慧聰表面處理網訊：1前言
軌道客車塗裝所需的油漆塗料產品主要有常規油漆塗料和特種功能型油漆塗料。常規塗裝所用的油漆塗料產品是眾所周知的，比方說底漆、膩子、中塗、面漆等等。而對於軌道客車設計製造過程中，要滿足相關設計功能的特種油漆塗料產品以及這些產品的應用情況，可能就是知之甚少。以下將列舉幾個應用的實例探討軌道客車特種塗料的應用。
2軌道客車特種塗料應用現狀
2.1阻尼降噪塗料應用現狀
軌道客車製造行業真正提出阻尼降噪塗料概念還是在20世紀90年代，在這之前客車車體採用的是溶劑型瀝青材料，主要有熱噴瀝青、溶劑型環氧瀝青等，並且當時的基本出發點還是以防腐保護作為主要功能需要。隨著技術的不斷創新和進步，具有阻尼降噪、阻燃、防腐為一體的水溶型乳化瀝青材料和水性丙烯酸類阻尼降噪塗料產品相繼被研發生產出來，據此鐵標TB/T2932-1998也制定出臺並與1999年4月1日發布實施。
水溶性阻尼降噪塗料的誕生，不但改變了工人的操作環境，而且也使軌道客車的隔音阻尼降噪水平有了明顯提高。至此，水溶性阻尼降噪塗料已經成為軌道客車車體結構內部及底架下表面不可缺少的重要的隔音阻尼防腐保護材料。它在繼承了原有瀝青塗料防腐功能的同時，顯著提高了隔音阻尼降噪的功能和阻燃性，為提高車輛的阻尼降噪性能，滿足車輛降噪和阻燃目標值要求從而提高車輛的舒適性和耐久性發揮了重要作用。
軌道客車車體結構內部表面及車體底架外表面噴塗水溶性阻尼降噪塗料的通常要求是，噴塗後幹膜厚度根據各部位的要求應在1～5mm範圍內，最佳厚度經驗值是3.5mm。阻尼降噪塗料的複合損耗因數+20℃時大於或等於0.11。阻燃性達到45度角燃燒難燃級。耐鹽霧性能1500小時無鏽蝕、無起泡、無脫落(沿劃線2mm範圍內)。
2.2絕緣塗料應用現狀
絕緣塗料在軌道車輛上應用主要有兩個方面，一是地鐵、輕軌等電動車組車頂受電弓平臺區域範圍內電絕緣塗料，另外就是異種金屬接觸表面防電位差腐蝕用絕緣漆。
2.2.1車頂受電弓平臺區域電絕緣塗料
車頂受電弓平臺區域電絕緣塗料具有優良的電氣絕緣性和良好的難燃性，耐電壓高。附著力強，幾乎不會發生熱脹冷縮和硬度變化，彈性好，延伸率高，當基板發生變形時具有優良的隨形性。
車頂電絕緣塗料的施工工藝性良好，主要由底塗層、中塗層、防滑層、和面漆層組成，塗層結構要求見表1。
表1 車頂受電弓平臺區域絕緣塗料塗層結構
塗層結構
幹膜厚度
底塗層1
60～80μm
中塗層1
2.0～2.5mm
底塗層2
60～80μm
中塗層2
1.0～1.5mm
防滑層
粘覆防滑橡膠粒或矽砂
面漆層
1.0～1.5mm
2.2.2異種金屬接觸表面防電位差腐蝕用絕緣漆
異種金屬接觸表面防電位差腐蝕用絕緣漆是針對鋁合金車體軌道客車而開發的特種功能型塗料。該塗料是以多功能的丙烯酸改性有機矽絕緣樹脂為主要原料製成。具有優良的絕緣性和良好的物理性能，擊穿強度常態時70kv/mm,浸水後30kv/mm。
採用鋁合金材料製造軌道客車車體及部件時，設計結構中有鋁合金部件和碳鋼部件聯接接觸的表面，由於兩種不同金屬表面的電位不同，因而產生電位差從而會產生電位差腐蝕。因此採用異種金屬接觸表面防電位差腐蝕用絕緣漆使這個問題迎刃而解。
應用時在處理好的兩種金屬表面分別塗覆幹膜厚度60～80μm防鏽底漆和30～50μm絕緣漆即可。
2.3特殊防腐塗料應用現狀
軌道客車轉向架是由高強度耐候鋼材料焊接而成，採取行之有效的措施提高轉向架的防腐性能是必要的。對於通常的外表面採用常規的防腐塗裝措施就能夠滿足防腐要求。比方說表面採用拋丸予處理，並使經過處理的表面清潔度達到Sa2.5級，增加油漆表面附著力的同時也消除了構架焊接過程中產生的內應力，避免應力腐蝕的發生。油漆材料採用雙組份環氧防鏽漆和雙組份環氧厚漿漆相配套，油漆幹膜總厚度≥160μm，雙組份環氧防鏽漆和雙組份環氧厚漿漆配套體系的耐鹽霧性測試指標達到1500h不起泡，不生鏽，不脫落，十字劃痕擴蝕小於2mm。
對於在焊接成型後形成空腔的構架和搖枕等部件，內部無法採用噴塗油漆的辦法來實現其防腐。如果內部不進行防腐處理，那麼隨著時間的增長，內腔由於受到大氣水分、鹽分等作用，極易被腐蝕，（實驗表明，一塊10mm厚的鋼板，如果有一面不做防腐處理，在惡劣環境下一年時間局部就會產生9mm的腐蝕坑）造成從內部腐蝕生鏽，而從外表面卻很難發現，這樣長久下去就會大大縮短使用壽命，嚴重時會降低結構強度影響行車安全。針對這一問題，在吸收國外先進技術的基礎上，研究探索採用灌注壓力設備向空腔中灌注或採用加長噴嘴噴塗方法灌塗或噴塗內腔結構防腐塗料，使之在內腔表面形成50μm左右的半乾性塗膜。該塗料滲透力附著力強，其半乾性的狀態決定了它具有自修復性和封閉的嚴整性。其耐鹽霧測試指標2000h不起泡，不生鏽，不脫落，十字劃痕擴蝕小於2mm。就此採用灌塗或噴塗內腔結構防腐塗料解決了內腔結構特殊部位防腐問題，滿足構架7.5年或240萬公裡免維護的要求。
2.4其他特殊功能塗料應用現狀
2.4.1耐高溫螺紋鬆動標記漆的開發應用
轉向架是軌道車輛的關鍵走行部位，而制動系統更是重中之重，系統中的螺紋緊固件是否存在鬆動，關係到行車安全。那麼如何來判斷螺紋緊固件是否存在鬆動的狀況，需要塗打防松標記油漆來表徵螺紋緊固件鬆動的情況。
目前常溫狀態下使用的普通防松標記漆只能滿足轉向架運行過程非發熱部件的要求，而不能滿足轉向架運行過程發熱部件的要求，如制動盤等制動系統部件。據車輛運行檢測的情況表明，制動盤高速情況下制動時，制動盤及螺栓的溫度達到甚至超過500℃，以至於普通的標記漆都發黑碳化，失去了防松標記的作用。為了滿足轉向架制動系統用的耐高溫螺紋鬆動標記漆的需要，開發研究了耐高溫的螺紋鬆動標記漆，解決現有制動系統防松標記漆運行過程中碳化、脫落、標記失效的問題。
2.4.2阻燃塗料的開發應用
軌道客車開發應用阻燃塗料是近些年才開始的，主要針對車輛製造過程中所使用的木樑、木骨、膠合板等木質件，這些木質件達不到離火自熄難燃級的阻燃要求，同時不進行處理的木材也會產生蟲蛀和腐朽等現象，因此需要對其阻燃性進行處理，通常的辦法是採用塗刷或浸塗阻燃塗料來解決問題。
這就要求阻燃塗料具備防火阻燃功能的同時還要具有防腐功能，目前通常使用的阻燃塗料氧指數在30～40%範圍內，根據TB/T3138附錄A，「45度角燃燒試驗方法及判定」，燃燒試驗性能測試等級為難燃級。
2.4.3示溫塗料
軌道客車開發應用示溫塗料也是隨著動車組的技術引進開始的，例如軸溫報警貼片，通過塗料的顏色變化來判定車軸在運行過程中的溫度變化，對行車安全起到至關重要的監測作用。
3特種塗料應用存在的問題
以上列舉了幾個特種功能性塗料在軌道客車上應用的實例，在這些塗料應用的過程中，存在以下問題。
3.1特種塗料的環境適應性問題；
比方說塗料在常溫環境時性能可以滿足技術條件的要求，而在高溫或低溫環境時的性能就降低或失效，不能符合技術性能指標的要求。
3.2特種塗料施工工藝性問題
比方說絕緣塗料要經過多道工序操作才能完成施工，增加了車輛製造周期，並且給質量控制過程帶來了麻煩。
3.3特種塗料乾燥後的重量問題
軌道客車設計時，車輛自重受軸重指標的限制，要控制車輛空載時的自重指標，這就要求塗裝在車上的塗料乾燥後的比重越小越好，目前所用的塗料比重還有減小的空間。
另外還有特種塗料綠色環保的問題及特種塗料的國產化問題。
4展望
軌道車輛製造業和其它行業一樣，對新的功能型材料的需求是永恆的，隨著人們對低碳環保、綠色出行、安全舒適的交通理念的不斷增強，軌道交通行業將不斷發展，由此也帶來了對軌道車輛快速增長的強烈需求，無論是在車輛的製造過程中，還是在車輛的運行使用中，都將會把使用材料的功能性和不能對環境造成危害結合起來。因此，對特種功能型塗料的品種需求預計有防塗鴉塗料、自潔型塗料、防凍粘塗料、自修復塗料、仿生塗料、示溫塗料等等。而從現有使用的特種塗料來看，開發使用出施工工藝簡單、幹膜比重小、自身的性能增強、無毒無公害的特種功能型塗料產品是我們的期待。
這就希望塗料研發和生產行業研發和生產出功能強大同時又綠色環保的環境友好型塗料產品，滿足軌道車輛製造行業的特殊需求，進而滿足人們對公共運輸綠色出行的要求。
責任編輯：張雪