宝钢彩涂——新型、绿色建材
与传统混凝土以及其他传统建筑材料相比,彩涂钢板符合绿色建材的要求。造型美观新颖、色彩丰富、装饰性强组合灵活多变、可表达不同的建筑风格,属于环境友好型材料强度高(厘服强度最高可达550MPa},具有良好的家皮刚度,防水性能好。抗震性能优秀:由于彩涂钢板在屋面是长向连续铺设,紧固件连接。材料强度高,韧性好,钢材可延展,可适用不同方向的地震力的作用,与其他建筑材料的脆性和不可变形相比优势明显。另外,由于屋顶自重轻,整体建筑物的重心下移,对减少震害有利。工厂化预制,可以使精度精确到2毫米内,比传统混凝士现洚施工精度提高3-4倍,同时减少建筑垃圾。施工安装方便,减少安装及运输的工作量,缩短施工工期,可以减少碳排放节约土地、水及其他资源使用量:轻钢围护结构(彩涂钢板)自重为6-12公斤平方米,钢混结构为250-300公斤/平方米,砖墙为400公斤/平方米。因此,在材料的选择上使用彩涂能大量节约水泥、砖、瓦等,从而大大降低对耕地的使用,大大降低对水资源的占用。由于量面及墙面自重的大大降低,建筑物的地下基层也可以相应降低,承重结构也可以采用轻型钢结构(尤其是单层无车的厂房更明显}可再生使用;钢铁材料最大的优点就是可回炉进行再冶炼,实现可循环,可持续发展,而砖、瓦或混凝土只能增添建筑垃圾。根据 ORUS的研究,普通彩涂板做为冶炼废钢,在一般的转炉中是可以使用的,但如果是PVC溶胶的彩涂,则由于会产生DOXN,用做电炉废钢比较合适。彩涂钢板的发展趋势也是往“3R制造”[(减少原料reduce)、重新利用euse和物品回收 recycle)],或绿色钢铁的三个替代(用新钢种替代老钢种、用钢铁材料替代其他材料、用新月途替代老的用途)方向发展(在后面的彩涂产品发展趋势中洋述}。
宝钢彩涂板—制造过程更绿色
预处理:内部供料,所供基板不涂油,减少了脱脂液和防锈油的消耗以及相关废水处理的压力。工厂化统一处理钝化废水,提高了处理效率及可能的泄漏风险。辊涂预处理(D|P)的使用,彻底杜绝了废水。涂料及涂层:专用密封涂层室负压,减少溶剂外泄,防火地坪,溶剂收集并焚烧。采用环保涂料、水性涂料、不采用甲苯、二甲苯作为稀释剂。烘烤固化:所挥发的溶剂全回收,回收的溶剂全部进行高温焚烧,焚烧产生的热量用于补充热风加热。其他:开卷及辔取部位产生的切头切尾、捆带等金属材料全部作为废钢回炉炼钢。
■全流程的生产质量控制管理
全流程(炼钢——彩涂)的制造过程对最终产品的性能至关重要。比如力学性能控制,由于对基板化学成分不受控,因此,彩涂生产厂热镀锌机组的退火温度控制就没有针对性,导致力学性能随基板不同而不稳定,比如由于没有上下工序的配合,钢板的板型控制就失去方向;比如由于基板的缺乏,生产节奏拉长,导致钢板表面的活性下降,影吶镀层和基板、镀层和涂层表面结合力不佳。无论是镀锌还是彩涂,它的基板都不能放置太久。宝钢从70年代末开工建设起,从日本引进了一贯质量管理方法,它的基本思路就是输入用户需求,将宝钢生产工艺、人员、设备、原料、研发、营销等进行规范设计,从原料到成品的全过程进行管控,以质量为中心兼顾效率、成本、交货期的质量管理方法,并借助PDCA方法持续改进质量以满足用户日益提高的品质要求。
完备的检测装备,先进的检测手段
宝钢彩涂钢板的性能要求很多,但由于用户大多是钢构厂,用户自身对彩涂钢板的检测手段比较缺乏,只能进行简单的表面质量、厚度、颜色及板型的目测,几乎所有用户都没有办法检测材料的涂层种类(PE还是PVDF)。为保证彩涂产品的质量稳定,为下游用户把好质量关口,宝钢配备了全套的质量检测设备,从材料的力学性能(屈服强度、抗拉强度等)、到镀层性能(镀层厚度、种类、附着力)以及用户最关注的涂层性能。光涂层性能方面,宝钢就配置了国内(甚至全球}最齐的涂层性能检测设备。它不仅包括了常规的涂层享度(四种方法}、光泽、色差、T弯、硬度、冲击、抗溶剂性(MEK},还有非常规的甚至长期的耐久性试验。具体有刻划硬度、轴弯、杯突、划格试验,耐划伤试验,玻瑞化转变试验,耐溶剂试验,干热试验,压斑试验,过烘烤试验,耐污染试验,耐化学品试验,磨耗试验,落沙试验,擦系数检测,大气曝晒试验,盐冥试验,耐湿试验,潮湿S2试验,氙灯老化试验,紫外灯老化试验。
■科学规范的涂料管理
宝钢彩涂钢板它的力学性能,板型固然重要,但彩涂产品最重要的性能就是涂层的耐久性,其次就是涂层的加工性{在辊压成型中的抗划伤性、在发泡中的与基板粘接性、在成型中的折弯性等),这些性能都与涂料的性能密切相关。众所周知,钢铁厂基本是买来涂料进行涂装,因此,涂料质量、涂料的管理就相当重要,有时甚至是致命性的。宝钢彩涂钢板用涂料(卷钢涂料)的管理目前是最先进的它最大程度保证了涂料品质的稳定。具体做法为
·选择国内外知名涂料供应商(振华、 Becker、 valspar、Akzo Nobel等将用户的涂层性能要求转化成涂料技术要求(采购标准与涂料供应商签署保证涂层耐久年跟的承诺书入汽车厂对供应商的管理模式,实施PPAP
·对涂料常规性能实施进厂检验,对非常规性能实施抽查
·对引起宝钢用户质量问题的涂料供应商实施整改及退出机制

QUV老化仪
色差检测：彩涂板的色差测定原理是通过测定参照样和试样的光谱三刺激值，即可定量测定出试样与参照样的颜色差异。色差仪通常采用的几何结构分为定向型和积分球型两种。

宝钢彩钢板涂层
对涂层的选择要考虑的要素很多,它主要包括涂层种类涂层厚度、涂层颜色和涂层光泽度。另外,有时侯还要考虑涂层的底漆和背面涂层的要求。
涂料品种
目前用于彩色涂层钢板的涂料种类有聚酯涂层(PE)、氮碳涂层(PVDF)、高耐侯涂层(HDP)、硅改性涂层SMP)等。
宝钢聚酯彩钢板
olyester
PE涂料对于材质有良好的附着性,彩涂钢板易于加工成型,价廉且产品多,颜色和光泽的选择余地大。在一般环境直接曝露下,其防蚀年艰可长达7-8年,但于工业环境或污染严重的地区,其使月寿命会相对降低,且聚酯涂料对耐紫外光性与涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料的使用仍受到若千限制,一般用在空气污染不严重的地区或需多次成型加工的产品。
宝钢高耐侯聚酯HDP( High Durable Polyster
对于PE和SMP的缺点,英国 HYDRO公司(现被BASF收购)、瑞典的 BECKER等在2000年初期开发出可达到PVDF涂层60-80%耐候性HDP聚蘸涂料,且优于普通的硅改性聚酯涂料,其户外耐候性达到15年。高耐候聚树脂在合成时采用含环己烷结构的单体,来达到树脂的柔韧性、耐候性和成本的平衡,采用不含芳香族的多元醇和多元酸来减少树脂对UV光线的吸收,达到涂料的高耐候性能。涂料配方中加入紫外线吸收剂和位阻胺(HALS}提高漆膜耐侯性能。高耐候聚酯卷材涂料在国外已被市场认可,该涂料性价比十分突出。
宝钢硅改性聚酯SMP( Silicone Modified Polyester)
由于聚蘸含有活性基-OH/-COOH极易和其它高分子化物反应,为改良PE的耐阳光性与粉化性,以色泽保持性与耐热性优的 Silicone树脂作变性反应,和P的变性比可于5%-50%之间,SMP提供钢板更好的持久性,其防蚀年限可长达10-12年,当然其价格也比较PE为高,但因 Silicone树脂对材质的附着性和加工成型性并不理想,因此SMP彩涂钢板并不适于需多次成型加工的场合,大部分用于建物之星顶及外墙。
宝钢氟碳PVDF( Polyvinylidene Fluoride
由于PVDF的化学键与化学键间,有很强的键能,因此涂料具有非常好的防蚀性和色泽保持性,在建筑工业用彩涂钢板涂料中,属于最高级产品,且分子量大又为直键型结构,因此除耐化学药品性之外,机械性能、耐索外线和耐热性能也很特出。在一般环竟下,其防蚀年限可达20-25年之久。近年来,国內开始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯单体共聚的含氟树脂,大量应用于建筑的外墙和金属板,由于使用易水解的乙烯酯单体和氟的含量较PVDF低(30%左右),因此,其耐候性与PVDF比较,有一定的差距。宝钢所生产的氟碳涂层,其涂层PVDF含量不小于70%(其他为丙稀酸树脂)。
对底漆的选择来说,最重要的因素有两条:其一考虑底漆和面漆以及基板的附着力;其二就是底漆提供涂层大部分的耐腐蚀性能,从这个角度看,环氧树脂是不二选择。如果考虑柔韧性、考虑耐索外线的话,也可以选择聚氨脂底漆。对背面涂层来说,最正确的选择就是如果彩涂钢板使用状态是单板的话,选择两层结构,即一层背面底漆,层背面面漆。底漆和正面相同品种,面漆选择一层浅颜色如白色}的聚酯。如果彩涂钢板使用状态是复合或夹心板的话,背面涂上一层粘接性和耐蚀性都优秀的环氧树脂就行。
目前现在还有很多功能性彩涂钢板,如抗菌彩涂、抗静电彩涂、隔热彩涂、自洁彩涂等。这当产品的开发是以满足用户特殊需求为目的的,但是有时侯不能兼顾彩涂产品其他性能,如目前市场上自洁彩涂钢板就是这样,经过近几年的使用,我们发现自洁彩涂钢板不能有效地自洁,反而对涂层的耐久性产生损害。因为目前自洁涂层原理就是利用涂层的高亲水性,即使钢板上有结灰,通过雨水渗透到灰尘下并将灰尘带走达到自洁的目的。而理论上亲水涂层的水渗透到基板也一定比较容易,因此,彩涂钢板的耐膜下腐蚀性能就相对降低了。另外,检测自洁彩涂钢板的自洁性能的接触角时我们发现,在室外曝晒不到半年,其接触角就和普通聚酯彩涂无异,从这个角度讲自洁彩涂的自洁性只能维持半年左右。我们现在的雨水有时也不太干净,有时看到钢板下雨后并没有自洁反而留下一条脏的水线。最后,还有一点要说明的就是现在越来越多的墙面板采用横板结构,这样,自洁钢板所剩下的理论上的效果也没有了。因此,用户选择功能性彩涂钢板是一定要明确自己的真正需求
宝钢彩钢板涂层光泽度选择
光泽度高低不属于涂层性能指标,和颜色一样,它只是一个表征,事实上,涂料(涂层)比较容易做到高光泽。但是,高光泽表面刺眼白天对阳光的高反射率会引起光污染(很多现在不采用玻璃幕墙就是因为光污染),另外,高光泽表面摩擦系数小,容易打滑,在量顶施工时,容易带来安全隐患。彩涂钢板在室外使用时的老化首先表示的就是失光,若需维修时,新旧钢板之间极易分辨,造成外观不良,背面漆若是高光泽则室内有灯光时易产生光垦而造成人员视觉疲劳。因此,正常情况下建筑用彩涂钢板都采用中低光泽度30-40度)。
涂层厚度的选择
从微观上讲,涂层是多空的组织。空气中的水、腐蚀介质(氯离子等)就会通过涂层的薄弱部分侵入,進成膜下腐蚀,进而涂层起泡并剥落。另外,即使同样涂层厚度,二次涂层要比一次涂层致密。根据国外报道和相关腐蚀试验结果,正面涂层20um以上才能有效的防止腐蚀介质的侵由于底漆和面漆的防腐蚀机理不同,不仅要规定总膜厚,还有分别要求底漆(≥5um)和面漆(≥15um)的厚度,只有这样,才能保证彩涂钢板不同部位的耐蚀性是均衡的。


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