轨道客车用涂料防涂鸦性能测试及研究

宗建平， 王谨璐， 高猛，王若钦（唐山轨道客车有限责任公司，河北唐山063035）

0 引言

随着科技的发展， 越来越多的轨道客车项目对外表面处理有了更高的要求， 许多国外城轨地铁项目要求其外表面涂膜具有防涂鸦功能。同时，动车、城轨、地铁运行时期的清洗频次较高，或对车体外皮涂膜造成磨损。低表面能涂料、自清洁涂料等屡见报道，如2010 年正式通车的辽河特大桥也是国内首次使用自清洁氟碳涂料的跨江公路大桥。许雄山探讨过低表面能涂料及其在客运列车保洁上的应用。本文在综述防涂鸦涂料的机理、应用的基础上，以不同品牌的涂料为对象，对涂层进行模拟涂鸦和耐污染性能测试和对比， 探讨了车体外皮涂层抗沾污性能和防涂鸦涂料施工工艺性。

1 防涂鸦涂料机理、应用

一般认为，防涂鸦涉及2 个方面的概念，一是在涂层上涂鸦后能方便去除或清洗干净， 二是无法涂鸦上去。对于根本无法涂鸦上去的涂层技术亦有应用，但不适合轨道客车外部涂层， 更不便于车体外部油漆涂层的修补维护， 故目前轨道车辆主机厂和轨道车辆涂料供应商普遍选择执行第一种防涂鸦概念。防涂鸦涂料具有自清洁功能，有的也被称为自清洁涂料，按照原理分为疏水型和亲水型两类。疏水型自清洁涂料具有“荷叶效应”，即水珠在自清洁涂膜上面滚动时，污物会黏附在水珠表面而被带走，从而达到自清洁效果。亲水型自清洁涂料通过树脂中的亲水性基团来发挥作用，当水珠与此类亲水性薄膜接触时， 水珠迅速铺展形成水膜流掉，带走污染物，从而实现自清洁效果。本文调研了艾仕得、卡秀堡辉、阿克苏、宣伟和亮克威泽等涂料体系，考察涂鸦后是否方便清洗，是否具有优良的耐清洗及耐污染性能， 并将上述样品列入后续试验计划。
 

2 涂料防涂鸦性工艺试验

2.1 制样

将每个品牌的涂料按照各自体系， 制成具有一定涂层结构的A4 样板， 样板分类留做表面耐污染性能测试，其中涂料样板制作过程如下：

1）A4 铝板经表面打砂处理， 粗糙度5 μm≤Ra≤12.5 μm，打砂后表面干净、干燥，无任何油脂、灰尘、手印、汗渍等污物；

2）按照涂料使用说明书喷涂环氧底漆，干膜厚度60 ～ 100 μm；

3）按照涂料使用说明书喷涂聚氨酯中涂漆，干膜厚度60 ~ 100 μm；

4）按照涂料使用说明书喷涂聚氨酯面漆，干膜厚度40 ~ 60 μm；

5）根据不同品牌涂料体系自身配套情况，喷涂聚氨酯清漆，干膜厚度40 ~ 60 μm。制样完成至少自然干燥7 d 后进行试验。

2.2 模拟涂鸦试验

目前国内尚无耐沾污测试的统一标准，文献多用模拟涂鸦、经过一段时间后再去除涂鸦来考察去除涂鸦难易度和清洁度的办法，本文参照GB/T 17657—1999 《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中的“表面耐污染性能测定-方法2”进行试验。

1）试验原理：确定试件表面与常用的引起污染的材料接触并清洗后试件表面的变化。

2）溶剂：乙醇、水、洗涤灵。

3）检测用物（均为任意牌号）：咖啡、食用醋、酱油、红墨水、口红、指甲油、自喷漆、黑色鞋油、油性记号笔。

4）方法：用无纺布将试件表面擦净，在试件表面分别滴上2 滴或涂上少许检测用物，在室温下放置24 h后用清水、洗涤灵或乙醇溶剂擦洗表面，并用无纺布擦干。在自然光线下，距试件表面约40 mm 处，从各个角度观察试件表面情况。

5）结果表示：表面有无污染或腐蚀痕迹。

2.3 试验结果

使用多种涂鸦物，对油漆样板进行污染试验，24 h后清洁，去污结果用如下表示方法：“○”表示完全去除污染，“●”表示不能去除污染，试验结果见表1。由试验结果可知，最难去除的为指甲油、自喷漆和黑色油性记号笔，但试验涂层结构上的涂鸦和污染，均可使用无纺布蘸取乙醇去除，试验照片见图1 ~ 2，其中图1 为2 种颜色油漆样板上各自保留了一半涂鸦清洁后的对比图，图2 为涂鸦去除前后的对比图。

  

3 防涂鸦涂料施工工艺

3.1 施工环境

涂料、底材、环境温度范围都应在10 ~ 40 ℃，空气相对湿度小于85%。

3.2 喷涂工艺

清洁/ 防涂鸦涂料主要为聚氨酯清漆类， 应用于底色漆或面漆之上。

空气喷涂，空气压力为0.43 ~ 0.45MPa，干膜厚度40 ~ 60 μm，闪干30 min后于60 ℃下烘干1 h。
 

4 结语

在食用酱油、指甲油、自喷漆、油性记号笔等污染物中，最难去除的是黑色油性记号笔痕迹，在不同品牌涂层表面模拟涂鸦，均可使用无纺布蘸取乙醇去除；罩清漆的涂层结构表面比聚氨酯面涂表面更容易去污，也更耐清洗，在一定意义上降低了涂膜磨损的几率，推荐使用罩清漆的涂层体系； 防涂鸦涂料应用在轨道客车上还必须同时注重施工工艺性和可维护性。