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摘要：介绍了铁路货车车辆用涂料与涂装的概况，阐述目前铁路货车用水性涂料的现状，分析货车用水性涂料涂装过程中出现的问题及解决办法，并对铁路货车涂装趋势进行了探讨。
关键词：铁路货车；水性涂料；涂装；趋势
一、铁路货车用涂料与涂装概况
铁路运输在我国国民经济发展中有着极为重要的作用，“提速、重载”已成为铁路货运发展的主题，铁路货车载重已从50t提高到70t、80t。铁路车辆腐蚀是影响车辆运输及使用寿命的重要因素，铁路货车腐蚀主要是指车体金属材料受环境介质的作用发生化学或电化学反应而造成对基材的破坏现象[1]。铁路货车在运营过程中受到温度、湿度、降水和空气交叉影响的作用，运用条件比较恶劣，同时也受装卸运输货物的影响，腐蚀严重。减缓车体腐蚀主要有2种方式：1）提高车体本身材质的防腐性能；2）提高车体金属的表面处理效果，提高防腐涂层的耐蚀防腐性能。铁路货车漆膜的外观要求不如客车和机车高，颜色以比较耐脏、耐用为主。敞车和棚车的面层涂料以黑色、铁红色居多，通常采用氧化铁类颜料；罐车则按用途采用不同颜色，如轻油罐车以银灰色为主，重油罐车多为黑色，危险品则用黄色。20世纪90年代以前，我国铁道货车使用的涂料主要是普通酚醛和醇酸类涂料。90年代后，铁道部要求全部新造和厂修货车均使用厚浆型醇酸漆。目前国内铁路货车主要采用“环氧云铁底漆+醇酸/环氧玻璃鳞片面漆”体系。铁路货车目前的主要涂装工艺过程如下：板型材抛丸预处理→涂装可焊性预涂底漆→（整车表面清洁处理）→涂装防锈底漆→涂装车辆面漆。目前，铁路货车厂家一般已配置整车涂装烘干线，并且采用高压无气喷涂，改善了涂装现场及工厂周边的环境。但在涂装和干燥过程中，VOC排放量大，污染环境，达不到节能减排的要求。
二、水性涂料发展现状
基于常规溶剂型涂料存在的问题，世界各国特别是发达国家都加大力度研发水性防腐涂料，并取得较大进展。开发较成功的品种主要有：水性醇酸漆、水性丙烯酸漆、水性环氧防腐漆、水性聚氨酯漆[2]。欧美国家自20世纪70年代起就普遍采用厚浆型铁路货车涂料，目前普遍使用水性防腐涂料体系。
2.1水性漆技术概况
国外铁路车辆用水性防腐涂料起步较早，已成为发达国家车辆制造涂装防护的主流，20世纪80年代起，德国开始将水性涂料用于铁路车辆。进入21世纪后，欧美地区在铁路客车和货车车辆的水性涂料体系应用非常普遍，如单组分厚浆型水性丙烯酸涂料、双组分水性环氧底漆+单组分水性丙烯酸面漆、双组分水性环氧底漆+双组分水性聚氨酯面漆等。目前我国铁路车辆用涂料绝大部分是溶剂型涂料，其排放的VOC对环境造成污染，如铁路货车目前广泛应用的溶剂型厚浆醇酸漆，实际的VOC排放量仍达到400～500g/L[3]。我国水性涂料起步较晚，市场份额也相对较小。但在最近这15年里，随着改革开放的深入，国外公司先进的水性涂料用原料纷纷进入国内，同时研究机构与涂料厂家纷纷展开产学研合作，使高校的科研成果快速转化，我国的水性工业涂料发展突飞猛进，与国外先进技术的差距在不断缩小。
2.2铁路货车涂装水性涂料工艺
2011年，南车集团眉山车辆有限公司在新造车型车上进行了水性涂料试用。水性涂料的涂装工艺为：板型材抛丸预处理→涂装预涂底漆（溶剂型）→整车组焊成型→涂装前表面清洁处理→涂装双组分水性环氧底漆→干燥→涂装单组分水性丙烯酸面漆→烘烤干燥。
1）涂装前的表面处理：铁路货车用板型材组焊前进行抛丸预处理并涂装预涂底漆，此工艺过程与原溶剂型涂料相同。涂装水性漆前对涂装车体进行表面清洁处理，用砂轮、钢丝刷、砂纸等打磨车体表面并重点清理焊渣、焊缝及烧伤部位；清洗油污、灰尘、浮锈等杂物，确保车体表面符合涂装要求[4]。2）双组分水性环氧底漆的涂装：在确认车体表面处理干净后进行水性漆的涂装，采用65∶1无气喷涂机，调整空气压力在0.25～0.30MPa，喷嘴为17B25，首先对边角部位进行预涂，完后进行1道满喷，要求干膜厚度不低于70μm，其间对涂膜进行检查，有无流坠、漏涂等漆膜缺陷，对漏涂部分进行补涂。3）双组分水性环氧底漆的干燥：自然干燥，温度15～25℃，湿度75%～85%。底漆为铁红色，无光，表面流平稍差。4）单组分水性丙烯酸面漆的涂装：在涂装面漆前对，前道底漆出现漆膜缺陷的部位进行检查与修补，待漆膜表干后进行水性面漆的涂装，采用65∶1无气喷涂机，调整空气压力在0.25～0.30MPa，喷嘴为17B25，首先对边角部位进行预涂，完后进行1道满喷，要求干膜厚度不低于120μm，其间对涂膜进行检查，有无流坠、漏涂等漆膜缺陷，对流坠部位用刷子进行轻刷抹平，对漏涂部分进行补涂。5）烘干：涂装完水性面漆后，进行40～60℃烘烤30～60min，面漆干燥后为黑色，半光[5]。
2.3涂装质量控制
为保证铁路货车车辆用水性漆的漆膜质量，水性漆涂装作业的要点如下。1）水性漆的调配在水性漆进行调配、稀释过程中应使用机械搅拌装置，保证涂料混合均匀。2）水性漆的过滤在喷涂前最好将水性漆用100目以上滤网过滤，以去掉机械杂质。3）喷漆距离喷涂距离是指喷枪前端与被喷涂表面的距离，一般应为30～40cm。喷涂距离影响涂膜厚度与涂着效果，有同等条件下，距离近涂膜厚，涂装效率高。但喷涂距离过近，在单位时间内形成涂膜过厚，易产生流挂、皱皮等涂膜弊病。反之，喷涂距离远，涂膜薄效率低。喷涂距离过远，则涂料飞散多，涂装效率差；另外由于漆雾粒子在空气中运行时间长，稀释剂挥发较多，造成漆面粗糙，甚至失光。喷涂时喷枪必须与被涂表面垂直。喷枪在左右运行时，需保持平行，才能使喷涂距离恒定。如果喷枪呈弧状运行，喷距不断变化，使涂膜中部与两端有明显的差异。另外，喷涂距离与雾幅的幅宽也有密切关系。当喷枪运行速度与涂料喷出量不变时，喷涂距离由近及远逐渐增大，其结果是喷涂距离近时喷幅小，涂膜厚；喷涂距离远时幅宽大，会造成涂膜不匀，甚至露底。
结语：
随着车辆寿命的延长，对铁路货车用涂料的要求也不断提高，厚浆醇酸漆已开始被功能更好的涂料所取代；水性涂料已开始试用，其防护性能可以达到或超过溶剂型涂料，工艺性能也能满足要求。随着国家经济的发展和环保法规日趋完善和严格，涂料水性化将是大势所趋，相信在不远的将来，我国铁路车辆制造中就会开始广泛使用水性涂料。
参考文献：
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