大型养路机械水性涂料涂装工艺浅谈

2015年1月26日，国家财政部与国家税务总局联合发布了“关于对涂料征收消费税的通知”：经国务院批准自2015年2月1日起在全国范围内对涂料征收消费税，征收范围包括生产、委托加工和进口环节征收，适用税率为4%。同时，对施工状态下挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOC)含量低于420克/升(含)的涂料免征消费税。HJ 2537-2014 《环境标准产品技术要求 水性涂料》中，对水性涂料的有害物质限量提出要求，标准中规定汽车涂料VOC面漆≤150g/L，中涂≤100g/L，底漆≤75g/L。国家对VOC排放的限制越来越严格，水性涂料也将替代或部分替代传统的溶剂型涂料。成为涂装行业必不可少的一员。

养路机械作为铁路维修的主要设备，其运营环境极其复杂，这些设备常年饱经风吹日晒、雨淋，昼夜间温差变化大的考验，涉及高寒区域、高湿热以及高风沙等不同环境，这就需要性能更高、功能更全的外饰涂层。大型养路机械涂装配套用漆按照铁道行业标准TB/T 2260-2001《铁路机车车辆用防锈底漆》和TB/T 2393-2001《铁路机车车辆用面漆》的两大检验标准，选用的涂料应当能够达到良好的配套性，以达到涂层技术要求。水性涂层配套体系包括水性环氧底漆、不饱和聚酯腻子、水性聚氨酯中间漆、水性聚氨酯面漆。

涂料喷涂受以下因素的综合影响：环境因素(温度、风速、湿度、粉尘等)、设备因素(喷涂设备的选型、喷涂构件的表面处理情况及结构特点等)、施工因素(喷涂方式、人员操作水平、不同涂料对环境和操作的要求等)。以下将对大型养路机械水性涂料涂装过程中对基材的表面处理情况、施工环境的要求、喷涂方式、以及施工过程中出现的漆膜缺陷及解决方案做详细说明。

基材的表面处理包括除锈处理、除油处理。

1.1.1除锈处理

用喷丸或喷砂等方式，彻底去除基材表面上的锈蚀、毛刺、焊渣等缺陷；喷砂除锈后的钢材表面，除锈等级应达到GB/T8923-1988中的Sa2.5级，表面粗糙度为Ra(12.5～50)μm；经手工或动力工具除锈后的钢材表面，除锈等级应达到GB/T8923-1988中的St3级。车体钢结构除锈合格后，用洁净的高压风由内到外进行全车吹扫，将打磨脱落的灰尘、锈迹等除干净。

1.1.2除油处理

用棉纱或毛巾蘸汽油或溶剂由内到外将待漆表面连续擦洗二遍，清除车体钢结构上油污、手指印、灰尘等，擦拭顺序为：顶部     侧面、端面      底部，最后用洁净的干棉纱擦拭待漆表面；待汽油或稀释剂干后，用洁净的高压风将整个待涂装表面吹扫一遍，彻底清除灰尘、杂物，确保待漆表面干净，无油污、灰尘。

基材表面处理后应尽可能马上喷涂底漆，否则应放置在干燥、洁净的室内。若工件处理后放置时间过长锈蚀严重，建议二次喷砂处理。

基材的表面处理对涂装质量有着很大的影响，表面处理的好坏直接影响涂装的效果。为了验证水性环氧底漆在不同的基材表面处理情况下所表现的附着力特做以下实验，如表1、表2所示。

表1 水性环氧底漆在不同基材处理情况下的附着力

表2 水性环氧底漆在不同基材处理情况下的附着力图示

根据以上测试结果，工件按现有除去旧漆抛丸的工艺，需保证基材表面无严重油污和浮锈，对于严重油污和浮锈的部位，可采用手工打磨除去浮锈和溶剂擦拭去除油污的方式，保证水性漆的附着力。除油除锈的工艺不仅为喷涂工艺做好准备工作，还提高了产品的涂装寿命。优化涂装对于产品的保护作用，可以有效的防止减少产品因施工条件的严酷所导致锈蚀现象的发生。

涂装施工应在清洁、干燥、空气流通、光线充足的地方进行。环境温度应保持在10-35℃，相对湿度控制在35%-75%，如在大于该湿度施工时，应采取防潮措施。涂装用具必须清洁。喷涂用压缩空气应保持清洁干燥。

为了确保混合均匀，应使用机械搅拌机分别搅拌两个组份。然后将A、B组份按照规定比例混合并搅拌均匀，两个组份混合过程中搅拌器应伸至容器底部(搅拌至少5分钟)，添加适量的水调整到施工粘度(加水量根据环境温度及不同喷枪进行调节)，调好的漆必须在规定的时间内用完，超过有效期不能使用。表3为水性涂料使用参数，表4为喷枪类型及喷涂参数。

表3  水性涂料使用参数

表4  喷枪类型及喷涂参数

水性涂料施工过程中，常见的漆膜缺陷包括：锈蚀、流挂、针孔、痱子等。见图8所示。表4-8为漆膜缺陷产生的主要原因及解决方法。

图8 常见的漆膜缺陷

表5  锈蚀产生原因及解决方法

表6  流挂产生原因及解决方法

表7  针孔产生原因及解决方法

表8  痱子产生原因及解决方法

虽然水性涂料在环保方面占有优势，但是水性涂料也存在一些需要攻克的难关，比如：成本相对于溶剂型涂料来说有所增加，对施工环境要求较高，温湿度的控制要求更为严格，对施工设备要求比较特殊，对操作者的操作技能要求更高。相对溶剂型涂料来说，虽然水性涂料单价成本略有上升，但水性涂料VOC含量低，涂料施工过程中不易燃易爆，在安全性上更加具有优势，其他如漆雾处理、设备清洗等问题也要比溶剂型涂料简化得多，企业运行成本大大降低。随着涂料消费税的征收，水性涂料的优势越来越明显，节能减排是我国环保的重点，也是世界发展的趋势。随着科技的不断进步，涂料工作者不断的探索与创新，施工环境的不断完善，相信在不久的将来，水性涂料会在各个领域得到更广泛的应用。