高鐵水性涂料發(fā)展趨勢(shì)
鐵路行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位,目前鐵路貨車市場(chǎng)保有量已達(dá)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(guó)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(dá)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(shì)在必行!
目前水性漆的研究應(yīng)用已在多個(gè)領(lǐng)域取得突破。水性漆種類繁多,建筑涂料早已實(shí)現(xiàn)了水性化,而水性的木器、地坪、汽車、防火、防腐等涂料產(chǎn)品的研究與應(yīng)用也異彩紛呈。陰極電泳涂料用于車輛底涂已有多年,技術(shù)工藝成熟。鐵路貨車近幾年開始嘗試應(yīng)用水性漆,但由于受到傳統(tǒng)工藝的限制,其應(yīng)用還需要一段歷程。隨著水性漆的不斷研發(fā)和進(jìn)步,應(yīng)用將會(huì)逐步擴(kuò)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(guó)內(nèi)外涂料的研發(fā)熱點(diǎn)。目前,國(guó)外水性涂料市場(chǎng)份額占有率相對(duì)國(guó)內(nèi)較高,國(guó)內(nèi)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(guó)內(nèi)使用的大都是進(jìn)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(jié)構(gòu)中含有的環(huán)氧基、醚鍵、羥基及苯環(huán)結(jié)構(gòu)等特征基團(tuán)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(diǎn),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(diǎn)。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(jié)構(gòu),具有更好的耐化學(xué)腐蝕性,是底漆的優(yōu)良材料。國(guó)內(nèi)外對(duì)雙組分水性環(huán)氧樹脂涂料的研究已經(jīng)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(shí)在性能上還存在一些不足,如:對(duì)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(dǎo)致對(duì)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(shí)對(duì)其施工工藝方面進(jìn)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(guó)雙組分環(huán)氧涂料研究的重點(diǎn)?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的企業(yè)通過對(duì)不同類型環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性、組合,選擇合適的顏料、助劑,制成性價(jià)比優(yōu)良的雙組分水性環(huán)氧涂料,同時(shí)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(guó)家環(huán)保要求:目前我國(guó)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(yīng)用的溶劑型厚漿醇酸涂料以及一些鐵路機(jī)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(jīng)過環(huán)保理化分析測(cè)試中心檢測(cè),TVOC排放濃度只有0.21毫克/立方米,完全可以達(dá)到國(guó)家監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)。第二,水性漆不會(huì)增加使用成本、無需設(shè)備改造;涂料成本在產(chǎn)品涂裝成本中只占有30%的權(quán)重,涂裝一次合格率、生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)、輔助材料稀釋劑的采購(gòu)、安全環(huán)保固定資產(chǎn)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(quán)重。在同等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,使用水性工業(yè)涂料后,現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備不需要改造可直接使用,涂裝時(shí)用水稀釋,可減少40%-50%的稀釋劑采購(gòu)成本,延長(zhǎng)活性炭等環(huán)保易耗品更換周期,減少環(huán)保固定資產(chǎn)投入,免征排放水和排污費(fèi),降低員工職業(yè)健康安全的長(zhǎng)期隱性成本,提高企業(yè)生產(chǎn)效率和社會(huì)效益。據(jù)測(cè)算,一個(gè)年產(chǎn)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(jìn)口的水性漆,成本相對(duì)偏高,如果采用國(guó)內(nèi)成熟的水性工業(yè)涂料涂裝體系,成本也會(huì)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(jiǎn)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(jiān)韌且手感好,不黃變,耐水性優(yōu)秀,不燃燒,耐高溫等許多長(zhǎng)處。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,中國(guó)對(duì)涂料安全和環(huán)保需求也不斷進(jìn)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!