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彩色鋼板發展技術(二)

持續喜歡關注我們動態的小伙伴們可能比較清楚,上一篇文章主要講到的彩鋼板到目前為止的發展動態,對彩涂板的慢慢發展至今天有個一個比較清澈的了解,此篇的文章稍微有點專業性質,我們再次和小編一起淺談下彩鋼板涂料結構的的淺談,希望和大家一同討論下。

第一節 彩鋼卷卷鋼涂料結構優化

針對傳統環氧底漆固化溫度高、成型性差的缺點開發了低溫固化、成型性好的底漆,但目前為止所有新型底漆的綜合性能尚不及環氧底漆,如聚酯底漆的耐蝕性差、聚氨酯底漆存在濕附著力差、與發泡粘結 劑附著力不穩定的隱患,應用領域受到的限制較多。一般情況是視生產機組特點和產品最終用途從中選用一種合適當底漆。

具體的性能特點和發展趨勢見下表 。

此外,國外的卷鋼涂料供應商還系統比較了環氧底漆和聚氨酯底漆與普通聚酯面漆配套后的優缺點, 具體列于下表 。


環氧 /聚氨酯底漆與聚酯面漆配套后的綜合性能比較


面漆種類在樹脂類型上無拓展,還是傳統的聚酯、氟碳、 SMP、塑溶膠等幾類。從優化性能價格比角度出發而從聚酯中演變出來的所謂高性能聚酯,是通過改進成膜高分子結構來適度改善聚酯面漆的耐候性, 使之在使用壽命上接近 PVDF,而在價格上僅略高于普通聚酯面漆。目前,研究重點移至其它成膜份,如與氟碳配套的高裝飾性無機填料、具有特殊功能 (抗菌、高反射率、潔面等 )的添加劑等。


第二節 高光家電彩板和壓花彩板在不同地區流行

日、韓及中國家電外板偏好使用高光澤彩板,光澤度 >80%,北美家電外板幾乎全部是壓花彩板。前者鏡面、平滑,有較強的裝飾性,后者抗劃傷、抗沾污,生產和加工的成材率高,實用性較強。


第三節 功能性產品

功能性產品的研發成為熱點,功能性是指彩板基本性能外的特殊性能,如自潔、隔熱、抗菌、防靜電等。其功能主要由有機涂層賦予。

1 自潔彩板

有機涂層保持截面的方法有兩種,即防沾污和易清洗。自借的概念,就是指的是利用大自然的雨水對彩涂板的涂層起到沖刷、清洗的效果,以保持外墻用彩板的外觀長久清潔、美觀。

大氣中的無機塵土和汽車尾氣是兩種主要的污染源,其中尾氣中的 PM10/PM5 有機碳化物黑色顆粒極易吸附于彩板廠房的屋頂和墻面。如果您有需求可直接咨詢上海力營實業,對于普通有機涂層,僅依靠雨水難以將其從板面上除去。最佳的自潔涂層設計了以下的表面特性:

較高的表面交聯密度-使污染物難以牢固吸附 ,親水性表面-使涂層表面在被雨水浸潤后污染物與涂層的接觸角增大,并降低污染物與涂層間的吸附 功,在接近 180 后被雨水移去。

2,隔熱彩板


大氣中的無機塵土和汽車尾氣是兩種主要的污染源,其中尾氣中的 PM10/PM5 有機碳化物黑色顆粒極易吸附于彩板廠房的屋頂和墻面。如果您有需求可直接咨詢上海力營實業,對于普通有機涂層,僅依靠雨水難以將其從板面上除去。最佳的自潔涂層設計了以下的表面特性:

較高的表面交聯密度-使污染物難以牢固吸附 ,親水性表面-使涂層表面在被雨水浸潤后污染物與涂層的接觸角增大,并降低污染物與涂層間的吸附 功,在接近 180 后被雨水移去。

2,隔熱彩板

歐美稱之為“冷屋頂”。以隔熱板做工業廠房的屋頂在夏季可以有效降低室內溫度6~13度,降低空調的使用成本,節約電力。彩鋼板隔熱的功能實現主要是利用了彩涂面漆 涂層高反射率的特殊陶瓷填料,由填料完成對太陽光中UV及波長700~2500nm的近紅外NIR的反射,阻止NIR向基材的穿透。

除了隔熱效果顯著外,高反射率陶瓷填料通過增大對 UV 的反射降低了高分子鏈的光降解,板溫的降 低減緩了高分子鏈的熱降解和色漆的失光、色差變化的速率。由于縮小了晝夜間的板溫差,降低了漆膜的 規律性脹縮程度,從而減緩了漆膜的熱疲勞,并減少了漆膜開裂的可能性。這些都有利于提高有機涂層的 服務壽命。

3 抗菌彩板

抗菌彩板能夠殺死或減弱附著于涂層表面的各類有害細菌的功能性產品。如果您有需求可直接咨詢上海力營實業有限公司,特別適合于在細菌易繁殖的應用場所或者食品、醫療等特殊領域應用。

同上述兩種功能性產品一樣,賦予抗菌彩板抗菌特性的也是面漆。基本工作原理是將一個聚合骨架同滅菌化學物質相結合, 即將抗菌物質分散于面漆中,并在成膜后形成表面濃化。目前已知應用于卷鋼涂料的抗菌物質有-銀、異唑酮類、鄰苯基苯酚類、季銨鹽類等。美國的 AK Coating 與 Agion合作開發了AgION TM抗菌涂層板系列。涂層的抗菌原理是通過高分子設計在面漆中形成能容納銀離子的凹形骨架結構,制成涂層板后銀離子會緩慢向表面釋放,起到殺菌作用。 該產品 03 年才完成初步研發,目前只能用于淺色調卷鋼面漆。

歐洲的鋼卷涂料生產商則將已應用于民用產品上的一些化學品,如異唑酮類、鄰苯基苯酚類、季銨鹽 644 類等復合后添加至卷鋼面漆中,作為抗菌源,通過為細菌提供碳源、自身降解成簡單分子產品來起到抗菌 效果,甚至能消滅耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和耐萬古霉素金黃色葡萄球菌等極有害的菌種。


抗菌涂層的殺菌效果圖 以上三種產品具有廣泛的應用領域。目前,商業化產品剛剛問世,其實際使用效果以及時效性還有待 于進一步考察。


第三節 彩板業面臨的問題與對策

3.1 如何應對環境友好的要求

目前的彩板均為含鉻制品, 化學前處理的鈍化封閉劑以及底漆中提供早期耐蝕性的防銹顏料均含 Cr(Ⅵ) 今后五年內全球的含鉻制品都將被強制無鉻化,因此開發無鉻前處理劑和無鉻防銹顏料已成當務之急。迄 今為止,從性能和經濟成本綜合考慮的角度,尚未找到真正理想的替代物。

從已掌握的信息看,由無鉻底漆和無鉻預處理組成的彩板涂層體系在膜下擴蝕和切口防腐方面還無法 滿足戶外使用的基本要求。

3.2 如何擴大應用領域 近十年來,全球的彩板生產已從高速增長期進入緩慢增長階段,尋找新的增長點是全行業關注的重點。

歐洲側重于汽車彩板的研發。其概念分為:

取代車身前處理的有機膜鋼板

取代電泳涂層的 pre-primed 鋼板

取代車身全部涂層的汽車彩板

目前有機膜鋼板已成為成熟產品,pre-primed 產品少量應用,而取代全部涂層的產品只停留在概念車階段,Daimler-Chrysler 、德國奔馳、 BASF幾年前已聯手開始了汽車彩板的研制和應用,已生產出全部由彩板制成的樣車。美國以建筑領域的民宅為主,從 5年前開始推廣 residential roofing 。美國目前只有 5-8%的屋頂采用的是彩板,只要增加 1-2 個百分點,就需新建一條 20 萬噸 /年的彩涂機組,可見其市場之大。 可以預見,只要突破以上兩大應用領域中的任意一項,全球隊彩板業一定會進入一個新的高速增長期。


第四節 結語

彩色涂層鋼板屬鋼鐵深加工產品,是鋼鐵與化工緊密結合的產物,也是整個鋼鐵行業附加值最高的產 品品種之一。它通過對鋼板的適度表面改性,賦予了鋼鐵材料以許多非金屬材料的特性,如裝飾性、耐蝕 性等。其發展水平的高低很大程度上代表著這一個國家的鋼鐵發展水平。有理由相信涂層板將會是鋼鐵界在本個世紀發展最迅猛的領域之一。