目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涂料對于材質有良好的附著性,彩涂鋼板易于加工成型,價廉且產品多,顏色和光澤的選擇余地大。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重的地區或需多次成型加工的產品。
硅改性聚酯(SMP,SiliconeMobifiedPolyester)
由于聚酯含有活性基-OH/-COOH,極易和其它高分子化和物反應,為改良PE的耐陽光性與粉化性,以色澤保持性與耐熱性優的Silicone樹脂作變性反應,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10-12年,當然其價格也比較PE為高,但因Silicone樹脂對材質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,大部分用于建筑屋頂及外墻。
高耐侯聚酯(HDP、HighdurablePolyster)
對于PE和SMP的缺點,英國HYDRO公司(現被BASF收購)、瑞典的BECKER等在2000年初其開發出可達到PVDF涂層60-80%耐候性HDP聚酯涂料,且優于普通的硅改性聚酯涂料,其戶外耐候性達到15年。高耐候聚酯樹脂在合成時采用含環己烷結構的單體,來達到樹脂的柔韌性、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可,該涂料性價比十分突出。
PVC塑料溶膠(PVCPlastisol)
PVC樹脂有很好的耐水性和耐化學藥品性,一般以高固形份涂裝,其涂裝厚度于l00-300μm之間,能提供平滑的PVC涂膜或輕壓花處理作壓花涂膜由于PVC涂膜為熱可塑性樹脂,具有高膜厚,能提供鋼板良好的保護。但PVC耐熱性較弱。在早期在歐洲使用較多,由于其環保屬性相對較差,目前使用越來越少。
PVDF
由于PVDF的化學鍵與化學鍵間,有很強的鍵能,因此涂料具有非常好的防蝕性和色澤保持性,在建筑工業用彩涂鋼板涂料中,是屬于最高級產品,且分子量大又為直鍵型結構,因此除耐化學藥品性之外,機械性能、耐紫外線和耐熱性能也很突出。在一般環境下,其防蝕年限可達20—25年之久。近年來,國內開始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯單體共聚的含氟樹脂,大量應用于建筑的外墻和金屬板,由于使用易水解的乙烯酯單體和氟的含量較PVDF低30%左右,因此其耐候性與PVDF比較,有一定的差距。寶鋼所生產的氟碳涂層,其涂層PVDF含量不小于70%(其他為丙稀酸樹脂)。
聚氨酯
近年所開發的一個面漆新品種,綜合性能優異,價格昂貴,正在推廣中。
丙稀酸樹脂
綜合性能好,價格昂貴,只在特定領域內使用(如集裝箱用)。
圖不同涂層的性能比較表
樹脂類別 硬度 折彎 耐腐蝕性 耐候性 成本 膜厚要求/um
聚酯 優 良 良 良 優 20
丙烯酸樹脂 優 可 良 良 劣 20
硅改性聚酯 良 可 良 優 良 20
PVC溶膠 可 優 優 良 劣 200
PVDF樹脂 可 優 優 優 劣 25
高耐侯聚酯 良 優 良 優 良 20
對底漆的選擇來說,最重要的因素有兩條,其一考慮底漆和面漆以及基板的附著力,其二就是底漆提供涂層大部分的耐腐蝕性能。從這個角度看,環氧樹脂是不二選擇。如果考慮柔韌性、考慮耐紫外線的話,也可以選擇聚氨脂底漆。
對背面涂層來說,最正確的選擇就是如果彩涂鋼板使用狀態是單板的話,選擇兩層結構,即一層背面底漆,一層背面面漆。底漆和正面相同品種,面漆選擇一層淺顏色(如白色)的聚酯。如果彩涂鋼板使用狀態是復合或夾心板的話,背面涂上一層粘接性和耐蝕性都優秀的環氧樹脂就行。
目前現在還有很多功能性彩涂鋼板,如抗菌彩涂、抗靜電彩涂、隔熱彩涂、自潔彩涂等。這些產品的開發是以滿足用戶特殊需求為目的的,但是有時侯不能兼顧彩涂產品其他性能。因此,用戶選擇功能性彩涂鋼板時一定要明確自己的真正需求。
涂層
對涂層的選擇要考慮的要素很多,它主要包括涂層種類、涂層厚度、涂層顏色和涂層光澤度。另外,有時侯還要考慮涂層的底漆和背面涂層的要求。
鍍層
目前大量使用于建筑用彩涂的鍍層有熱鍍鋅和鍍鋁鋅。鍍層厚度越大,耐腐蝕性能越好。
鍍層厚度主要是影響到彩涂鋼板的切口腐蝕性能,切口腐蝕是電化學腐蝕,影響因素有預處理層、底漆、基板厚度、鍍層厚度等。在正常情況下,預處理層和底漆相對比較固定,影響切口腐蝕性能的就是基板厚度及鍍層厚度了。基板越薄、鍍層越厚,耐切口腐蝕的性能越好。關于這點,國際上有很多研究,目前比較公認的就是鋅比。即鍍層單面每平方米鍍層重量的克數/基板的厚度(以毫米計)。認為鋅比大于100是有效防止彩涂鋼板切口腐蝕的保證。舉例說明,如果0.6mm的鋼板,其單面鍍鋅量就要達到60克/平方米。盡管鍍鋁鋅光板的耐腐蝕性能優于熱鍍鋅,但對切口腐蝕蔓延來說,鋅比也適用于熱鍍鋁鋅。
至于鍍層選擇熱鍍純鋅還是熱鍍鋁鋅,則主要取決于使用環境的酸堿度。鋅和鋁均屬于兩性金屬,但它們在酸和堿中的表現還是有差別的。純鋅在堿性介質中的表現優于鋁鋅合金。在酸洗介質中的表現則相反。因此,推薦相對酸性環境中采用鍍鋁鋅彩涂,相對堿性環境則采用熱鍍純鋅彩涂。根據使用經驗,濕的木材、混凝土等不要長時間接觸鍍鋁鋅基板。
鋼種
在國內,對于彩涂鋼板選擇,用戶關心相對較少的是鋼種。因為國內大多數彩涂鋼板生產廠鋼種種類較少,多數是DC51(因為他們采購來的熱軋板還是軋硬卷基本就是一個鋼種),有些有熱鍍鋅產線的彩涂鋼板廠通過熱鍍鋅退火來生產全硬鋼(S550)或高強鋼(S350等),但難度很大,因為他們對基板的質量、化學成分無法控制。因此,質量穩定性就差,從而導致性能波動大,引起壓型板板材變差。