[發明專利]不銹鋼材質鐵路貨車水性涂料涂裝工藝

有效

• 申請號: 201210290891.X
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102794257A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 陳強;陶加法
• 申請（專利權）人: 南車長江車輛有限公司
• 主分類號: B05D1/38
• 分類號: B05D1/38;B05D3/00;B05D3/02;C09D129/14;C09D161/06
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明涉及鐵路貨車表面涂裝工藝，具體地指一種不銹鋼材質鐵路貨車水性涂料涂裝工藝。

背景技術

目前，不銹鋼材質鐵路貨車已被廣泛應用于國內主要鐵路運輸線，例如用于大秦鐵路沿線的C80B型不銹鋼敞車已成為煤炭運輸的主體。為了延長不銹鋼材質鐵路貨車的使用周期，其不銹鋼部位需要用涂料涂裝。傳統的涂裝工藝是這樣的：整車鋼結構組裝完工后，對不銹鋼表面進行清洗，以清除表面的灰塵和油污，然后直接涂覆溶劑型涂料。由于溶劑型涂料的附著力相對較好，且對底材表面清潔度的容忍度高，因此在不銹鋼材質鐵路貨車上使用溶劑型涂料時，其附著力問題不是很突出。

隨著鐵路運輸事業的飛速發展，不銹鋼材質鐵路貨車所承擔的運載任務也越來越繁重，其車型也逐步向重載、環保、美觀、長壽命方向發展。為此，新設計的不銹鋼材質鐵路貨車大多要求采用環保型的水性涂料。但對于光滑的不銹鋼表面而言，使用水性涂料會存在涂層附著力差的問題，導致涂裝質量變差。通過拋丸或噴砂處理可以增加不銹鋼表面的粗糙度，進而提高涂層的附著力，但底材表面不容易處理徹底，涂層容易出現斑點、色差等缺陷，嚴重影響了后續工藝中涂層的附著力和防護性能。如何保證不銹鋼材質鐵路貨車上水性涂料涂層的外觀質量和使用壽命，一直是鐵路科研人員試圖解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種不銹鋼材質鐵路貨車水性涂料涂裝工藝，其能有效提高水性涂料在不銹鋼表面的附著力，確保水性涂料涂層外觀質量良好。

為實現上述目的，本發明所設計的不銹鋼材質鐵路貨車水性涂料涂裝工藝，包括如下步驟：

1）按常規生產工藝規范對不銹鋼車體表面進行清洗，清除其上的油污和灰塵；

2）采用高壓無氣噴涂或空氣噴涂的方法在不銹鋼車體表面噴涂一道磷化底漆過渡涂層；

3）磷化底漆噴涂后在自然環境中干燥或在烘箱中烘干，使磷化底漆過渡涂層形成厚度為5~30μm的干膜；

4）再按常規水性涂料涂裝工藝規范在磷化底漆過渡涂層上噴涂水性涂料，即可完成不銹鋼材車體表面的涂裝。

作為優選方案，所說的步驟2）中，所述磷化底漆中各組份的重量百分比為：聚乙烯醇縮丁醛14.5~17.0%，熱固性酚醛樹脂6.0~8.5%，三聚磷酸鋁2.5~4.0%，磷酸鋅2.0~3.0%，氧化鐵紅11.0~13.0%，滑石粉1.0~2.0%，磷酸1.0~2.5%，余量為有機溶劑。

進一步地，所述磷化底漆中各組份的重量百分比為：聚乙烯醇縮丁醛15.1%，熱固性酚醛樹脂6.7%，三聚磷酸鋁3.2%，磷酸鋅2.5%，氧化鐵紅12.0%，滑石粉1.5%，磷酸1.7%，余量為有機溶劑。

更進一步地，所說的步驟3）中，所述磷化底漆噴涂后在自然環境中干燥30~90min或在溫度為45~65℃的烘箱中烘干5~15min，使磷化底漆過渡涂層形成厚度為8~25μm的干膜。

再進一步地，所述磷化底漆噴涂后在自然環境中干燥50~70min或在溫度為50~60℃的烘箱中烘干10~12min，使磷化底漆過渡涂層形成厚度為10~20μm的干膜。

本發明涂裝工藝的設計要點是在水性涂料與不銹鋼底材之間增加了一道磷化底漆過渡涂層，磷化底漆中各組份的作用機理如下：

聚乙烯醇縮丁醛是過渡涂層的主要成膜樹脂，在過渡涂層中起粘結顏料、施加附著力的作用。該樹脂附著力強、韌性好，具有良好的耐熱、耐光和耐油性能。熱固性酚醛樹脂的作用是與聚乙烯醇縮丁醛樹脂混合，增強聚乙烯醇縮丁醛樹脂的抗腐蝕性能。

三聚磷酸鋁、磷酸鋅作為化學防銹顏料，其作用機理是與不銹鋼金屬表面的Fe²⁺形成附著牢固的絡合物沉淀層，同時與涂料中的羥基、羧基配位，生產穩定的交聯配位化合物，從而使顏料—涂料—底材之間形成穩定的化學結構，進而大幅增強涂層的附著力和抗滲透性能。

氧化鐵紅主要起著色作用，并起一定的物理防銹作用。滑石粉作為一種填料，主要作用是提高涂層的屏蔽效果，進而改善涂料的流平性。

磷酸的主要作用是與金屬反應生成磷化膜，磷化膜對不銹鋼金屬表面有良好的鈍化作用，且由于磷化膜表面較為粗糙，可大幅增強后續水性涂料涂層的附著力。

有機溶劑主要起溶解聚乙烯醇縮丁醛樹脂、熱固性酚醛樹脂的作用，使涂料具有良好的施工性能，從而在不銹鋼車體表面形成一層5~30μm的致密干膜，可采用一種或數種已知有機溶劑組配。

上述磷化底漆中各組份協同作用，可在鋁、銅、鎘、鎳等金屬的光滑表面形成極強的附著力。