正確選擇彩涂板應(yīng)考慮建筑物所處的自然環(huán)境、使用環(huán)境、設(shè)計(jì)年限、結(jié)構(gòu)特點(diǎn),來選擇與之相匹配的鋼種、規(guī)格、鍍層及涂層等。建筑師、工程業(yè)主及加工方考慮的是建筑物的安全性能(耐沖擊、抗震、防火、抗風(fēng)壓、抗雪)、居住性能(防水、隔音、隔熱)、耐久性能(耐污染、耐久、外觀保持性)、經(jīng)濟(jì)性(成本低、易加工、易維護(hù)、易更換)等。對(duì)彩涂鋼板供應(yīng)廠商來說,這些性能作為鋼廠應(yīng)轉(zhuǎn)化為彩涂鋼板性能 ,并予以保證。彩涂鋼板的性能要求主要有材料的力學(xué)性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率)、鍍層性能(鍍層種類、鍍層厚度和鍍層附著力)和涂層性能(涂料品種、顏色、光澤、耐久性能、加工性等)。其中抗風(fēng)、抗沖擊、抗雪、抗震等都和材料的力學(xué)性能有關(guān),當(dāng)然也和彩色壓型鋼板的波形、鋼板的厚度、跨度、檁距有關(guān),如果選擇合適的彩涂鋼板再配合適當(dāng)?shù)膲盒弯摪逶O(shè)計(jì),既能滿足建筑物的安全系數(shù)又能降低工程造價(jià)。而材料的耐久性、加工性能及外觀保持性則大部分由涂層和鍍層的耐久性決定。
環(huán)境的影響
不同地區(qū)的影響
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型、厚度以及板與板之間的連接有關(guān)(關(guān)于鋼板材料的推薦在發(fā)展趨勢(shì)中描述)。 而定量描述一個(gè)地區(qū)的腐蝕環(huán)境相對(duì)困難。影響彩涂鋼板的腐蝕因素有很多。
不同行業(yè)的影響
不同行業(yè)對(duì)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(jì)是應(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?jī)?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(huì)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(duì)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(huì)直接影響到彩涂鋼板的使用壽命。在幾年前寶鋼有兩個(gè)較終用戶都在廣西,都是生產(chǎn)電解鋁。 但其彩涂鋼板的使用壽命相差很遠(yuǎn),一家投產(chǎn)一年彩涂鋼板已經(jīng)爛穿,另一家現(xiàn)在6年多了還在使用。
有色金屬冶煉廠
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(jì)、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)是應(yīng)該能做到的。
鋼鐵廠、發(fā)電廠等
鋼鐵廠、發(fā)電廠等也會(huì)產(chǎn)生腐蝕性的介質(zhì),但彩涂鋼板都有長(zhǎng)時(shí)間使用的經(jīng)驗(yàn)。
機(jī)械制造業(yè)
機(jī)械制造業(yè)(汽車、汽輪機(jī)、機(jī)床等)基本上不會(huì)對(duì)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(huì)影響到局部環(huán)境,處理不好會(huì)帶來彩涂鋼板的腐蝕,尤其在加工損傷處或切邊處。
倉(cāng)儲(chǔ)物流
這個(gè)行業(yè)發(fā)展較快,使用輕鋼也較多,本身不對(duì)彩涂板產(chǎn)生腐蝕,它對(duì)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。
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)等。
PE聚酯彩板
PE涂料對(duì)于材質(zhì)有良好的附著性,彩涂鋼板易于加工成型,價(jià)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(zhǎng)達(dá)7-8年,但在工業(yè)環(huán)境或污染嚴(yán)重的地區(qū),其使用壽命會(huì)相對(duì)降低,但聚酯涂料對(duì)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。
SMP硅改性聚酯
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(yáng)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(zhǎng)達(dá)10-12年,當(dāng)然其價(jià)格也比較PE為高,但因Silicone樹脂對(duì)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(chǎng)合,大部分用于建筑屋頂及外墻。
HDP高耐候聚酯
對(duì)于PE和SMP的缺點(diǎn),英國(guó)HYDRO公司(現(xiàn)被BASF收購(gòu))、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(shí)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(duì)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(guó)外已被市場(chǎng)認(rèn)可,該涂料性價(jià)比十分突出。
PVDF聚偏氟乙烯
由于PVDF的化學(xué)鍵與化學(xué)鍵間,有很強(qiáng)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(yè)用彩涂鋼板涂料中,是屬于較高級(jí)產(chǎn)品,且分子量大又為直鍵型結(jié)構(gòu),因此除耐化學(xué)藥品性之外,機(jī)械性能、耐紫外線和耐熱性能也很突出。在一般環(huán)境下,其防蝕年限可達(dá)20—25年之久。近年來,國(guó)內(nèi)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(yīng)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(chǎn)的氟碳涂層,其涂層PVDF含量不小于70%(其他為丙稀酸樹脂)。
底漆
對(duì)底漆的選擇來說,較重要的因素有兩條,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(gè)角度看,環(huán)氧樹脂是可能選擇。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。
背漆
對(duì)背面涂層來說,較正確的選擇就是如果彩涂鋼板使用狀態(tài)是單板的話,選擇兩層結(jié)構(gòu),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(tài)是復(fù)合或夾心板的話,背面涂上一層粘接性和耐蝕性都優(yōu)秀的環(huán)氧樹脂就行。
功能性彩板
目前現(xiàn)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、自潔彩板等。這些產(chǎn)品的開發(fā)是以滿足用戶特殊需求為目的的,但是有時(shí)侯不能兼顧彩涂產(chǎn)品其他性能。因此,用戶選擇功能性彩涂鋼板時(shí)一定要明確自己的真正需求。
對(duì)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(shí)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(xué)腐蝕,影響因素有預(yù)處理層、底漆、基板厚度、鍍層厚度等。在正常情況下,預(yù)處理層和底漆相對(duì)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(guān)于這點(diǎn),國(guó)際上有很多研究,目前比較公認(rèn)的就是鋅比。即鍍層單面每平方米鍍層重量的克數(shù)/基板的厚度(以毫米計(jì))。認(rèn)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(dá)到60克/平方米。盡管鍍鋁鋅光板的耐腐蝕性能優(yōu)于熱鍍鋅,但對(duì)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(huán)境的酸堿度。鋅和鋁均屬于兩性金屬,但它們?cè)谒岷蛪A中的表現(xiàn)還是有差別的。純鋅在堿性介質(zhì)中的表現(xiàn)優(yōu)于鋁鋅合金。在酸洗介質(zhì)中的表現(xiàn)則相反。因此,推薦相對(duì)酸性環(huán)境中采用鍍鋁鋅彩涂,相對(duì)堿性環(huán)境則采用熱鍍純鋅彩涂。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn),濕的木材、混凝土等不要長(zhǎng)時(shí)間接觸鍍鋁鋅基板。
鋼種
在國(guó)內(nèi),對(duì)于彩涂鋼板選擇,用戶關(guān)心相對(duì)較少的是鋼種。因?yàn)閲?guó)內(nèi)大多數(shù)彩涂鋼板生產(chǎn) 廠鋼種種類較少,多數(shù)是DC51(因?yàn)樗麄儾少?gòu)來的熱軋板還是軋硬卷基本就是一個(gè)鋼種),有些有熱鍍鋅產(chǎn)線的彩涂鋼板廠通過熱鍍鋅退火來生產(chǎn)全硬鋼(S550)或高強(qiáng)鋼(S350等),但難度很大,因?yàn)樗麄儗?duì)基板的質(zhì)量、化學(xué)成分無法控制。因此,質(zhì)量穩(wěn)定性就差,從而導(dǎo)致性能波動(dòng)大,引起壓型板板材變差。
對(duì)建筑物來說,承載重量(風(fēng)載荷、雪載荷、施工人員和機(jī)械)、建筑物的跨度、檁距的設(shè)計(jì)等都依賴于鋼板的強(qiáng)度,對(duì)于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)用彩涂和鍍鋁鋅板來說,國(guó)外均有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。如美國(guó)的ASTM653、ASTM792,日本的JISG3302、JISG3321,歐州的EN10215、EN10147等。按鋼種大類分成CQ(普通商用級(jí))、DQ(一般沖壓用)、HSS(高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼)、FH(全硬鋼)。
CQ普通商用級(jí)
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(jì)、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)是應(yīng)該能做到的。

FH全硬鋼
是通過控制退火溫度來提高鋼板屈服強(qiáng)度的一類鋼種,按國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),屈服強(qiáng)度≥550Mpa,抗拉強(qiáng)度≥570Mpa。這類材料強(qiáng)度高,延伸率低,適用于板型較淺的成型鋼板,使用時(shí)能夠大大節(jié)約材料。因此,各國(guó)爭(zhēng)先研究開發(fā)的這種鋼種。在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)強(qiáng)度高又要求延伸率好的材料也有描述。例如,采用HSLA(低合金高強(qiáng)度)在煉鋼時(shí)加入強(qiáng)化合金元素,但由于強(qiáng)度高在鋼鐵廠進(jìn)行軋制時(shí)加大壓下率就有限制,因此作為維護(hù)結(jié)構(gòu)的較薄的彩涂板很少采用HSLA鋼種(另一缺點(diǎn)是成本高)。
根據(jù)寶鋼多年的鋼種使用經(jīng)驗(yàn),彩涂鋼板較終產(chǎn)品板型的保證,與鋼板的強(qiáng)度等級(jí)、壓型鋼板的板型以及加工機(jī)器等密切相關(guān)。

彩涂卷
彩涂卷是以熱鍍鋅板、熱鍍鋁鋅板、電鍍鋅板等為基板,經(jīng)表面預(yù)處理(化學(xué)脫脂及化學(xué)轉(zhuǎn)化處理)之后,在表面涂敷一層或幾層有機(jī)涂料,隨后經(jīng)過烘烤固化而成的產(chǎn)品。也因涂有各種不同顏色的有機(jī)涂料彩色鋼卷板由此得名,簡(jiǎn)稱彩涂卷。
彩涂卷概述
彩涂卷是以熱鍍鋅板、熱鍍鋁鋅板、電鍍鋅板等為基板,經(jīng)表面預(yù)處理(化學(xué)脫脂及化學(xué)轉(zhuǎn)化處理)之后,在表面涂敷一層或幾層有機(jī)涂料,隨后經(jīng)過烘烤固化而成的產(chǎn)品。也因涂有各種不同顏色的有機(jī)涂料彩色鋼卷板由此得名,簡(jiǎn)稱彩涂卷。
使用熱鍍鋅鋼帶為基材的彩色涂層鋼帶除有鋅層保護(hù)外,鋅層上的有機(jī)涂料起了覆蓋和保護(hù)作用,防止鋼帶生銹,使用壽命比鍍鋅帶長(zhǎng),約1.5倍。
彩涂卷用途
彩涂卷具有輕質(zhì)、美觀和良好的防腐蝕性能,又可直接加工,顏色一般分為灰白、海藍(lán)、磚紅,主要應(yīng)用于廣告業(yè)、建筑業(yè)、家電行業(yè)、電器行業(yè)、家具行業(yè)及運(yùn)輸業(yè)。
彩涂卷所用涂料根據(jù)使用環(huán)境不同選擇合適的樹脂,如聚酯硅改性聚酯、聚氯乙烯塑料溶膠、聚偏氯乙烯等。用戶可根據(jù)用途進(jìn)行選擇。
涂層結(jié)構(gòu)
v涂層結(jié)構(gòu)類型
2/1:上表面涂二次,下表面涂一次,烘烤二次。
2/1M:上下表面各涂二次,烘烤一次。
2/2:上下表面各涂二次,烘烤二次。
v不同涂層結(jié)構(gòu)的用途:
2/1: 單層背面漆的耐蝕性,抗劃傷性較差,但具有良好的粘結(jié)性,主
要應(yīng)用于夾芯板;
2/1M:背面漆的耐蝕性,抗劃傷性和加工成型性較好,具有良好的粘結(jié)
性,適用與單層壓型板和夾芯板。
2/2: 雙層背面漆的耐蝕性,抗劃傷性和加工成型性較好,多數(shù)用于單
層壓型板,但其粘結(jié)性不良,不宜用于夾芯板。
彩涂卷基板分類
熱鍍鋅基板

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