关键词：高速铁路；动车；涂料；涂装
引言
高速动车组冬季运行遇到降雪时，转向架底部常常会附着一定厚度的冰层，给铁路运输安全带来隐患。分析近年来超疏水涂料、低表面能涂料、润滑型涂料和牺牲型防冰涂料所取得的研究进展，并结合冬季高速动车组的运营特点进行防冰涂料适用性能的讨论，给出高速动车组车底防冰涂料的发展建议。
1概述
高速动车组在我国交通运输中起到了极为重要的作用，目前，在运营速度、运用里程、车辆数量和旅客运载总量等方面处于世界第1位。2007年前后，在我国引进高速动车组技术的过程中，也引进了相应动车组车体的涂装技术及涂料供应商。由于引进技术的来源不同，涂料及其相关标准也不一致，且与我国原有铁道行业标准、铁道国家标准的试验方法存在较大差异。近年来，随着我国动车组产量的增加和运行速度的提高，特别是设计速度380km/h动车组的投入运用，对动车组车体外表面涂层提出了更高的要求。我国引进的动车组技术及相应涂料标准来源于多个国家或公司，虽然标准内容相近，但有些项目术语不一致，试验方法和检验标准也不一致。在动车组生产过程中，由于涂料标准不统一，对涂料及涂膜的性能要求不够明确，施工时容易产生问题，更不利于各种涂料的互换。据统计，到2012年底，我国高速动车组（设计时速200~350km/h）车辆的总产量已达8378辆，具备了相当的生产能力。鉴于此，应该说制定适合我国铁路高速动车组特点的涂料标准的时机已经成熟，非常有必要探讨如何建立我国高速铁路动车组的涂料标准。
2动车组用涂料及涂装
2.1涂料及涂装系
目前除裸用的不锈钢车体外，多数轨道客车通常在外表面采用涂料涂装的方法进行防护和装饰，因此所用涂料及涂装系的性能与车辆寿命关系很大。与大多数铁路客车和机车的现用涂装体系相同，动车组车体外表面用涂料涂装系为“底漆+腻子+中涂+面漆(或底色漆+罩光清漆)”，两种车辆使用的涂料也属同一类别：底漆均为环氧防锈漆，采用不饱和聚酯腻子找平，中间涂层为聚氨酯中涂漆，面层为聚氨酯或丙烯酸聚氨酯面漆(或底色漆+清漆)。虽然使用了铝合金挤压型材，但车体仍需焊接，由于平整度的关系，仍需大量使用腻子，因此完整涂装系的厚度通常为0.2～0.5mm，最高可能达到1mm以上。轨道客车对其外表面装饰效果是有一定要求的。普通客车在运用过程中涂层的失效通常首先表现在面漆的失光或变色，当然也有涂膜起泡、脱落、划伤、磨损或其他现象；而高速动车组则首先表现为局部石击损坏加上表面泛黄。由于这两种车辆的运用环境不同，即使某种涂料在普通速度的客车上表现良好，但用在动车组上有可能很快劣化，车辆的运行速度和行驶里程可能是引起这种差别的主要原因。据了解动车组在隧道内高速交汇通过时，由于气压的关系，车体侧板的变形量有可能达到200mm以上，这就对涂装系的整体性能提出了更高的柔韧性要求。
2.2色差测量方法
耐人工加速老化试验选择GB/T14522《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法荧光紫外灯》附录C中的“暴露周期类型7”，即光源为UV-B(313nm)，时间为1000h。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆评价时采用GB/T1766《色漆和清漆涂层老化的评级方法》中装饰性涂膜的评级方法，但色差测量时有较大变化：规定使用45°/0°或0°/45°色差测量仪，采用D65光源、10°视场，解决了各单位检测仪器、条件不一致造成的测量结果明显差别；同时为弥补原GB/T1766中涂膜老化试验后的评级采用的GB/T11186.2《涂膜颜色的测量方法第二部分：颜色测量》、GB/T11186.3《涂膜颜色的测量方法第三部分：色差计算》中对仪器的测色装置没有限制和色差计算标准中的先天不足，改为采用GB/T3810.16《陶瓷砖试验方法第16部分小色差的测定》规定的测量方法，以ΔECMC(1.4∶1)代替ΔE*，减小了深色(暗色，即明度较低的颜色)涂膜经过老化试验后仪器测量结果与人眼观察之间不一致的明显差别。
2.3车体材料
动车组车体多由铝合金挤压型材焊接而成，少数用不锈钢材料。速度在300km/h以上的动车组均采用铝合金材料。客车和机车车体多采用低合金钢（耐大气腐蚀钢），为框架加蒙皮结构。由于车体所用材料不同，对涂料的性能要求也有差别。对于底漆而言，一方面，由于底漆中防锈颜料的选择是基材保护的重要因素，而铁和铝的化学性质不同，因此缓蚀剂不一样；另一方面，底漆在铁和铝上的失效机理不同，就外观表现看，表面防锈底漆在钢铁材料上的失效主要表现为生锈，在铝表面上的失效多表现为起泡。因此，应针对车体材料选择防锈底漆。
2.4动车组用涂料及涂装标准
动车组引进技术中多采用国外标准，包括DIN、ASTM、JIS、NF、ISO及其他标准中的相关试验方法；而我国铁道行业标准中主要应用GB试验方法。国内的技术人员对GB相对更熟悉一些，而GB方法多取自ISO等国际标准。由于各国或公司标准体系的差别，造成产品性能表述不同，检验方法不一致，如流出时间的测定中采用了不同的流出杯等，这些都会在一定程度上造成质量管理上的混乱。随着动车组车辆产量的增加，所用涂料和涂装工艺逐步趋于成熟，产品优化和国产化工作陆续开始进行，加上有部分车辆开始大修，已具备了制订高速铁路动车组用涂料及涂装标准的条件。(1)以国标试验方法为主，同时考虑与ISO、DIN、ASTM、NF、EN、JIS标准的对应及国外标准转化；(2)涂装工艺(膜厚、干燥过程等)与实车相近，测试时间尽可能缩短；(3)保留原铁道行业标准的基本内容，全部或尽可能使用GB试验方法标准，主要项目指标高于或至少不低于现用涂料；(4)基材增加铝合金材料，满足动车组车辆车体用结构材料的需求；(5)增加车体外表面用底色漆+清漆及其配套面层的性能指标；增加对完整涂装系性能的验证试验和高低温循环交变试验；(6)制订涂膜抗石击碎裂性试验方法和指标；(7)制定内饰涂料、转向架用涂料标准；(8)鼓励使用环境友好型涂料，预留水性涂料空间。
2.5功能涂料
上述涂料主要涉及车体外表面，在车体内侧，除防锈底漆外，还使用功能性涂料，即阻尼涂料。随着车速的提高，车体的振动和噪声均会显著增加，除通过结构减振外，阻尼涂料也起到了重要的减振作用。
结语
如果汽车工厂涂装车间电泳漆产品为解决电泳漆缩孔等质量问题进行多次倒槽时，可能会造成电泳槽玻璃钢承载时受冲击力和变形不协调，引起玻璃钢开裂脱落问题。通过以上TRIZ理论冲突问题及物质-场分析解决办法，现B汽车公司涂装车间通过提高电泳槽玻璃钢树脂韧性及树脂与电泳槽基体的接着力和电泳槽体的刚性等方案，2014年电泳槽倒槽4次未出现电泳槽玻璃钢开裂脱落现象，解决了涂装车间电泳槽玻璃钢开裂脱落问题。
参考文献
[1］杨松柏．新中国铁路用涂料60年的发展历程［J］．中国涂料，2009（增刊）：100-103．
［2］杨松柏．铁路客车用双组份涂料涂装系现状［J］．中国涂料，2003（2）：4-6．
论文作者:张权1,胡齐2,赵爽3,邢景观4,徐建5
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/28
标签：车组论文; 涂料论文; 车体论文; 涂装论文; 电泳槽论文; 标准论文; 底漆论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;