的几率,且其所含毒性较低,对环境的不利影响也较少;另外,水性涂料有着平整均匀的电泳涂膜,因此耐腐蚀性较高。
(三)水性涂料的应用情况
水性涂料虽然是近年来出于环境保护意识下新诞生的一种涂料,但其当前在世界范围内的应用较为广泛,美国自1966年颁布法律控制挥发性有机化合物的使用后,水性涂料的应用就逐渐开始发展。根据有关数据的统计结果显示[2],欧美地区水性工业涂料的应用占比在30%-45%左右,而我国尚不足20%,可见我国在水性涂料的应用和发展在目前阶段还存在着一定的差距。
(四)水性涂料的应用前景
随着经济基础的不断提升,人们的健康意识不断提高,房屋作为我们居住办公的重要场所,在装修过程中不仅看重装修风格,也越来越关注环保和安全问题,水性涂料的市场需求不断提高,近年来在我国的应用范围、生产量、研究程度等快速前进,越来越多的新产品在市场上出现,加之国家法律规定的把控和引导,工业涂料的生产和应用逐渐向环保性方面靠近,但目前还没有强制性的管理标准形成。在之前的实际应用过程中,水性涂料的价格相对较高,因此对其发展产生了一定的制约效果,而随着能源的过度利用,原油资源减少、价格上涨,为水性涂料的发展起到了帮助作用,制约其发展的因素大幅度减弱,促进了水性涂料行业的进步。但与此同时我们也发现,当前我国水性涂料在实际应用中尚不能完全将溶剂型涂料代替,在生产成本、产品质量、技术创新、工艺效果等方面还需要改进。
二、水性涂料在电力机车与城轨车辆上的应用
当前电力机车于城轨车辆中水性涂料的应用较为广泛,其品种主要包括乳胶型涂料、水溶性醇酸树脂涂料、水性聚氨酯涂料及水性环氧树脂涂料等,而在应用过程中也反映出了一定的问题。
(一)水性乳液型阻尼涂料
涂料耐水性不足,如所处环境潮湿,很容易出现腐坏、霉变等情况。
(二)水性醇酸涂料
该涂料属于单组分涂料,在应用过程中耐水性和耐溶剂性差,如周边环境潮湿,在应用后很容易变得黏软,且不耐擦洗。
(三)水性聚氨酯涂料
光泽度和丰满度较低,应用后涂膜会出现气泡的情况,施工极易受到温湿度的影响,且施工结束后需要较长的时间晾干[2]。
(四)水性环氧涂料
如底材存在油污会对使用效果产生较大的影响,不耐腐蚀,机械性能较低。
总的来说,当前水性涂料在应用过程中有着较高的要求,需要底材无油污,周围环境适宜,且需要较长时间干燥。但随着技术和工艺的不断创新,存在的问题也逐渐能够找到解决或防止的方法。
三、水性涂料在电力机车与城轨车辆上的应用趋势
最近几年涂料在铁道车辆的应用上出现了数次更迭,涂料的品种、工艺、技术等都发生着变化,当前水性品种逐渐有代替当前产品的趋势。
(一)乳胶型涂料的发展
电力机车及城轨车辆中乳胶型涂料的应用主要是功能性涂料,常见品种为水性阻尼涂料。其构成包括增塑剂、聚合物乳液、填料、溶剂等,其中聚合物乳液中含有特定的Tg,主要在机车的彻底等位置涂覆。
(二)水溶性醇酸涂料的发展
该产品耐候性和耐磨性不佳,因此在当前已经不作为铁道部的推荐涂料,只是由于去操作简单、价格低廉,因此在少数没有高要求的配件上使用,在之后的发展中需要着重对性能进行提升[4]。
(三)水性聚氨酯涂料的发展
在之后的应用中要着重研究复合型改性水性分散型氨酯涂料,将特殊的分子功能引入,提高其应用的耐水性、耐温性及耐候性,同时降低生产的成本。
(四)水性环氧涂料的发展
该产品自身环保性较强,但耐腐、耐水、稳定性、机械性等相对较低,虽然目前的使用暂未发现明显的问题,但之后必须加强对其配方和工艺的改进,提高其应用价值。
结束语
综上所述,水性涂料在我国当前的实际应用尚存在着一定的缺陷,而随着原油资源的不断减少,节能环保工作的重要性不断提高,在进行铁路交通建设的过程中,势必要加强水性涂料的应用,并对当前的原材料、技术和工艺进行改良,解决当前存在的缺陷,促进我国铁路建设事业的健康发展。
参考文献:
[1]陈春霖,孟晓伟,唐毅,等.水性涂料的特点及其应用发展[J].山东化工,2019,48(7):2-3.
[2]董立志,胡中源,商培,等.水性工业涂料的应用现状[J].涂层与防护,2019(2):7-8.
[3]陶加法,肖艳,陈强,等.铁路货车水性涂料技术研究及其应用[J].轨道交通装备与技术,2020(1):3-3.
[4]陶加法,汪洋,肖艳,等.铁路货车用水性涂料的工艺研究和推广应用[J].上海涂料,2019,57(5):5-5.
作者简介:姓名 :盛福 1981-02 性别:男 民族:汉族 籍贯:湖南省株洲市,职务职称:涂装高级技师 中车集团技能专家 学历:大专。