高鐵水性涂料發(fā)展趨勢
鐵路行業(yè)在國民經濟中占據(jù)重要地位,目前鐵路貨車市場保有量已達到80萬輛,每年鐵路貨車新造、廠修超出10萬輛,消耗涂料3萬多噸。我國鐵路車輛涂裝用涂料絕大部分是溶劑型涂料,而不是水性涂料,為達到節(jié)能減排的要求,減少VOC的排放,鐵路涂料涂裝水性化勢在必行!
目前水性漆的研究應用已在多個領域取得突破。水性漆種類繁多,建筑涂料早已實現(xiàn)了水性化,而水性的木器、地坪、汽車、防火、防腐等涂料產品的研究與應用也異彩紛呈。陰極電泳涂料用于車輛底涂已有多年,技術工藝成熟。鐵路貨車近幾年開始嘗試應用水性漆,但由于受到傳統(tǒng)工藝的限制,其應用還需要一段歷程。隨著水性漆的不斷研發(fā)和進步,應用將會逐步擴大深入,最終替代溶劑型涂料。
水性漆因其環(huán)保、節(jié)能、低毒和安全等優(yōu)異性能而成為國內外涂料的研發(fā)熱點。目前,國外水性涂料市場份額占有率相對國內較高,國內水性漆的使用主要集中在建筑行業(yè),而汽車涂裝行業(yè)及軌道交通涂裝行業(yè)用量很少,且國內使用的大都是進口涂料品牌,其中多為單組分水性漆,雙組分水性漆較少。水性漆樹脂有很多種,基本上溶劑型涂料所用的成膜樹脂都可以水性化,環(huán)氧樹脂分子結構中含有的環(huán)氧基、醚鍵、羥基及苯環(huán)結構等特征基團決定了環(huán)氧樹脂涂料有許多其它樹脂不可比擬的優(yōu)點,如優(yōu)良的附著力,良好的耐水性、耐酸性、耐堿性,涂膜收縮小,硬度高,耐磨性好,電氣絕緣性優(yōu)良等特點。此外,雙組分水性環(huán)氧樹脂涂料與單組分水性環(huán)氧樹脂涂料相比,由于引入了交聯(lián)結構,具有更好的耐化學腐蝕性,是底漆的優(yōu)良材料。國內外對雙組分水性環(huán)氧樹脂涂料的研究已經取得了一定的成果,但所研發(fā)的雙組分水性環(huán)氧樹脂涂料用作底漆時在性能上還存在一些不足,如:對濕度、溫度要求高,干燥慢,防腐蝕性較溶劑型涂料差,表面張力較高,導致對被涂物表面的清潔度要求較高。如何選用合適的環(huán)氧樹脂及助劑來克服上述性能上的不足,同時對其施工工藝方面進行研究,使其更好地滿足汽車行業(yè)及軌道交通行業(yè)涂料的要求,是目前我國雙組分環(huán)氧涂料研究的重點?,F(xiàn)在國內的企業(yè)通過對不同類型環(huán)氧樹脂進行改性、組合,選擇合適的顏料、助劑,制成性價比優(yōu)良的雙組分水性環(huán)氧涂料,同時選擇適宜的施工工藝,更好地滿足鐵路車輛的涂裝要求。
除了能滿足鐵路車輛的涂裝要求之外,水性漆還有兩大好處。第一,水性漆符合國家環(huán)保要求:目前我國鐵路車輛涂裝用涂料很大部分是溶劑型涂料。鐵路貨車廣泛應用的溶劑型厚漿醇酸涂料以及一些鐵路機車和客車面漆均有一定量的VOC排放。而水性工業(yè)漆,VOC含量最低只有9克/升,廢氣排放經過環(huán)保理化分析測試中心檢測,TVOC排放濃度只有0.21毫克/立方米,完全可以達到國家監(jiān)控標準。第二,水性漆不會增加使用成本、無需設備改造;涂料成本在產品涂裝成本中只占有30%的權重,涂裝一次合格率、生產設備的維護與保養(yǎng)、輔助材料稀釋劑的采購、安全環(huán)保固定資產投入與折舊、活性炭等環(huán)保易耗品的消耗、員工職業(yè)健康安全保障等隱性成本占據(jù)涂裝成本更大的權重。在同等質量標準基礎上,使用水性工業(yè)涂料后,現(xiàn)有生產設備不需要改造可直接使用,涂裝時用水稀釋,可減少40%-50%的稀釋劑采購成本,延長活性炭等環(huán)保易耗品更換周期,減少環(huán)保固定資產投入,免征排放水和排污費,降低員工職業(yè)健康安全的長期隱性成本,提高企業(yè)生產效率和社會效益。據(jù)測算,一個年產1000輛貨車的企業(yè),涂裝水性化后,全年可節(jié)省綜合成本120萬元以上。部分高鐵及軌道交通涂裝線,由于目前還采用進口的水性漆,成本相對偏高,如果采用國內成熟的水性工業(yè)涂料涂裝體系,成本也會降低。
水性漆具有無毒環(huán)保,不含苯類等有害溶劑,不含游離TDI,施工簡單方便,不易出現(xiàn)氣泡、顆粒等油性漆常見弊端,固體含量高,漆膜飽滿堅韌且手感好,不黃變,耐水性優(yōu)秀,不燃燒,耐高溫等許多長處。隨著社會的不斷發(fā)展,中國對涂料安全和環(huán)保需求也不斷進步,水性漆正因其所具有的低危害、低污染特性,在鐵路涂裝方面也存在極大的發(fā)展空間!