水性涂料在電力機(jī)車與城軌車輛上應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

摘要：本文著重對水性涂料在電力車與城軌車輛中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，并對其之后的應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：水性涂料;電力機(jī)車;城軌車輛;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

水性涂料是一種環(huán)保性較強(qiáng)的涂料，隨著當(dāng)前環(huán)保意識和健康意識的不斷提高，水性涂料的發(fā)展前景也極為廣泛，而鐵道交通作為我國基礎(chǔ)建設(shè)的關(guān)鍵構(gòu)成部分，也勢必要做好節(jié)能環(huán)保工作。

一、水性涂料的概述

（一）水性涂料的概念

水性涂料在進(jìn)行使用的過程中所用的介質(zhì)是水，當(dāng)前常用的水性涂料主要包括兩種，一種是水溶性涂料，另一種是水分散性涂料，也就是乳膠涂料。水溶性入料的成膜物是水溶性樹脂，主要包括電泳涂料、水性環(huán)氧樹脂、無機(jī)高分子水性樹脂、水溶性醇酸樹脂等。而水分散涂料的成膜物則是乳液，在應(yīng)用過程中需要采取機(jī)械進(jìn)行攪拌，在存在乳化劑的條件下，保持一定溫度使單體向小粒子團(tuán)進(jìn)行聚合，其在水中分散后形成的乳液則為水分散涂料，水分散涂料主要包括水溶膠涂料、乳化乳膠涂料、聚合乳膠涂料等[1]。

（二）水性涂料的特點(diǎn)

水性涂料可以說是一種溶劑型涂料，具有較高的環(huán)保價(jià)值，其應(yīng)用的優(yōu)勢性較為明顯。首先，水性涂料的溶劑是水，在應(yīng)用過程中不需要格外加入其他物質(zhì)，因此能夠節(jié)省資源和總成本;第二，水性涂料對于施工環(huán)境和材質(zhì)的要求性較低，在大多數(shù)材質(zhì)表面都有較強(qiáng)的附著力，且即便施工現(xiàn)場或材質(zhì)表面潮濕，也能直接進(jìn)行施工，而在施工結(jié)束后，所用工具用水就能清潔干凈，減少了這一環(huán)節(jié)的支出;第三，水性涂料的應(yīng)用有較高的安全性，由于其以水為介質(zhì)，能夠減少火災(zāi)發(fā)生的幾率，且其所含毒性較低，對環(huán)境的不利影響也較少;另外，水性涂料有著平整均勻的電泳涂膜，因此耐腐蝕性較高。

（三）水性涂料的應(yīng)用情況

水性涂料雖然是近年來出于環(huán)境保護(hù)意識下新誕生的一種涂料，但其當(dāng)前在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用較為廣泛，美國自1966年頒布法律控制揮發(fā)性有機(jī)化合物的使用后，水性涂料的應(yīng)用就逐漸開始發(fā)展。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示[2]，歐美地區(qū)水性工業(yè)涂料的應(yīng)用占比在30%-45%左右，而我國尚不足20%，可見我國在水性涂料的應(yīng)用和發(fā)展在目前階段還存在著一定的差距。

（四）水性涂料的應(yīng)用前景

隨著經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的不斷提升，人們的健康意識不斷提高，房屋作為我們居住辦公的重要場所，在裝修過程中不僅看重裝修風(fēng)格，也越來越關(guān)注環(huán)保和安全問題，水性涂料的市場需求不斷提高，近年來在我國的應(yīng)用范圍、生產(chǎn)量、研究程度等快速前進(jìn)，越來越多的新產(chǎn)品在市場上出現(xiàn)，加之國家法律規(guī)定的把控和引導(dǎo)，工業(yè)涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用逐漸向環(huán)保性方面靠近，但目前還沒有強(qiáng)制性的管理標(biāo)準(zhǔn)形成。在之前的實(shí)際應(yīng)用過程中，水性涂料的價(jià)格相對較高，因此對其發(fā)展產(chǎn)生了一定的制約效果，而隨著能源的過度利用，原油資源減少、價(jià)格上漲，為水性涂料的發(fā)展起到了幫助作用，制約其發(fā)展的因素大幅度減弱，促進(jìn)了水性涂料行業(yè)的進(jìn)步。但與此同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國水性涂料在實(shí)際應(yīng)用中尚不能完全將溶劑型涂料代替，在生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)創(chuàng)新、工藝效果等方面還需要改進(jìn)。

二、水性涂料在電力機(jī)車與城軌車輛上的應(yīng)用

當(dāng)前電力機(jī)車于城軌車輛中水性涂料的應(yīng)用較為廣泛，其品種主要包括乳膠型涂料、水溶性醇酸樹脂涂料、水性聚氨酯涂料及水性環(huán)氧樹脂涂料等，而在應(yīng)用過程中也反映出了一定的問題。

（一）水性乳液型阻尼涂料

涂料耐水性不足，如所處環(huán)境潮濕，很容易出現(xiàn)腐壞、霉變等情況。

（二）水性醇酸涂料

該涂料屬于單組分涂料，在應(yīng)用過程中耐水性和耐溶劑性差，如周邊環(huán)境潮濕，在應(yīng)用后很容易變得黏軟，且不耐擦洗。

（三）水性聚氨酯涂料

光澤度和豐滿度較低，應(yīng)用后涂膜會出現(xiàn)氣泡的情況，施工極易受到溫濕度的影響，且施工結(jié)束后需要較長的時(shí)間晾干[2]。

（四）水性環(huán)氧涂料

如底材存在油污會對使用效果產(chǎn)生較大的影響，不耐腐蝕，機(jī)械性能較低。

總的來說，當(dāng)前水性涂料在應(yīng)用過程中有著較高的要求，需要底材無油污，周圍環(huán)境適宜，且需要較長時(shí)間干燥。但隨著技術(shù)和工藝的不斷創(chuàng)新，存在的問題也逐漸能夠找到解決或防止的方法。

三、水性涂料在電力機(jī)車與城軌車輛上的應(yīng)用趨勢

最近幾年涂料在鐵道車輛的應(yīng)用上出現(xiàn)了數(shù)次更迭，涂料的品種、工藝、技術(shù)等都發(fā)生著變化，當(dāng)前水性品種逐漸有代替當(dāng)前產(chǎn)品的趨勢。

（一）乳膠型涂料的發(fā)展

電力機(jī)車及城軌車輛中乳膠型涂料的應(yīng)用主要是功能性涂料，常見品種為水性阻尼涂料。其構(gòu)成包括增塑劑、聚合物乳液、填料、溶劑等，其中聚合物乳液中含有特定的Tg，主要在機(jī)車的徹底等位置涂覆。

（二）水溶性醇酸涂料的發(fā)展

該產(chǎn)品耐候性和耐磨性不佳，因此在當(dāng)前已經(jīng)不作為鐵道部的推薦涂料，只是由于去操作簡單、價(jià)格低廉，因此在少數(shù)沒有高要求的配件上使用，在之后的發(fā)展中需要著重對性能進(jìn)行提升[4]。

（三）水性聚氨酯涂料的發(fā)展

在之后的應(yīng)用中要著重研究復(fù)合型改性水性分散型氨酯涂料，將特殊的分子功能引入，提高其應(yīng)用的耐水性、耐溫性及耐候性，同時(shí)降低生產(chǎn)的成本。

（四）水性環(huán)氧涂料的發(fā)展

該產(chǎn)品自身環(huán)保性較強(qiáng)，但耐腐、耐水、穩(wěn)定性、機(jī)械性等相對較低，雖然目前的使用暫未發(fā)現(xiàn)明顯的問題，但之后必須加強(qiáng)對其配方和工藝的改進(jìn)，提高其應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)束語

綜上所述，水性涂料在我國當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用尚存在著一定的缺陷，而隨著原油資源的不斷減少，節(jié)能環(huán)保工作的重要性不斷提高，在進(jìn)行鐵路交通建設(shè)的過程中，勢必要加強(qiáng)水性涂料的應(yīng)用，并對當(dāng)前的原材料、技術(shù)和工藝進(jìn)行改良，解決當(dāng)前存在的缺陷，促進(jìn)我國鐵路建設(shè)事業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳春霖，孟曉偉，唐毅，等.水性涂料的特點(diǎn)及其應(yīng)用發(fā)展[J].山東化工，2019，48（7）：2-3.

[2]董立志，胡中源，商培，等.水性工業(yè)涂料的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].涂層與防護(hù)，2019（2）：7-8.

[3]陶加法，肖艷，陳強(qiáng)，等.鐵路貨車水性涂料技術(shù)研究及其應(yīng)用[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2020（1）：3-3.

[4]陶加法，汪洋，肖艷，等.鐵路貨車用水性涂料的工藝研究和推廣應(yīng)用[J].上海涂料，2019，57（5）：5-5.

作者簡介：姓名 ：盛福 1981-02 性別：男 民族：漢族 籍貫：湖南省株洲市，職務(wù)職稱：涂裝高級技師 中車集團(tuán)技能專家 ?學(xué)歷：大專。