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20世紀(jì)60年代,鞍山鋼鐵公司鋼鐵研究所就開始著手研究有機(jī)涂層卷材,但由于種種原因沒有進(jìn)一步深入研究,直至1987年武漢鋼鐵公司引進(jìn)我國第一條正規(guī)預(yù)涂卷材生產(chǎn)線正式運(yùn)轉(zhuǎn),宣告中國終于有了自己的預(yù)涂金屬卷材工業(yè)。緊接著廣州彩色帶鋼廠(1986年、5萬t)、北京鋼門窗廠(1988年、3萬t)、上海寶山鋼鐵公司(1989年,22.7萬t)以及西南鋁業(yè)公司(1993年,2萬t)等引進(jìn)的預(yù)涂金屬卷材相繼投產(chǎn),形成第一次預(yù)涂金屬卷材工業(yè)發(fā)展高潮。
不同地區(qū)彩涂鋼板的選擇主要考慮的是當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)雪載荷以及腐蝕環(huán)境。風(fēng)雪載荷主要是考慮建筑物的安全系數(shù),這盡管和彩涂鋼板的力學(xué)性能有關(guān),但更多的和壓型鋼板的板形、厚度以及板與板之間的連接有關(guān)。而定量描述一個地區(qū)的腐蝕環(huán)境相對困難,影響彩涂鋼板的腐蝕因素有很多。如:溫度、濕度、晝夜溫差、日照時間和日照強(qiáng)度、降雨量和降雨的酸度、風(fēng)向和風(fēng)速、腐蝕性沉降物等。
● 彩涂鋼板抗腐蝕影響的要素
它們分別為涂料種類、涂料厚度、涂料供應(yīng)商、鍍層種類、鍍層厚度、預(yù)處理種類、鋼板厚度、涂層結(jié)構(gòu)等。
● 施工設(shè)計對腐蝕的影響
安裝或加工質(zhì)量:它主要體現(xiàn)在加工時涂層是否損壞,是否在低溫下涂層脆性時加工,安裝時拖動鋼板導(dǎo)致?lián)p傷,安裝時結(jié)構(gòu)焊接鐵屑掉落在涂層上,施工完畢不對屋面板進(jìn)行清掃等,這樣都會引起材料的腐蝕。
從上面這么多對彩涂鋼板腐蝕因素的介紹,以及我們用戶使用情況反饋和暴曬試驗結(jié)果分析,我們對不同地區(qū)的使用建議如下:
在紫外線強(qiáng)烈的高原(西南和西北)和低緯度地區(qū)(廣東及以南地區(qū))考慮彩涂鋼板應(yīng)該選擇耐久性優(yōu)越的涂層(PVDF涂層、HDP涂層、SMP涂層等),在高溫高濕地區(qū)(南方沿海大部分地方)涂層及鍍層都要選擇耐腐蝕優(yōu)越的材料,鍍層厚度和涂層厚度至少要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
在海邊使用彩涂鋼板,需要厚涂層的彩涂鋼板或者涂層相對致密的涂料品種,因為海水中的氯離子滲透能力很強(qiáng),它能透過薄涂層或者不致密的涂層直接腐蝕基體鍍層,當(dāng)然,基板必須是鍍鋅或鍍鋁鋅材料。在海水能濺到的地方,不建議采用彩涂鋼板。
在工業(yè)性環(huán)境中,對彩涂的影響主要是酸雨,這些區(qū)域集中在湖南、重慶、江西等一帶,聯(lián)系采用高鋅層鍍鋅基板的彩涂,彩涂層還是要求厚而致密。在其他不屬于上述地區(qū),用彩涂鋼板的選擇余地就比較大,只要符合彩涂國家標(biāo)準(zhǔn)就可以了。
二、使用環(huán)境的影響(不同行業(yè))
不同行業(yè)對彩涂鋼板的使用分兩方面來分析,其一就是彩涂鋼板的外板,正常情況下就按不同地區(qū)選擇就行了,但也要考慮小環(huán)境的影響,即是否在附近有腐蝕介質(zhì)落到廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)上,如燒鍋爐排放的氣體、二氧化硫灰塵等,這在設(shè)計時應(yīng)該考慮煙囪的高度和當(dāng)?shù)氐闹饕L(fēng)向等。另外,還有就是廠房密封性如何,也有可能廠房內(nèi)高溫高濕
帶腐蝕性的氣體冒出來在室外遇冷空氣從而在彩涂鋼板上結(jié)露,這種現(xiàn)象要避免,它會加速局部腐蝕的產(chǎn)生;其二是考慮彩涂鋼板的內(nèi)板(雙層復(fù)合鋼板)或背面漆(單層板)。這里要說明的就是相對來說屋面內(nèi)板比墻面內(nèi)板更容易腐蝕,如果工人能在該環(huán)境下工作,使用彩涂鋼板是可以的。但室內(nèi)環(huán)境的好壞或環(huán)保裝置的投入會直接影響
到彩涂鋼板的使用壽命。
有色金屬冶煉廠(銅、鋅、鋁、鉛等)是較挑戰(zhàn)彩涂鋼板使用年限的。但是合理的選擇材料、設(shè)計、以及環(huán)保投入等能保證或提高彩涂鋼板的使用壽命。10年進(jìn)行更換或維護(hù)是能做到的。鋼鐵廠、發(fā)電廠等也會產(chǎn)生腐蝕性的介質(zhì),但彩涂鋼板都有長時間使用的經(jīng)驗。
機(jī)械制造業(yè)(汽車、汽輪機(jī)、機(jī)床等)基本上不會對彩涂腐蝕帶來負(fù)面影響,但要注意這些行業(yè)可能有熱處理爐、鍋爐等也會影響到局部環(huán)境,處理不好會帶來彩涂鋼板的腐蝕,尤其在加工損傷處或切邊處。
倉儲物流這個行業(yè)發(fā)展較快,使用輕鋼也較多,本身不對彩涂板產(chǎn)生腐蝕,它對彩涂鋼板的選擇主要考慮大環(huán)境的影響,一般這樣的工程都集中在工業(yè)發(fā)達(dá)及交通繁忙的地方,也就是工業(yè)環(huán)境以及沿海地區(qū)。
公用及民用建筑美觀、經(jīng)久耐用是彩涂鋼板首要考慮的因素。因此,涂層抗變色、抗粉化以及涂層表面完整細(xì)膩就相當(dāng)重要。公用及民用建筑關(guān)注的人多,且近距離,因此,涂料選擇一般采用PVDF或HDP,并且多選擇淺顏色。
高耐候彩鋼板,HDP彩鋼板,HDP高耐久性彩鋼板,氟碳彩鋼板,高耐候HDP彩涂板,耐腐蝕性高耐候彩鋼板,鍍鋁鋅高耐候彩涂板,鍍鋁鋅HDP彩鋼板。
上海志辰實業(yè)有限公司 張振興
前用于彩色涂層鋼板的涂料種類有聚酯涂層(PE)、氟碳涂層(PVDF)、硅改性涂層(SMP)、高耐侯涂層(HDP)、丙稀酸涂層、聚氨脂涂層(PU)、塑料溶膠涂層(PVC)等。
聚酯(PE、Polyester )
PE涂料對于材質(zhì)有良好的附著性,彩涂鋼板易于加工成型,價廉且產(chǎn)品多,顏色和光澤的選擇余地大。在一般環(huán)境直接曝露下,其防蝕年限可長達(dá)7—8年,但于工業(yè)環(huán)境或污染嚴(yán)重的地區(qū),其使用壽命會相對降低,但聚酯涂料對耐紫外光性與涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料的使用仍需受到一些限制,一般用在空氣污染不嚴(yán)重的地區(qū)或需多次成型加工的產(chǎn)品。
硅改性聚酯(SMP,SiliconeMobified Polyester)
由于聚酯含有活性基-OH/-COOH,極易和其它高分子化和物反應(yīng),為改良PE的耐陽光性與粉化性,以色澤保持性與耐熱性優(yōu)的Silicone樹脂作變性反應(yīng),和PE的變性比可于5%—50%之間,SMP提供鋼板更好的持久性,其防蝕年限可長達(dá)lO-12年,當(dāng)然其價格也比較PE為高,但因Silicone樹脂對材質(zhì)的附著性和加工成型性并不理想,因此SMP彩涂鋼板并不適用于需多次成型加工的場合,大部分用于建物之屋頂及外墻。
高耐侯聚酯(HDP、High durable Polyster)
對于PE和SMP的缺點(diǎn),英國HYDRO公司(現(xiàn)被BASF收購)、瑞典的BECKER等在2000年初其開發(fā)出可達(dá)到PVDF涂層60-80%耐候性HDP聚酯涂料,且優(yōu)于普通的硅改性聚酯涂料,其戶外耐候性達(dá)到15年。高耐候聚酯樹脂在合成時采用含環(huán)己烷結(jié)構(gòu)的單體,來達(dá)到樹脂的柔韌性、耐候性和成本的平衡,采用不含芳香族的多元醇和多元酸來減少樹脂對UV光線的吸收,達(dá)到涂料的高耐候性能。涂料配方中加入紫外線吸收劑和位阻胺(HALS)提高漆膜耐候性能。高耐候聚酯卷材涂料在國外已被市場認(rèn)可,該涂料性價比十分突出。
7.2 正面涂層性能
7.2.1 涂層厚度
7.2.1.1涂層厚度應(yīng)不小于20μm,涂層厚度的特殊要求應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.1.2涂層厚度三個試樣平均值應(yīng)符合表4的規(guī)定,單個試樣值應(yīng)不小于表4規(guī)定較小規(guī)定值的90%。
7.2.1.3涂層厚度應(yīng)在距邊部不小于50mm的任意點(diǎn)測量。
7.2.2涂層硬度
7.2.2.1涂層硬度通常用鉛筆硬度試驗進(jìn)行評價,如需用耐磨性、耐劃傷等試驗作進(jìn)一步評價,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.2.2正面涂層鉛筆硬度的三個試樣值應(yīng)符合表4的規(guī)定,如對鉛筆硬度有特殊要求,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.3 涂層光澤
7.2.3.1 涂層光澤使用60°鏡面光澤表示。光澤分為低、中和高三級,各級別的光澤度公稱值應(yīng)符合表4的規(guī)定。
7.2.3.2 三個試樣的光澤度均應(yīng)符合表4的相應(yīng)規(guī)定。對于低光澤涂層,光澤度允許偏差為±3個光澤度單位;對于中光澤涂層,光澤度允許偏差為±10個光澤度單位;對于高光澤涂層,光澤度允許偏差為0~-10個光澤度單位。
7.2.3.3每批產(chǎn)品光澤度差值應(yīng)不大于10個光澤單位。
7.2.4 涂層柔韌性/附著力
7.2.4.1 涂層的柔韌性/附著力通常用彎曲試驗和反向沖擊試驗進(jìn)行評價,如需用劃格、杯突等試驗作進(jìn)一步評價,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.4.2 彎曲試驗
7.2.4.2.1彎曲試驗三個試樣值均應(yīng)符合表4的相應(yīng)規(guī)定。如對彎曲試驗有特殊要求,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.4.2.2彎曲試樣用膠帶剝離后,彎曲處不應(yīng)有涂層剝落,距試樣邊部10mm以內(nèi)的涂層脫落不計。如要求彎曲處無肉眼可見的開裂應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.4.2.3 彩涂板通常按A級T彎供貨,若需B級T彎性能,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。鋼窗料通常按照B級T彎供貨。對牌號為TS550GD+Z和TS550GD+AZ的彩涂板,T彎性能不作要求。如對T彎性能有特殊要求,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.4.3 反向沖擊試驗
7.2.4.3.1反向沖擊試驗3個試樣的較小值應(yīng)符合表4的規(guī)定。如對沖擊功有特殊要求,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.4.3.2反向沖擊試樣用膠帶剝離后變形區(qū)不應(yīng)有涂層剝落,如要求變形區(qū)無肉眼可見的開裂,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.4.3.3 對于厚度小于0.40mm及牌號為TS550GD+Z、TS550GD+AZ的彩涂板,反向沖擊試驗不作要求。
7.2.5 涂層耐久性
7. 2.5.1 涂層耐久性通常用耐中性鹽霧試驗或紫外燈加速老化試驗進(jìn)行評價,如需采用氙燈加速老化、耐濕熱和耐二氧化硫濕熱等試驗作進(jìn)一步評價應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.5.2 耐中性鹽霧試驗
7.2.5.2.1 涂層的耐中性鹽霧試驗時間應(yīng)符合表4的規(guī)定,如對試驗時間有特殊要求,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7. 2.5.2.2在中性鹽霧試驗規(guī)定的時間內(nèi),未劃線試樣的氣泡密度等級和氣泡大小等級應(yīng)不大于GB/T1766中表21所規(guī)定的3級。
7.2.5.3 紫外燈加速老化試驗
7.2.5.3.1 涂層的紫外燈加速老化試驗時間應(yīng)符合表4的規(guī)定,如對試驗時間有特殊要求應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.5.3.2 在表4規(guī)定的試驗時間內(nèi),試樣應(yīng)無起泡、開裂。粉化應(yīng)不大于GB/T 1766中規(guī)定的1級。
7.2.5.3.3 涂層為聚酯和硅改性聚酯時,通常用UVA-340進(jìn)行評價。如用UVB-313進(jìn)行評價應(yīng)在訂貨時說明。涂層為高耐久性聚酯和聚偏氟乙烯時通常用UVB-313進(jìn)行評價,如用UVA-340進(jìn)行評價,應(yīng)在訂貨時說明。
7.2.5.4 供方如能保證,可不做涂層的耐中性鹽霧性能和紫外燈加速老化性能的檢驗。
7.2.6涂層色差
涂層色差通常由供方確定,需方如有要求應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.2.7 其他性能
如對耐有機(jī)溶劑、耐酸堿、耐污染、耐沸水和耐干熱等性能有要求,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
表 4
面漆種類
涂層厚度(μm)
鉛筆硬度
60°涂層鏡面光澤的公稱值180°彎曲a
反向沖擊(J)
耐中性鹽霧b
紫外燈加速老化c
低中高
厚度≤0.75mm
(鋼窗料厚度≤0.80mm)
試驗時間(h)
試驗時間(h)
A級
B級
UVA-340
UVB-313
聚酯d
高耐久性聚酯
a:厚度>0.75mm(或鋼窗料厚度>0.80mm)的鋼板及鋼帶做90°彎曲;試樣方向為縱向。
b: 試樣為平板試樣并進(jìn)行封邊處理。
c: UVA-340采用12小時為1循環(huán)周期:8h紫外光照,黑板溫度60±3℃℃,4h冷凝,黑板溫度50±3℃℃。UVB-313采用8小時為1循環(huán)周期:4h紫外光照,黑板溫度60±3℃℃,4h冷凝,黑板溫度50±3℃℃。
d:用戶如有要求,可規(guī)定鉛筆硬度為HB。
7.3 反面涂層性能
7.3.1 對于2/1M涂層的產(chǎn)品,供方應(yīng)保證下表面涂層的性能符合表5的規(guī)定,但不提供檢驗數(shù)據(jù)。
7.3.2除2/1M涂層外的其他產(chǎn)品,當(dāng)反面涂層為1層時,涂層厚度應(yīng)不小于5μm;當(dāng)涂層為2層時,涂層厚度應(yīng)不小于12μm,用戶有特殊要求或者背面清漆除外。供方如能保證,可不提供反面涂層的檢驗數(shù)據(jù)。
7.3.3 反面涂層的其他性能,如涂料種類、涂層色差、涂層光澤、涂層硬度、涂層柔韌性/附著力、涂層耐久性等性能通常由供方確定,需方如有要求應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
表 5
涂層結(jié)構(gòu)
涂層厚度
(μm)
鉛筆硬度
180°彎曲a
a 180°彎曲僅適用于厚度不大于0.75mm的鋼板及鋼帶。
7.4 表面質(zhì)量
7.4.1 彩涂板表面不得有氣泡、裂紋、漏涂等有害于使用的缺陷。
7.4.2當(dāng)彩涂板以鋼帶形式交貨時,由于沒有機(jī)會切除帶缺陷部分,因此鋼帶允許帶缺陷交貨,但有缺陷的部分不得超過每卷總長度的5%。
7.5彩涂板在使用過程中,涂層會發(fā)生老化,出現(xiàn)失光、變色、粉化、起泡、開裂、剝落和生銹等缺陷;同時,由于基板的自然或人工時效,加工過程可能會出現(xiàn)滑移線、折痕等缺陷。如對使用過程中出現(xiàn)的這些缺陷有要求,應(yīng)在訂貨時協(xié)商。
7.6 印花板
印花板的正面涂層性能由供需雙方在訂貨時協(xié)商,其他技術(shù)要求應(yīng)符合7.1、7.3和7.4的規(guī)定。
7.7 壓花板
壓花板的技術(shù)要求由供需雙方在應(yīng)訂貨時協(xié)商。供方應(yīng)保證壓花前彩涂板的技術(shù)要求符合7.1、7.2、7.3和7.4的規(guī)定。
8 檢驗和試驗
8.1彩涂板的外觀用肉眼檢查。
8.2彩涂板帶的尺寸、外形應(yīng)用合適的測量工具測量。
8.3 取樣時,對于彩色涂層鋼板,應(yīng)在每批中任取一張,對于彩色涂層鋼帶,應(yīng)在鋼帶的頭部或尾部切取一張。
8.4彩涂板應(yīng)按批檢驗,每批應(yīng)由不大于25噸的同牌號、同規(guī)格、同基板(包括基板類型和鍍層重量)、以及涂層厚度、涂層結(jié)構(gòu)、涂料種類和涂料顏色相同的彩涂板組成。
8.5每批彩涂板涂層性能的檢驗項目、試樣數(shù)量和試驗方法應(yīng)符合表6的規(guī)定。
8.6基板的力學(xué)性能和鍍層重量的檢驗和試驗,應(yīng)符合相應(yīng)基板標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
表 6
逆涂法:指的是帶鋼和涂覆輥的運(yùn)動方向不一致。其特點(diǎn)是:適用于高粘度涂料,一般用于厚膜型涂裝。當(dāng)然,在生產(chǎn)過程中,支撐輥、涂覆輥、提料輥及測量輥旋轉(zhuǎn)方向的不同組合,對帶鋼漆膜厚度都會有不同的影響。
3 特殊彩涂產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝
冷軋基板
耐蝕性一般,表面優(yōu)異,加工性能好。適用于耐蝕性較低的家電等
基板類型(鍍層種類】和鍍層重量主要依據(jù)用途、環(huán)境腐蝕性、使用壽命和耐久性等因素進(jìn)行選擇。防腐是彩涂板的主要功能之一,鍍層種類和鍍層重量是影響彩涂板耐腐蝕性的主要因素。由于建筑用彩涂板通常直接暴露在大氣環(huán)境中,因此通常選擇耐腐蝕性好、鍍層厚的熱鍍鋅板和熱鍍鋁鋅板等基板。另外,不同種類鍍層的耐腐蝕性也不同,例如,在相同鍍層厚度的情況下,熱鍍鋁鋅鍍層的耐腐蝕性高于熱鍍鋅鍍層。此外,耐腐蝕性通常隨鍍層重量的增加而提高,因此可以通過使用耐腐蝕性高的基板和/或增加鍍層重量的方法提高彩涂板的耐腐蝕性。例如在工業(yè)污染嚴(yán)重和沿海潮濕地區(qū),通常使用140/140的熱鍍鋅板或75/75的熱鍍鋁鋅板不同鍍層種類鋼板的切邊耐腐蝕性存在差異,這一點(diǎn)也應(yīng)引起注意。除此之外,使用壽命、耐久性也是選材時不可忽視的重要因素,如要求使用壽命長、耐久性高時,應(yīng)選用耐腐蝕性好或鍍層重量大的基板正面涂層性能的選擇正面涂層性能的選擇主要指涂料種類、涂層厚度、涂層色差涂層光澤、涂層硬度、涂層柔韌性/附著力、涂層耐久性和其他性能的選擇。-/gjdfhe/-
