軌道交通作為一種高效、便捷、環保的公共交通方式，在人們日常的市內與市際通行中發揮著不可或缺的作用。隨著軌道交通承載量的不斷增大以及全社會對于安全出行要求的不斷提高，有關軌道交通組成部件的保護需求也日益凸顯，軌道交通涂料防護更是成為了涂料行業關注的焦點。本文將簡要介紹影響軌道交通涂料防護效果的若干因素，并淺析相關研究進展。

1. 溫度變化

從酷暑到寒冬，軌道交通系統常年面臨著跨度極大的溫度變化，極端的溫變會對涂層的施工質量與使用性能帶來嚴峻挑戰。具體來說，可以歸納為以下三點：①熱膨脹和收縮：熱脹冷縮會導致涂層內部產生應力，進而引發裂紋和剝落。②黏接性能變化：高溫下涂層發生軟化，降低其黏附性能；低溫下涂層過于脆硬，易于開裂。③化學穩定性：高溫下，涂層中易發生化學分解或氧化反應，導致涂層性能下降。

針對溫變對軌道交通涂料帶來的影響，改良配方是有效緩解這一問題的解決方案。例如有研究表明，對于軌交用環氧涂層，適量添加酚醛改性環氧，可以一定程度上提高涂膜的交聯密度，從而提高環氧涂層耐溫性能；而采用多層涂層系統，則可以進一步提高涂層對溫度變化的適應性。此外，有研發人員開發出了軌道用反射隔熱涂料，通過將鈰/硅/鈦氧化物復合材料引入涂料配方，制得的熱反射涂層能使軌道板表面溫度降低70%，表面與內部溫差減少約40%，從而有效規避軌道因溫變而帶來應力、形狀的變化。

2. 水分濕度

濕度對軌道交通防護涂料有著重要影響。高濕度環境會導致涂層的降解，增加腐蝕風險，并影響涂層的物理和化學穩定性，這在雨季、水網密布地區和我國南方大部分地區尤為明顯。其原理具體可歸納為以下三點：①黏附力下降：水汽分子滲透到涂層與基材之間，削弱它們之間的黏接，導致涂層脫落或起泡。②化學穩定性變化：涂層在高濕環境下容易發生水解或其他化學反應，影響其化學穩定性并可能導致性能退化。③腐蝕加速：水汽分子的存在會加速金屬基材的腐蝕過程，特別是在涂層損壞或不完整的情況下更為明顯。

就這一系列問題，研發人員通過模擬高濕度環境，提出了一些可行的解決方案。例如，通過在軌交軸承結構上噴涂氧化鋁陶瓷涂層并置于模擬環境，研究人員發現，此方法能較大程度提升涂層在高濕度環境下的絕緣性能，進而提高其化學穩定性；但這對氧化鋁微粒原料的品控以及噴涂施工工藝均具有較高要求，距離推廣應用仍有一定距離。亦有研究者提出，硅溶膠涂層耐濕性表現良好，經過特殊處理后的改性硅溶膠涂層可以在高濕度環境中仍能保持較高的穩定性和耐腐蝕性，顯示出較強的抗濕氣滲透能力和長期保護作用，這也為耐濕軌交涂料提供了研發新思路。

3. 化學腐蝕

在軌道交通系統中，涂料的防護性能很大程度上取決于其抗化學腐蝕能力。化學腐蝕是一個復雜的過程，它涉及涂層和基材與周圍環境中的化學物質發生反應，這些反應可能導致涂層結構的破壞，從而影響其防腐蝕性能。軌道交通系統經常暴露于多種化學物質中，如海風、融雪鹽、工業排放物、酸雨、清潔劑等，這些都可能加速腐蝕過程。

對此，國內外不少涂料企業推出了諸多耐鹽霧涂料，為沿海地區、鹽湖地區的軌道交通系統提供了可靠的耐腐蝕解決方案，例如某品牌水性環保耐鹽霧涂裝能在保證低VOC的基礎上，實現長達1000 h以上的耐鹽霧性能，已成功應用于軌道交通車身。自修復技術也是提高車身或軌線耐腐蝕性的關鍵一招，有企業通過在涂料中加入特殊的高彈性樹脂，能讓涂層具備良好的柔韌性和自我恢復能力；另有一些研發團隊推出了軌交用微膠囊愈合劑，一旦涂層表面受到化學腐蝕損傷，藏于底層的微膠囊就會釋放出修復成分，在不破壞原有涂層完整性的前提下實現深層修復來填補裂縫，既保證了軌交系統的美觀，又阻止了化學腐蝕對設施的進一步破壞。

4. 紫外老化

長期的紫外光照射會導致涂層的物理和化學性質發生變化，從而影響其防護性能。軌道交通系統長期暴露在戶外陽光的直射下，紫外老化帶來的影響尤為顯著。紫外照射一方面易引起涂層中化學鍵的斷裂，導致材料結構的降解；另一方面會帶來熱效應和活化效應，加速涂層氧化反應進而老化。這些不但會導致涂層顏色褪色、強度下降、黏接力減弱，甚至可能導致涂層材料的分解，威脅軌交設施安全。

在涂料配方中添加有效的紫外吸收劑并配以功能性助劑，是解決這一問題的主流方法。有研究表明，添加0.4%的改性納米氧化鈰和0.8%的某品牌紫外吸收劑UV-1577，能顯著提升軌交車身的耐紫外老化性能，同時對涂層的透光率、耐鹽霧性等參數影響較小。另有研發團隊將氣相二氧化硅粒子與紫外吸收劑搭配，應用于氟碳改性丙烯酸樹脂軌交涂料中，所制得的涂層不僅具備優異的紫外吸收功能，還能同時吸收藍光輻射并兼具防眩目效果，對于提升軌道交通系統的運行安全性具有良好的實踐意義。

5. 機械磨損

頻繁加減速、載重量大、運行間隔緊密、運行周期長、沿途地形復雜……這些都是軌道交通系統的運行特性，也都使得其涂層機械磨損較為嚴重。機械磨損不僅影響涂層的外觀和防護性能，還可能導致基材暴露，從而增加腐蝕和進一步損壞的風險。因此，軌交涂層必須能夠承受持續的機械應力，具備較好的耐磨性。

圍繞這一需求，目前較為實用的研發思路有三：①使用耐磨材料：選擇耐磨損性能更好的材料（如加強型聚合物、含有納米填料的涂料），提高涂層的耐磨性能。②涂層厚度和結構優化：采用多層結構設計，提供更強的防護和更高的耐磨損能力。③優化表面處理技術：通過硬化處理或表面涂覆，可以進一步增強涂層的抗磨損能力。基于這些思路，有科研團隊研發了一種能應用于軌交輪轂與扭桿系統的耐磨涂料，其選用了某品牌聚酰胺酰亞胺樹脂、聚四氟乙烯和二硫化鉬潤滑劑，涂層經過300萬次疲勞試驗仍完好無損，同時兼具了良好的絕緣性能。

當前，無論是連通全國版圖的高速鐵路，還是城市里穿梭不息的地鐵、輕軌，都在經歷著蓬勃的發展與增長勢頭。軌道交通系統在地理環境、氣候環境、運載強度、運行速度等諸多方面都面臨著更加嚴苛的挑戰，這對軌道交通涂料的防護效果也提出了更新、更高的要求。了解上述因素，對于做好軌道交通涂料行業而言意義重大，也將更好地助力我國軌道交通產業朝著更安全、更高效、更優質的方向穩健發展。