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铁路货车用水性涂料的性能特点需注意!

水性涂料以水作为稀释剂,绿色环保,对人体无伤害。但由于水性涂料的干燥受环境温度、湿度的影响较大,涂料性能及施工工艺与传统的溶剂型涂料有所不同,在低温、高湿的环境下易产生漆膜缺陷。针对水性涂料的特殊性,详细介绍了铁路货车用水性涂料的性能特点和施工工艺,并针对水性涂料在施工过程中出现的涂膜缺陷提出了一些处理方法涂料在线coatingol.com。

1 水性涂料的性能特点
1.1 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)》(TJ/CL 251.1)的规定,铁路货车用水溶性涂料中的有机挥发物(VOC)含量需≤150 g/L,比溶剂型涂料中的VOC 含量大大降低。
为了研究及验证其环保性,从多方面对水性涂料进行了环保性能研究:
(1) 选取了多个水性涂料样品进行了实验室性能检测,检测结果见表1,表1 结果显示,几个水性涂料样品的VOC 含量远低于150 g/L。
(2) 溶剂型涂料施工现场有浓烈的刺激性气味,严重刺鼻、刺眼,在现场中较长时间停留时容易出现头晕、恶心等症状;水性涂料施工现场气味大大减小,进入水性涂料施工现场人体没有明显的不适感。
(3) 分别对水性涂料施工现场废气入口处及出口处的废气进行了测试,检测其成分及含量,结果见表2。
根据表2 结果可知,水性涂料废气入口处各废气含量也能符合GB 16207—1996《大气污染物综合排放标准》中规定的有组织废气排放标准。以上结论说明:采用水性涂料喷涂铁路货车,VOC 的排放量大大减少,未经过废气处理也能达到《大气污染物综合排放标准》的要求。
根据上述研究情况,铁路货车采用水性涂料,可从源头上控制VOC 的排放,改善作业环境,保护作业人员身体健康,保护环境,带来积极的社会效益。

1.2 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。

1.3 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。
经试验研究,水性涂料的施工与温湿度的关系如图1所示。
从图1 可知,温度15~35 ℃、相对湿度45%~70%的环境最适合于水性涂料的施工。

1.4 对涂装表面清洁度要求较高
与有机溶剂相比,水的表面张力较大,在基材表面的铺展性、润湿性相对较差。因此,与溶剂型涂料相比,水性涂料对涂漆表面污染物,尤其是油污较为敏感。施工前表面污物去除不净时,易导致涂膜缺陷。

2 水性涂料的施工工艺
2.1 前期准备
(1) 预处理
钢材表面需进行抛丸预处理,除锈等级应达到GB/T 8923.1—2011 中的Sa 2.5 级。未经抛丸预处理的表面,车体或配件成形后,表面需进行抛(喷)射处理,除锈等级应达到GB/T 8923.1—2011 中的Sa 2.5 级,抛(喷)射除锈方法无法实施时,允许采用机械打磨除锈方法替代,除锈质量须达到GB/T8923.1—2011 中规定的St 2 级。
(2) 喷漆前的表面清理
因水性涂料对基材表面清洁度的要求较高,在水性涂料喷涂之前,需对涂装表面进行彻底清理,铲除焊渣、飞溅等附着物;对预涂底漆覆盖不良部位及已返锈部位进行打磨;用200# 溶剂汽油或者水性清洗剂将基材表面的油斑、脚印、粉笔字、探伤残留物等污染物擦洗干净。存在油斑的部位应重点清理,擦洗2~3 遍。

2.2 涂装要求
铁路货车使用传统溶剂型涂料的涂装工艺流程为:底漆预涂→底漆喷涂→底漆干燥→面漆预涂→面漆喷涂→面漆干燥→面漆修补→标记涂打→油漆损伤部位修补。
水性涂料的喷涂工艺流程与溶剂型涂料的大致相同,其设备原理、喷涂方式,使用设备,均与溶剂型涂料一致。因水性涂料的施工受环境温湿度影响较大的性能特点,当温度过低或湿度过高时,需对待涂装的车辆进行预热,喷涂室内需进行送热风操作,涂装完毕的车辆需进行烘干。
在下述情况下水性涂料喷涂需增加车辆预热、送热风、涂料预热等处理过程。
(1) 车辆预热
在气温低于12 ℃或环境相对湿度>85%时,喷涂底漆前应对车体或配件进行预热,预热温度≥ 40 ℃,预热时间≥ 15 min。
(2) 送热风
当气温低于5 ℃条件下喷涂或环境相对湿度>85%时,应启动喷涂室送风加热系统,保证室内温度不低于12 ℃。
(3) 涂料预热
在气温低于5 ℃条件下,水性涂料应采取加温措施,一般采用调漆罐水浴加热的方式,加热温度不宜低于12 ℃。与此同时,涂料库房也需启动保温装置,保证库房温度不低于12 ℃。
(4) 涂料干燥
当环境温度低于12 ℃、相对湿度大于85%或大批量生产时,涂料须采用烘干方式进行干燥,烘干温度不低于50 ℃,烘干时间不少于30 min。当车体或配件装有橡胶、塑料等元器件时,烘干温度不得高于70 ℃。
当工序及环境条件能保证水性涂料自然干燥时,允许采取自然干燥方式,自然干燥的时间须保证涂层达到实干。
另外,水性涂料漆膜在实干前对水敏感,涂层未达到实干前,车体或配件不得露天存放或淋水。

2.3 施工参数
除施工黏度外,水性涂料施工参数与溶剂型涂料大体一致。因水性涂料所使用的树脂与溶剂型涂料不同,水性涂料存在一种假稠现象,控制水性涂料施工黏度参数与溶剂型涂料一致时,喷涂时涂料过稀,会产生大面积流挂现象。根据本公司大量喷涂试验研究及后续跟踪情况,制定了铁路货车常用的几种水性涂料的施工参数,见表3。
3 涂膜缺陷及处理方法
根据对水性涂料的研究及喷涂经验来看,水性涂料涂装常见如下缺陷,针对这些缺陷,专门研究制定了相应的解决措施。

3.1 流挂(图2)
形成原因1 :喷涂环境温度太低。解决措施:喷涂前基材表面预热、喷漆室送热风加热(12 ℃以上)、涂料材料预热。
形成原因2 :喷涂及干燥环境相对湿度太高(>85%)。
解决措施:喷涂前表面预热、喷漆室送热风加热(12 ℃以上)、涂料材料预热。
形成原因3 :一次性喷涂过厚。
解决措施:控制喷涂距离和喷涂流量,注意在喷涂过程中两条漆带不能过多重复,保持均匀的喷涂速度。形成原因4 :涂料过度稀释
解决措施:调漆时控制加水量,涂料黏度调配应在工艺规定范围内。

3.2 开裂(图3)
形成原因:一次性喷涂太厚、烘干温度过高和闪干时间太短等综合因素影响。
解决措施:
(1) 一次性喷涂厚度最好控制在50~80 μm之间。
(2) 烘干温度不要超过70 ℃,在能干的情况下,最好控制在40~60 ℃。
(3) 条件允许的情况下,喷涂后可闪干10 min左右后再烘干。

3.3 干喷(图4)
形成原因1 :喷涂环境温度过高(>40 ℃)。
解决措施:降低环境温度或稀释涂料。
形成原因2 :喷涂环境相对湿度太低(<40%)。
解决措施:提高环境湿度或稀释涂料。

3.4 斑点(图5)
形成原因1 :基材表面存在污染物。
解决措施:加强基材表面清理工作,确保将油污、探伤液及其它污染物清理干净。
形成原因2 :喷涂材料中混有油脂。
解决措施:切换水性涂料前,应对使用溶剂型涂料的调漆桶、喷涂设备及管路系统进行彻底清洗。
建议先用溶解性强的环氧漆稀释剂或聚氨酯漆稀释剂浸泡1 h 以上,然后再清洗喷漆机及管路系统,最后再用清洁自来水冲洗,直至清洗水无色、无明显油花。

3.5 油漆脱落
形成原因1:基材表面的油污等杂质未清理干净。
解决措施:加强基材表面清理工作,确保将油污、探伤液及其它污染物清理干净。
形成原因2:喷涂时温度过低或者相对湿度过高。
解决措施:根据环境温度和湿度情况,增加表面预热、喷漆室送热风(12 ℃以上)、烘干等操作。

结语
通过对水性涂料性能特点及施工工艺的研究,提出了处理涂膜缺陷的方法,通过制定适合铁路货车水性涂料施工的工艺规范,有效解决了铁路货车用水性涂料施工工艺技术尚不成熟的难题,为水性涂料在铁路货车上的全面推广应用、实现绿色制造奠定技术和理论基础。很多人换车后在转让自己的旧车时发现,买方尤其是比较专业的二手车中介特别重视车是不是原厂漆,甚至会用漆膜测试仪进行全车检测。如果不是原厂漆,价格上要打更大的折扣。一些有经验的“老司机”也会告诉你:汽车的原厂漆尽量不要动,一些小的漆面破损不必太在意中国涂料在线coatingol.com。这是为什么呢?今原则上,生活舱、机舱等舱壁都应涂装防火涂料。但由于目前防火涂料一般为膨胀型防火涂料,燃烧后仍放出少量氯气、SO2等有毒气体和一定量的烟雾;还不能达到只释放CO2和水的无毒无害标准,不适合狭小舱室的防火需要,因此只在舰艇弹药舱等特殊部位涂装。随着科技的发展,新型无烟无害防火涂料必将广泛应用于内舱涂料。【兰陵化工集团涂料油漆】PVC树脂和管道制造商墨西哥化学公司(Mexichem)已收购Vinyl Compounds Holdings Ltd.(VCHL),具体条款并未透露。

 

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