轨道车辆用水性聚氨酯中涂漆的组份筛选与性能研究

作     者：张凌儒 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姜兆华

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：中涂漆 水性聚氨酯 轨道交通 挥发性有机物 

摘      要：为实现轨道交通用中涂漆的水性化,减少中涂漆挥发性有机物(VOC)的排放,实现节能减排,本文采用聚羟基丙烯酸树脂和聚异氰酸酯配制双组份水性聚氨酯中涂漆,按照中车青岛四方车辆股份公司的要求,结合国家标准和轨道交通行业标准进行性能评价,并确认最终的中涂漆配方。通过实验确定本体系内NCO/OH比例为1.5时,涂膜性能最佳;从不同型号聚羟基丙烯酸树脂和聚异氰酸酯的中筛选出了三个满足条件的组合,其中XP2655与XP2457在最佳配比时性能最佳。通过实验确定了助溶剂、填料、功能性添加剂的质量浓度:3%去离子水,2%二丙二醇二甲醚,5%丙二醇甲醚醋酸酯;25%滑石粉,10%重钙;08%增稠剂RM 8W,0.6%消泡剂W 0506,1.0%流平剂VXL 329,1.0%分散剂FN 265。中涂漆送中铁检验认证车辆检验站进行检测,中涂漆的各项技术指标均合格,其中杯突实验结果为4.5 mm优于技术指标要求的4 mm;双组份试用期检验结果为8 h,为标准值的1倍;干燥时间为1.5 h,比标准值缩短2.6倍,实干时间为5 h,比标准值缩短2.8倍。将中涂漆应用于复合涂层,送中铁检验认证车辆检验站进行检测,复合涂层各项技术指标均合格,其中耐化学试剂性延长了1倍;耐盐雾性延长了3倍;烟密度为标准值的1/5;毒性气体中,CO的量为标准值的1/60,CO2的量为标准值的1/70,HF、HBr、HCl、NOx、SO2和HCN均未检测出均未检测出。本中涂漆配方的VOC≤110.0 g/L,小于标准值150.0 g/L,仅为常规溶剂型涂料VOC平均排放量的20%。