铁路货车用水性涂料及涂装技术研究

铁路货车用水性涂料及涂装技术研究
摘要：我国工业建设最近几年随着我国整体经济建设的快速发展而发展迅速，
根据国家环保发展形势和铁路货车的涂装现状，开展了铁路货车用水性涂料的工
艺研究和推广应用工作，研究了水性涂料的技术标准、施工工艺、环保和安全性能，开展了符合性设备改造、样车试用和推广应用等工作。

关键词：铁路货车用水性涂料；涂装技术
引言：
时代的进步，科技的发展推动我国快速进入现代化科学技术发展阶段，很多先进技术运
用到各行业中，使其发展更为迅速。

传统溶剂型涂料中大量使用有机溶剂，涂料固化过程中，溶剂的挥发对空气环境造成污染，影响到生产施工人员和周围群众的身体健康。

1水性涂料的性能特点
1.环保性，根据铁路总公司下发的标准《铁路货车用水溶性涂料技术条件（暂行）》的
规定，铁路货车用水溶性涂料中的有机挥发物（VOC）含量需≤150g/L，比溶剂型涂料中的VOC含量大大降低。

2.安全性，水性涂料以水作为主要溶剂，大大减少了可燃物---有机溶剂
的含量，经鉴定，水性涂料不燃不爆，消除了溶剂型涂料在运输、贮存、施工中存在的安全
隐患。

3.受环境温度、湿度影响较大，水性涂料以水作为主要溶剂，干燥速度受环境温度、
湿度影响较大，在低温、高湿的环境下会存在难干甚至不干的现象；环境温度过高或湿度过
低时容易产生干喷，导致漆膜缺陷及附着力不良的情况。

2施工工艺研究
1.预处理工艺，型钢、板材预处理采用水性涂料时，其设备原理、喷涂方式及使用设备
均和采用溶剂型涂料时一致。

但存在干燥速度上的差异，水性涂料干燥速度相对较慢，需提
高烘干温度和增加烘干时间。

现有预处理设备难以满足以上要求，需进行改造。

2.整车和配
件喷涂工艺，整车和配件采用水性涂料时，喷涂设备（如调漆设备和喷枪规格型号等）、喷
涂方式与溶剂型涂料基本一致，但因水性涂料以水做稀释剂，施工过程中受施工环境影响较大，在低温或高湿（85%以上）的环境下喷涂水性涂料不易干燥，因此，对预热、送热风和
烘干等条件的要求更加严格，预热设备、送风系统、烘干设备必须处于良好的运行状态。

3.
其他施工影响因素，（1）因水性涂料在0℃环境下容易结冻，所以其贮存条件比溶剂型涂料
的要求更加严格，存漆库房需有供暖设备。

（2）在低温（0℃以下）环境下施工时，喷漆管
道里面的水性涂料容易受到低温的影响而结冻，堵塞管道。

（3）水性涂料对基材表面清洁度，尤其是表面油污较为敏感，需要在施工前采取有效的表面处理措施，若表面污物去除不净，易导致涂膜缺陷。

3铁路货车用水性涂料喷涂工艺
我国近年来在部分货车上使用了水性涂料，积累了不少喷涂经验，喷涂工艺大体如下：
整车喷涂前对车体进行全面除锈、除尘、除油，擦拭干净后对焊缝、烧结部位、漏涂底漆部
位补涂改性乙烯磷化预涂底漆（厚度为12μm）；喷涂时采用喷气泵压力为4.0MPa、喷嘴直
径为2.5mm的喷枪，货车喷涂次序为：车体的内部、底架上表面、车体上部、车体下部，在喷涂过程中不斜喷、不点喷，要平行喷涂，喷枪移动速度要均匀。

喷涂完成后根据天气情况
采用自然干燥1h或烘干房内干燥的方法固化涂料，干燥后观测车体整体漆膜（应平整光滑），并用测厚仪检查，厚度应达到规定要求。

4整车涂装线水性涂料应用改造
1.检修、恢复预热室预热功能，预热室温度恢复设计要求。

2.检修、恢复喷漆室（包括
底漆喷漆室、面漆喷漆室）漆雾处理系统和废气处理装置功能。

其中：喷漆室冬季温度低于12℃时能自动启动热风加热空气调节室温，室温控制在12℃以上；废气处理装置新增催化燃
烧处理装置。

3.检修、恢复烘干房烘干功能和废气处理功能。

废气处理装置恢复设计要求，
烘干温度恢复设计要求。

4.配备涂料存贮室，集中存贮室（涂料库）室温5℃以上；车间存
贮室及调漆室内设置冬季采暖设施，室温控制在12℃以上。

5.增加供水装置，水性涂料调配
用自来水使用前应经过滤处理，确保不含锈蚀、泥沙及其他粒径20μm以上的颗粒状杂质。

5符合性设备改造
1.检修、恢复预热室预热功能，预热室温度恢复设计要求。

2.检修、恢复喷漆室（包括
底漆喷漆室、面漆喷漆室）漆雾处理系统和废气处理装置功能。

其中：喷漆室冬季温度低于12℃时能自动启动热风加热空气调节室温，确保室温控制在12℃以上；废气处理装置配备活
性碳吸附装置，预留催化燃烧处理方式接口。

3.检修、恢复烘干房烘干功能和废气处理功能。

废气处理装置恢复设计要求，烘干温度恢复设计要求。

4.配备涂料存贮室，集中存贮室（涂
料库）室温控制在5℃以上；车间存贮室及调漆室内设置冬季采暖设施，室温控制在12℃以上。

5.增加供水装置，水性涂料调配用自来水在使用前应经过滤处理，确保不含锈蚀、泥沙
及其它粒径20μm以上的颗粒状杂质。

6使用水性涂料的注意事项
1.喷涂前需对车体全面除锈、除尘、除油。

采用水性涂料时，整车喷涂前需对车体进行
全面除锈、除尘、除油，对焊缝、烧结部位、漏涂底漆部位要补涂改性乙烯磷化预涂底漆，
油迹应用稀释剂擦拭干净。

在喷涂前如底材的油污、杂质或灰尘等未清理干净，在2h内就
可能会出现爆皮、漆膜脱落现象，需要进行局部清理和补喷处理。

2.在空气湿度大、温度低
于10℃时需预先进行烘烤。

在空气湿度大、温度低于10℃时车辆应预先在30-40℃温度下烘
烤20-30min，然后再进行喷涂，喷涂后要等涂膜颜色稳定后再拖出喷漆房。

3.板材预处理线
需采用改性乙烯磷化预涂底漆。

采用水性涂料时，板材预处理线需采用改性乙烯磷化预涂底漆，喷嘴直径为3.0mm，上喷枪气压为2.5MPa，下喷枪气压为3.0MPa，喷涂后板材表面的
涂层厚度为12.5-15μm，贮存1个月板材不会产生锈迹。

7国内外水性涂料使用情况
美国是最早在金属防护领域推广使用水性漆的国家。

目前美国工业防腐维护中水性涂料
使用量已占涂料总量的70％。

欧洲各国也大力推广水性涂料，其中丹麦、瑞典等国水性涂料
使用量已达到涂料总量的80％以上。

我国从20世纪90年代就开始在建筑物上大规模推广应用，目前我国已形成铁路货车用水性涂料供应链，且生产能力能够满足我国货车制造需要。

2009年10月，部分货车制造单位对正常运行1年、涂装水性涂料的车辆进行了质量跟踪调查，发现其涂膜平整光滑，用划格器检测仍为一级。

此外，因装卸造成的凹凸点漆膜未脱落，也未发生爆皮现象。

2011年8月，部分货车制造单位对正常运营的涂装水性涂料的C８０Ｂ
型敞车进行了质量跟踪调查，调查结果如下：漆膜平整光滑，车体两端部、车体底部、焊道
焊缝等处均未发现锈迹、涂膜脱落、开裂等现象；因装卸造成的凹凸点漆膜未脱落，也未发
生爆皮现象。

结语
通过开展铁路货车上水性涂料代替溶剂型涂料的技术研究和推广应用工作，提高了铁路
货车的防护能力和外观质量，有效改善了涂装作业的环境友好性和安全性。

通过完成水性涂
料性能分析、工艺研究、车辆应用验证和批量应用等工作，实现了铁路货车从整车涂装到配件生产的水性涂料全面转换，为中国中车的技术升级和产业升级，实现青山绿水、绿色中车的目标，作出了积极的贡献。

参考文献：
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[2]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）：87-88.
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