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彩色钢板发展技术(二)

持续喜欢关注我们动态的小伙伴们可能比较清楚,上一篇文章主要讲到的彩钢板到目前为止的发展动态,对彩涂板的慢慢发展至今天有个一个比较清澈的了解,此篇的文章稍微有点专业性质,我们再次和小编一起浅谈下彩钢板涂料结构的的浅谈,希望和大家一同讨论下。

第一节 彩钢卷卷钢涂料结构优化

针对传统环氧底漆固化温度高、成型性差的缺点开发了低温固化、成型性好的底漆,但目前为止所有新型底漆的综合性能尚不及环氧底漆,如聚酯底漆的耐蚀性差、聚氨酯底漆存在湿附着力差、与发泡粘结 剂附着力不稳定的隐患,应用领域受到的限制较多。一般情况是视生产机组特点和产品最终用途从中选用一种合适当底漆。

具体的性能特点和发展趋势见下表 。

此外,国外的卷钢涂料供应商还系统比较了环氧底漆和聚氨酯底漆与普通聚酯面漆配套后的优缺点, 具体列于下表 。


环氧 /聚氨酯底漆与聚酯面漆配套后的综合性能比较


面漆种类在树脂类型上无拓展,还是传统的聚酯、氟碳、 SMP、塑溶胶等几类。从优化性能价格比角度出发而从聚酯中演变出来的所谓高性能聚酯,是通过改进成膜高分子结构来适度改善聚酯面漆的耐候性, 使之在使用寿命上接近 PVDF,而在价格上仅略高于普通聚酯面漆。目前,研究重点移至其它成膜份,如与氟碳配套的高装饰性无机填料、具有特殊功能 (抗菌、高反射率、洁面等 )的添加剂等。


第二节 高光家电彩板和压花彩板在不同地区流行

日、韩及中国家电外板偏好使用高光泽彩板,光泽度 >80%,北美家电外板几乎全部是压花彩板。前者镜面、平滑,有较强的装饰性,后者抗划伤、抗沾污,生产和加工的成材率高,实用性较强。


第三节 功能性产品

功能性产品的研发成为热点,功能性是指彩板基本性能外的特殊性能,如自洁、隔热、抗菌、防静电等。其功能主要由有机涂层赋予。

1 自洁彩板

有机涂层保持截面的方法有两种,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对彩涂板的涂层起到冲刷、清洗的效果,以保持外墙用彩板的外观长久清洁、美观。

大气中的无机尘土和汽车尾气是两种主要的污染源,其中尾气中的 PM10/PM5 有机碳化物黑色颗粒极易吸附于彩板厂房的屋顶和墙面。如果您有需求可直接咨询上海力营实业,对于普通有机涂层,仅依靠雨水难以将其从板面上除去。最佳的自洁涂层设计了以下的表面特性:

较高的表面交联密度-使污染物难以牢固吸附 ,亲水性表面-使涂层表面在被雨水浸润后污染物与涂层的接触角增大,并降低污染物与涂层间的吸附 功,在接近 180 后被雨水移去。

2,隔热彩板


大气中的无机尘土和汽车尾气是两种主要的污染源,其中尾气中的 PM10/PM5 有机碳化物黑色颗粒极易吸附于彩板厂房的屋顶和墙面。如果您有需求可直接咨询上海力营实业,对于普通有机涂层,仅依靠雨水难以将其从板面上除去。最佳的自洁涂层设计了以下的表面特性:

较高的表面交联密度-使污染物难以牢固吸附 ,亲水性表面-使涂层表面在被雨水浸润后污染物与涂层的接触角增大,并降低污染物与涂层间的吸附 功,在接近 180 后被雨水移去。

2,隔热彩板

欧美称之为“冷屋顶”。以隔热板做工业厂房的屋顶在夏季可以有效降低室内温度6~13度,降低空调的使用成本,节约电力。彩钢板隔热的功能实现主要是利用了彩涂面漆 涂层高反射率的特殊陶瓷填料,由填料完成对太阳光中UV及波长700~2500nm的近红外NIR的反射,阻止NIR向基材的穿透。

除了隔热效果显著外,高反射率陶瓷填料通过增大对 UV 的反射降低了高分子链的光降解,板温的降 低减缓了高分子链的热降解和色漆的失光、色差变化的速率。由于缩小了昼夜间的板温差,降低了漆膜的 规律性胀缩程度,从而减缓了漆膜的热疲劳,并减少了漆膜开裂的可能性。这些都有利于提高有机涂层的 服务寿命。

3 抗菌彩板

抗菌彩板能够杀死或减弱附着于涂层表面的各类有害细菌的功能性产品。如果您有需求可直接咨询上海力营实业有限公司,特别适合于在细菌易繁殖的应用场所或者食品、医疗等特殊领域应用。

同上述两种功能性产品一样,赋予抗菌彩板抗菌特性的也是面漆。基本工作原理是将一个聚合骨架同灭菌化学物质相结合, 即将抗菌物质分散于面漆中,并在成膜后形成表面浓化。目前已知应用于卷钢涂料的抗菌物质有-银、异唑酮类、邻苯基苯酚类、季铵盐类等。美国的 AK Coating 与 Agion合作开发了AgION TM抗菌涂层板系列。涂层的抗菌原理是通过高分子设计在面漆中形成能容纳银离子的凹形骨架结构,制成涂层板后银离子会缓慢向表面释放,起到杀菌作用。 该产品 03 年才完成初步研发,目前只能用于浅色调卷钢面漆。

欧洲的钢卷涂料生产商则将已应用于民用产品上的一些化学品,如异唑酮类、邻苯基苯酚类、季铵盐 644 类等复合后添加至卷钢面漆中,作为抗菌源,通过为细菌提供碳源、自身降解成简单分子产品来起到抗菌 效果,甚至能消灭耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素金黄色葡萄球菌等极有害的菌种。


抗菌涂层的杀菌效果图 以上三种产品具有广泛的应用领域。目前,商业化产品刚刚问世,其实际使用效果以及时效性还有待 于进一步考察。


第三节 彩板业面临的问题与对策

3.1 如何应对环境友好的要求

目前的彩板均为含铬制品, 化学前处理的钝化封闭剂以及底漆中提供早期耐蚀性的防锈颜料均含 Cr(Ⅵ) 今后五年内全球的含铬制品都将被强制无铬化,因此开发无铬前处理剂和无铬防锈颜料已成当务之急。迄 今为止,从性能和经济成本综合考虑的角度,尚未找到真正理想的替代物。

从已掌握的信息看,由无铬底漆和无铬预处理组成的彩板涂层体系在膜下扩蚀和切口防腐方面还无法 满足户外使用的基本要求。

3.2 如何扩大应用领域 近十年来,全球的彩板生产已从高速增长期进入缓慢增长阶段,寻找新的增长点是全行业关注的重点。

欧洲侧重于汽车彩板的研发。其概念分为:

取代车身前处理的有机膜钢板

取代电泳涂层的 pre-primed 钢板

取代车身全部涂层的汽车彩板

目前有机膜钢板已成为成熟产品,pre-primed 产品少量应用,而取代全部涂层的产品只停留在概念车阶段,Daimler-Chrysler 、德国奔驰、 BASF几年前已联手开始了汽车彩板的研制和应用,已生产出全部由彩板制成的样车。美国以建筑领域的民宅为主,从 5年前开始推广 residential roofing 。美国目前只有 5-8%的屋顶采用的是彩板,只要增加 1-2 个百分点,就需新建一条 20 万吨 /年的彩涂机组,可见其市场之大。 可以预见,只要突破以上两大应用领域中的任意一项,全球队彩板业一定会进入一个新的高速增长期。


第四节 结语

彩色涂层钢板属钢铁深加工产品,是钢铁与化工紧密结合的产物,也是整个钢铁行业附加值最高的产 品品种之一。它通过对钢板的适度表面改性,赋予了钢铁材料以许多非金属材料的特性,如装饰性、耐蚀 性等。其发展水平的高低很大程度上代表着这一个国家的钢铁发展水平。有理由相信涂层板将会是钢铁界在本个世纪发展最迅猛的领域之一。