通過在鐵路機車檢修中采用水性漆進行涂裝的應用研究與試驗檢測,將水性漆和溶劑型涂料在性能、成本等方面進行了對比,提出了在鐵路機車檢修時采用水性漆進行涂裝作業過程中需要重點注意的問題及解決方案。(神華鐵路貨車公司滄州分公司,滄州061113)
關鍵詞:水性漆;鐵路機車;解決方案。
1、引言:
隨著人們環保意識的增強及國家環保法律法規的健全,對溶劑型涂料中的揮發性有機化合物(VOC)的管控越來越嚴格,一些發達國家已禁止將溶劑型涂料用于防腐處理,因此,防腐能力強而且環保的水性涂料開始受到人們的高度重視。在機車檢修行業,目前各維修工廠還是采用傳統溶劑型漆進行涂裝,鐵路機車因為常年在風吹、雨淋、日曬和腐蝕老化等惡劣環境中運行,在進入大修時車體及零部件表面的狀態都不是很好,采用水性漆涂裝如何保證涂裝質量無疑是擺在涂裝工藝人員面前的一道技術難題。
2、水性漆介紹
水性漆是一種以水為稀釋劑的新型環保涂料,不含有甲醛、笨類等對人體有害的物質。水性漆的色澤、豐滿度與溶劑型漆相同,柔韌性很好,防水性能較佳。水性漆的優點主要是安全、環保,污染小。因其以水作為溶劑,VOC相對較少,減少了對環境的污染,節省了能源和成本,非常符合現階段資源環保型時代的發展需求,所以在推出之初迅速受到人們的青睞。而且,水性漆的涂裝設備也都可以使用清水直接進行清洗,既方便又節能。更重要的是,水性漆基本能夠適應市場中常見基材的表面,具有較強的附著力,不易脫落和氧化。但是在施工過程中,水性漆對于基材表面的清潔度要求較高,如果清理不干凈,那么水性漆涂裝出來的效果會受到很大影響。
3、水性涂料與溶劑型涂料的對比
3.1、組成對比
組成對比
3.2、特性對比
特性對比
3.3、性能對比
(1)水性底漆與溶劑型底漆性能對比
水性底漆與溶劑型底漆性能對比
水性底漆具有優異的耐鹽霧性和機械性能,同時表干速度和固化時間也基本與溶劑型環氧底漆相當,完全適用于鐵路機車的底漆涂裝。
(2)水性面漆與溶劑型面漆性能對比
水性面漆與溶劑型面漆性能對比
水性面漆具有優良的耐老化性能,完全適用于鐵路機車的面漆涂裝。
3.4、施工特性對比
施工特性對比
3.5、成本對比
成本對比
水性漆與油性漆相比有上述多方面優勢,且鐵路機車行業對涂層的耐候性、耐腐蝕性、裝飾性、機械性能等要求及涂裝作業環境普遍低于汽車行業,理論上容易實現全水性漆的涂裝。
4、鐵路機車采用水性漆涂裝的技術難點
水性漆用于機車涂裝時,主要需要解決以下難點問題:
4.1、水性漆施工閃蝕問題
水性漆以水為溶劑,在施工噴砂件時,很容易產生“閃蝕”問題,在施工噴砂件時,漆膜表干之前,在噴砂件的表面就產生了銹點,起初解決辦法以噴砂件預熱為主,將噴砂件放置噴漆房之后烘干升溫預熱1個小時,使噴砂件表面溫度達到40℃左右,噴涂水性漆時由于車體溫度高,漆膜在2分左右表干,這樣解決了噴砂部件的“閃蝕”問題,但此解決辦法需要的時間成本和經濟成本較高,給企業帶來了工序部件流轉不暢、效率低、經濟成本高等一系列問題。后續經過多次配方改良試驗,在原有配方基礎上添加了“抑制劑”,在施工噴砂工件時,作業環境只需要提供75%以下的濕度,10℃以上的溫度即可,有效的解決了水性漆施工閃蝕問題,同時提高了工作效率為企業降低了施工成本。
4.2、受濕度較大時水性漆干燥速度慢
溶劑型漆干燥過程中揮發的是有機溶劑,空氣中水分的多少不影響其干燥速度,而水性漆干燥過程中揮發的主要是水,空氣中水份含量的大小會嚴重影響水性漆中的水向空氣中的揮發速度,即影響水性漆的干燥速度,當空氣的相對濕度較低時,水性漆干燥較快,反之較慢。所以針對濕度較大的施工環境研發了雙組份水性丙烯酸聚氨酯面漆,不單單依靠空氣流通自然干燥,而是添加了相應的固化劑,通過交聯反應致使漆膜固化干燥,不僅提高了漆膜的防腐性能,而且還解決了施工環境相對濕度較大時的干燥問題。
4.3、水性漆漆膜光澤度的提高
傳統油性漆的漆膜光澤度主要以樹脂含量、顏料的細度、顏基比等主要條件來確定其光澤度,顏料細度越細,在基料中的分散性越好,越便于形成平整光滑的漆膜。另外各色的顏料對光的吸收和反射程度不同,例如黑色完全吸收光澤,白色完全反光,這樣黑色比白色顯得要亮許多。水性漆光澤度通常較低,一般最高也就70°左右,但是由于機車外表面對涂料的光澤度要求90°以上,基于以上要求,在不影響漆膜其他性能的基礎上,通過調整配方、采用特殊原材料,以及水性乳液的特殊處理,研制出的高光水性漆光澤度在95°左右,不僅滿足了鐵路機車裝飾性的要求,還滿足了一些其他工程機械類客戶的要求。
4.4、水性漆的配套性
鐵路檢修機車在整體涂裝時,新的涂裝作業是在原有舊漆膜的基礎之上進行施工的,施工前需要對原有的舊漆膜進行打磨處理,除掉附著力差的漆膜后再進行涂裝作業,但是原有的漆膜多為油性漆,水性漆在油性漆上面進行涂裝是否會影響漆膜的附著力,是否會出現化學反應引起漆膜的變化,帶著一系列的問題,進行了大量的配套性能試驗,研發出了與油性漆具有良好配套性的水性漆,也就是說無需將原有老漆膜進行脫漆作業就可施工水性漆。但在施工過程中會遇到不同地方的中修車,各地也是施工管控不一,有原有舊漆膜未添加固化劑或者少添加固化劑的情況,造成在涂裝時會出現咬底現象,這種情況不管是涂裝油性漆還是水性漆結果都會有咬底的現象,這時候就需要將檢修機車的舊漆膜使用脫漆劑或者拋丸方式進行脫漆處理,重新進行刮膩子和打磨,然后再涂裝水性漆才能夠保證質量。
5、結束語
水性漆不但大大降低了VOC的排放量,實現了節能減排,同時水性漆各項性能指標也優于溶劑性產品的性能指標,提高了防腐性能。隨著水性漆越來越廣泛的應用和涂裝工藝的不斷成熟,在機車檢修時采用水性漆進行涂裝,不但涂裝質量可以與傳統油性漆相媲美,而且最重要的是解決了企業的安全和環保難題。