浅谈机车上的环境友好型胶粘剂

发表时间:2020/11/5   来源:《科学与技术》2020年28卷第19期   作者:王帅 杜慧勇 周怀宇
[导读] 粘接,作为不同材料之间的有效机械连接方式,优势突出,在机车车辆制造上得到广泛的应用
        王帅 杜慧勇 周怀宇
        中车大连机车车辆有限公司,辽宁 大连 116021
        摘要:粘接,作为不同材料之间的有效机械连接方式,优势突出,在机车车辆制造上得到广泛的应用。随着人们生活水平的不断提高,对机车车辆内部环境要求的不断提升,机车车辆的环保问题也开始得到广泛的关注,提倡使用环境友好型胶粘剂进行粘接。
        关键词:机车车辆;胶粘剂;环境友好
        0引言
        近10余年来,在国家大力倡导新发展理念的前提下,随着新材料、新技术在各行各业中的广泛应用,作为铁路装配制造业的最新产品,FXD3-J动力车也应用了大量新技术,其中就包括许多新材料及新的粘接技术。
        胶粘剂粘接技术代替传统的铆接,焊接越来越多地应用在新型材料的连接上[1-2]。随着胶粘剂的大量在机车车辆上使用,其环保问题越来越受到广泛关注[3-8]。
        1从历史角度看环境友好型胶粘剂的发展
        机车车辆地板布的粘接,是应用胶粘剂最早,且用胶量比较大的部位,因此地板布粘接用胶对机车车辆内环境指标有较大影响。我们借地板布粘接用胶史来探讨环境友好型胶粘剂的发展史。
        1.1地板布粘接用胶历史
        第一阶段:10余年前,溶剂胶粘接地板布。气味大,有害物质未引起大家关注。
        第二阶段:近10年左右,环保问题逐步被关注。溶剂胶逐步被无溶剂的双组份聚氨酯、双组份环氧胶替代。 胶粘剂的有害物质含量能控制在TB3139-2006《机车车辆内装材料及室内空气有害物质限量》要求的范围内。
        第三阶段:近几年,新研发的拥有更低的有害物质含量胶粘剂被用于地板布的粘接。
        第四阶段:最近,水基型胶粘剂,热熔胶,压敏胶开始应用在地板布粘接上。
        1.2胶粘剂的发展历程
        胶粘剂的发展历程分为溶剂型胶粘剂、无溶剂型胶粘剂、低VOC型胶粘剂和环保原材料型胶粘剂四个阶段。环境友好型胶粘剂的发展历程是我国胶粘剂工业发展的历程,也是我国基础化工工业发展的缩影,同时它也是机车车辆应用胶粘剂的历史。
        2有害物质限量相关标准的发展推动了环境友好型胶粘剂的发展
        国家对胶粘剂中有害物质的管控由来已久,2001年12月10日发布:GB 18583-2001 《室内装饰装修材料 胶粘剂中有害物质限量》,2008年9月24日修订了该标准,颁布了GB 18583-2008 《室内装饰装修材料 胶粘剂中有害物质限量》。新旧版本相比,明显加强了对胶粘剂中有害物质限量的管控。新版标准主要修订的内容如下:
        1)增加和修订溶剂型有害物质种类和限量要求
        2)修订水基型胶粘剂有害物质限量要求
        3)修订有害物质检测方法
        4)增加有害物质检测方法
        轨道交通行业在遵守国标的前提下,于2007年5月1日,铁标文件中正式提出了对胶粘剂有害物质限量的要求。TB/T3139-2006《机车车辆内装材料及室内空气有害物质限量》的发布标志着:随着人们对出行舒适度要求的提高,对健康的追求,轨道交通行业开始重视环保问题。
        2019年,中国中车股份有限公司印发了《轨道交通车辆客室、司机室挥发性有机化合物管控及时要求(试行)》,该文件对轨道车辆客室、司机室的友友非金属材料、零部件及整车的VOC管控做出了明确要求。标志着中国中车本着以人为本的理念,对“绿巨人”时速160公里动力集中动车组提出了更高的环保要求。确立了轨道交通车辆有害物质管控遵循“源头管控,主动释放,持续跟进,常态平衡”的总原则。


        目前我们正拭目以待新版的TB/T3139颁布,新版本的标准修改了:胶粘剂、油漆涂料类、纺织品技术要求;甲醛试验方法及技术要求; 修改了车辆室内空气质量检测方法; 室内空气采样方法等内容,它的修订必将进一步推动环境友好型胶粘剂的发展,同时也为我们的绿色出行保驾护航。
        3机车上使用胶粘剂的概况
        我们以2016年中车大连机车车辆有限公司试制的160公里动力集中动车组动力车为代表,分析胶粘剂的环保问题。
        1)动力车上胶粘剂的应用颇多,其中多处应用与动力车内部环境相关。
        2)车内多种胶粘剂的同时使用,无法判定车内环保指标超标具体是那种胶粘剂起主要作用。
        3)少量胶粘剂的使用,尤其是单独、少量胶粘剂使用,较易控制有害物质释放量,反之多种不同胶粘剂一起使用,容易造成车内甲醛、VOC及TVOC等环保指标超过标准要求。
        4机车车辆对新一代环境友好型胶粘剂的要求
        随着我国轨道交通行业的快速发展,乘客对安全、绿色、环保理念的不断增强, 大力发展新一代环境友好型胶粘剂刻不容缓,环境友好型胶粘剂将不断更新换代。于是,我们对新一代环境友好型胶粘剂提出了更高的要求:
        1)在施胶过程中对人体无伤害,允许有轻微气味,无刺激气味。保障轨交行业从业人员的劳动安全。
        2)施胶后气味挥发很快,一般24小时内能完全挥发。生产节奏决定了我们需要气味快速挥发,才能提高生产效率。
        3)胶粘剂固化后,在应用过程中对人体无伤害。顾客是上帝,乘客是轨道交通的顾客,他们健康需要我们呵护。
        4)在常温封闭空间长期应用时无气味逸出。我们的高铁、动车、客车高速奔驰在轨道上,决定了车内是相对密闭空间。
        5)车外应用的胶粘剂应能满足相关标准中VOC,TVOC等指标的要求。车外虽然没有太高环保要求,但也是我们生活地方,也须要尽力保护自然环境。
        6)车内使用的胶粘剂应无气味,且有更低的VOC,TVOC。乘客在车内的密闭空间度过的这段时间,无异味是最低要求,首先应给与保障。更低的VOC,TVOC是我们不断追求的。
        7)胶粘剂生产企业所用原材料的管控须进一步加强,更低的VOC,TVOC是生产出来的。 胶粘剂中应可能使用环保型原材料。国内外知名原材料供应商最近几年也在加大研发新型环保原材料的力度,新一代环境友好型胶粘剂的出现指日可待。
        5结束语
        党和国家提出了“一带一路”,习总书记提出了“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”,在引导我国的轨道交通产品走出国门的同时,对我们轨道交通产品的环保性能提出了更高要求。
        中国中车及旗下主机厂和零部件供应商将响应党和国家的号召,携手胶粘剂供应商、胶粘剂原材料供应商,做出绿色环保的轨道交通产品,推动我国轨道交通事业的高速发展,为实现中华民族的伟大复兴尽自己一份力!
        参考文献:
        [1]魏培欣, 宗艳, 常虹,等. 胶粘剂在轨道交通车辆上的应用[J]. 粘接, 2016(1):79-81.
        [2]周祥柱. 粘接技术在有轨电车上的应用[J]. 山东工业技术, 2015(10):24.
        [3]朱则刚.深度透析几种绿色环保的无溶剂涂料及其未来发展[J].聚氨酯,2014(12):60-67.
        [4]覃伟,李国英.环保胶粘剂研究进展及制革废渣资源化利用展望[J].皮革与化工,2011,28(04):21-25.
        [5]张竞,褚庭亮.环保胶黏剂发展现状的研究分析[J].中国印刷与包装研究,2011,3(03):9-14.
        [6]王晶,赵大生,孙秀英.我国环保胶黏剂的现状及发展趋势[J].化学与粘合,2009,31(02):51-53+70.
        [7]邓煜东.环保型胶黏剂发展之路[J].印刷技术,2005(06):9-10.
        [8]冯庆民,杨振翔.水基胶粘剂的研究与应用进展[J].广州化工,2009,37(07):15-18+20.
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