【正文】 1 卷材涂料技術 俞劍峰 2022年 11月 2 內(nèi)容 一、卷材涂料基本知識 二、卷材涂料用底漆 三、卷材涂料用主要面漆的品種 四、卷材涂料技術發(fā)展 五、彩涂板的常見問題 3 一、卷材涂料基本知識 4 卷材涂裝的優(yōu)勢 涂布一個平坦的表面比涂布三維不規(guī)則的物體：更容易、高效、經(jīng)濟、環(huán)保、質量穩(wěn)定。 5 彩板的發(fā)展 ? 國外第一條生產(chǎn)線：美國（ 1936年） 英國 (1961年 ) 日本 (1951年 ) ? 國內(nèi)， 80年代中后期開始引進四條卷材流水線，以寶鋼 1號線為最大（ ）， 1989年投產(chǎn)。 ? 2022年，國內(nèi)產(chǎn)能已近 1600萬噸，而實際生產(chǎn)約250萬噸。 ? 由于彩鋼生產(chǎn)能力過剩，過度競爭已嚴重影響彩板及彩板涂料的健康發(fā)展。 6 1 s t ha l f 2 0 0 6 : 6 0 1 , 9 4 7 , 0 0 0 m 178。B U I L D I N G , 6 8 %A U T O M O T I V E , 8 %A P P L I A N C E , 7 %S T O C K I S T S , 9 %M I S C E L L A N E O U S ,5%國外彩板用途（ ECCA) 7 彩涂板的基本結構 8 彩涂板分類 按 鍍層：電鍍鋅、熱鍍鋅、鍍鋁鋅彩板 涂料品種：聚酯、 HDP聚酯、 SMP、 PVDF、 PVC溶 膠、丙烯酸酯等 其它功能性彩板 9 涂層性能的表征 ? 膜厚（與耐候性、防腐蝕性有關） ? 色差、光澤（與用戶喜好有關） ? T彎、沖擊、鉛筆硬度（與加工性能有關，涂層性能需要達到硬度和柔韌性的最佳平衡） ? 老化性、耐鹽霧性等（與戶外使用年限有關） ? 表面外觀及裝飾性 10 卷材涂料分類 底漆 環(huán)氧型或混合型 聚酯型 、 聚氨酯 型 面漆 聚酯、硅改性聚酯、 HDP、 （建筑） PVDF、 PVC塑溶膠、聚氨酯 面漆 聚酯、聚氨酯 （家電） 背面漆 聚酯、環(huán)氧或聚氨酯 11 涂層體系 涂層結構膜厚（ um） 背面可發(fā)泡性 正面 背面 1/1 15 5 要求 2/1 5+18 5 要求 2/2 5+18 5+8 不要求 2/ 5+18 3+6 要求 12 種類 用途 涂料 涂裝條件 膜厚 PMT℃ 表 層 涂 裝 外用建筑 聚酯類、硅酮樹脂 1520 220230 內(nèi)用建筑 高分子聚酯類 聚氯乙烯類 1520 30—100 230 200 耐久建筑 氟樹脂類 聚氯乙烯類 20 125250 250 200 家電用材 高分子聚酯類 1520 200—230 汽車用材 環(huán)氧樹脂類 240 底層涂裝 環(huán)氧、聚酯等 3—8 230250 底層涂裝 (背面 ) 聚酯、環(huán)氧類 5—15 220230 卷鋼涂料的基本用途 13 涂層性能比較 樹脂類別 硬度 折彎 耐腐蝕性 耐候性 成本 膜厚 /um 聚酯 優(yōu) 良 良 良 優(yōu) 20 丙烯酸樹脂 良 可 良 良 優(yōu) 20 硅改性聚酯 良 良 良 優(yōu) 良 20 PVC溶膠 可 優(yōu) 優(yōu) 良 可 200 PVDF樹脂 良 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 劣 25 高分子聚酯 良 優(yōu) 良 劣 良 20 14 涂料的基本組成及性能調整 溶劑 表面控制劑 顏料 樹脂 催化劑 交聯(lián)劑 ?硬度 ?柔韌性 ?表面外觀 15 二、卷 材涂料用底漆 16 環(huán)氧底漆的涂料 ? 環(huán)氧底漆是以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質的涂料 ，能與氨基樹脂 、 異氰酸酯等活性交聯(lián)劑配合 ，制成各種環(huán)氧涂料 。 ? 環(huán)氧樹脂具有較多強極性的羥基及醚鍵 ， 因而對極性底材有優(yōu)異的附著力 。 ? 由于環(huán)氧樹脂分子鏈上具有大量的羥基 ， 漆膜固化后成網(wǎng)狀的三維結構 ， 具有優(yōu)異的防腐性及耐化學品性 。 ? 分子中的醚鍵又方便于分子鍵旋轉 ， 因此具有一定的韌性和柔韌性 。 17 ? 目前環(huán)氧卷材底漆用交聯(lián)劑一般采用脲醛類的氨基樹脂 ， 其有較高的交聯(lián)密度 、 柔韌性和對底材的附著力 ， 采用封閉型異氰酸酯交聯(lián)的環(huán)氧聚氨酯底漆由于其對底材的附著力較差 ， 一般較少使用 。 ? 環(huán)氧底漆主要有高分子量的環(huán)氧樹脂、防銹顏料、氨基樹脂、交聯(lián)催化劑、溶劑及助劑等組成，通過高溫烘烤，環(huán)氧樹脂中的仲羥基與氨基樹脂的烷氧基和羥甲基反應，形成較高交聯(lián)密度的漆膜。 18 環(huán)氧樹脂和氨基樹脂反應機理如下： （ 1） 環(huán)氧樹脂的羥基與氨基樹脂的烷氧基反應： HCOH+ROCH2N— NCH2OC +ROH （ 2） 環(huán)氧樹脂羥基與氨基樹脂羥甲基反應： HC—OH+HOCH2N— —NCH2—O—CH+H20 CC H 3C H 3H O O H + n C l C H 2 C H C H 2OCC H 3C H 3C H 2 O OC HC H 2 C H 2 C H C H 2 OOO HCC H 3C H 3O C H 2 C H C H 2Om19 聚氨酯底 漆的涂料 ? 聚氨酯卷材底漆由聚酯樹脂、防銹顏料、封閉型異氰酸酯、溶劑和助劑等組成。 ? 產(chǎn)品經(jīng)高溫烘烤，氨酯鍵裂解生成異氰酸酯，與端羥基聚酯樹脂反應而成膜。 ? 封閉型聚氨酯底漆可以提供優(yōu)秀 T彎與適當硬度的平衡。 20 底漆類型 硬度 T彎 耐磨性 附著力 耐腐蝕 耐粘漆性 發(fā)泡性 時效性 環(huán)氧底漆 5 3 4 4.5 5 4 5 3 聚氨酯底漆 3 5 4 4 4 3 3 4 上表中 ， 5最好 4好 3較好 2一般 1較差 21 硬度比較 ? 漆膜硬度與聚合物的玻璃化轉變溫度 （ Tg） 高低和漆膜的交聯(lián)密度有關 。 ? 環(huán)氧底漆采用高分子量的環(huán)氧樹脂作為其主要成膜物質 ， 高分子量環(huán)氧樹脂具有較高的軟化點 （ 一般大于 130℃ ） ， 固化后漆膜的 Tg常常高于我們彩涂板使用環(huán)境溫度 ， 加上環(huán)氧樹脂中特殊的芳環(huán)結構而異常的堅硬 。 ? 每個環(huán)氧樹脂分子擁有十多個可反應的羥基基團 ，可與氨基樹脂的羥甲基反應 ， 形成較高交聯(lián)密度致密的三維網(wǎng)狀結構 。 22 ? 聚氨酯底漆采用的高分子量線型的端羥基聚酯樹脂，為了得到綜合性能良好的漆膜，聚酯樹脂典型的 Tg值一般在 3050℃ 間。 ? 每個聚酯樹脂含有兩個可與異氰酸酯反應的端羥基，交聯(lián)密度相對較低，具有較好的彈性，其固化后的漆膜將比環(huán)氧底漆的硬度低。 23 T彎性能比較 ? 在許多情況下 ， 預涂金屬產(chǎn)品承受機械力制成各種形狀的產(chǎn)品 ， 要求漆膜斷裂時伸長大于漆膜變形時的伸長 ， 使折彎后具有良好的附著力 。 ? 作為每一特征的聚合物漆膜其 Tg（ 玻璃化轉變溫度 ） 是一定的 ， 對后加工的預涂產(chǎn)品應選擇合適的 Tg和 Tg轉變區(qū) ， 以達到較好的后加工性 。 24 ? 環(huán)氧底漆分子中的醚鍵便于分子鏈的旋轉 ， 高分子量環(huán)氧樹脂盡管其 Tg較高 （ 軟化點大于130℃ ） ， 遠遠大于折彎時室溫 ， 但固化后的漆膜仍具有不錯的韌性 。 ? 聚氨酯底漆漆膜的 Tg和 Tg轉變區(qū)較接近室溫，但通過高聚物氨酯鍵間形成非環(huán)或環(huán)狀的氫鍵，賦予其比環(huán)氧底漆好更的彈性和韌性，而且折彎后的裂縫較小。 25 耐磨損性與耐擦傷性比較 ? 磨損與擦傷是兩個不同的概念 ， 磨損是漆膜被外力磨掉 ，而擦傷是受外力后改變了其表面外觀的現(xiàn)象 ， 使外觀變差 。 ? 一般認為硬的物體較軟的物體不易磨損，但有時軟的物體更耐磨，就象汽車輪胎具有極好的耐磨性一樣。在接觸面積一定的情況下，漆膜耐磨損性與漆膜的斷裂能成正比，既漆膜斷裂時的伸長值與耐磨性能一致。