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马钢彩钢卷一级经销商 上海志辰实业有限公司 

彩钢板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）、氟碳涂层（PVDF）、高耐侯涂层（HDP）、硅改性涂层（SMP）等。

聚酯 PE（Polyester）

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，其防蚀年限可长达7-8年，但于工业环境或污染严重的地区，其使用寿命会相对降低，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干限制，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。

高耐侯聚酯 HDP（High Durable Polyster）

高耐候聚酯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）提高漆膜耐候性能。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。

硅改性聚酯 SMP（Silicone Mobified Polyester）

由于聚酯含有活性基-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PE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，大部分用于建物之屋顶及外墙。

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、耐紫外线和耐热性能也很特出。在一般环境下，其防蚀年限可达20-25年之久。近年来，国内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。

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、考虑耐紫外线的话，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，即一层背面底漆，一层背面面漆。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。这些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。

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，在屋顶施工时，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晕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，造成膜下腐蚀，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20μm以上才能有效的防止腐蚀介质的侵入，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（≥5μm）和面漆（≥15μm）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。PVDF类产品要求的涂膜更厚，因为要提供更长的使用年限保证。对背面涂层的要求视用途而定，夹芯板只要求有一层可粘结的底漆，而成型钢板由于室内腐蚀环境因此也要求涂两层，厚度至少10μm以上。

涂层颜色的选择

对颜色的选择主要是考虑与周围环境的匹配和业主的爱好，但从使用技术角度讲浅颜色涂料的颜料选择余地大，可选择耐久性优越的无机颜料（如钛白粉等），而且涂料的热反射能力强（反射系数达到深色涂料的一倍）夏季涂层本身的温度相对就低，这对涂层寿命延长是有益的。另外，即使涂层变色或粉化，浅颜色涂膜变化后与原颜色的反差小，对外观的影响就不大。而深颜色（尤其是比较鲜艳的颜色）采用有机颜色的居多，遇紫外线照射容易褪色，最短的3个月就变颜色。

对于彩色涂层钢板来说，通常涂层和钢板的受热膨胀率不同，尤其是金属基板和有机涂层的线膨胀系数差别较大，当环境温度发生变化时，基板和涂层结合界面就会发生膨胀或收缩应力，如果不能适当释放就会发生涂层龟裂。另外，在这里要说明两点目前国内市场上的选择误区：其一就是国内目前存在大量白色底漆。采用白色底漆的目的就是可以减少面漆的厚度，因为正常建筑用耐腐蚀底漆是黄绿色的（因此有铬酸锶颜料），必须有足够的面漆厚度才能有好的遮盖力。这样，对耐腐蚀性是很危险的，首先底漆耐腐蚀性差，再者面漆大大减薄，不足10微米。这样的彩涂钢板看上去光鲜，用不了两年就会在不同地方产生腐蚀（切口、折弯加工处、膜下等）。其二就是建筑工程用彩涂钢板同一工程采用不同厂商、不同批次的彩涂钢板，在施工中看似颜色一致，但经过几年的太阳光照射后，不同涂层不同厂商的颜色变化趋势不同，导致产生严重的色差，这样的例子实在太多了。即使同一供应商的产品，也强烈建议同一工程一次订货，因为不同批号有可能采用不同涂料供应商的产品，增加了色差产生的可能性。

对某些家电彩涂板经过一定时间的放置或在加工使用过程中发生的局部表面光泽度明显降低（即失光）现象，利用扫描电镜和电化学方法对高光泽度家电彩涂板涂层表面与脱漆后基板表面的表面形貌及化学成分的分析，确定了家电彩涂板表面失光缺陷的成因是由涂前的基板表面形成镀层氧化物造成的，并通过盐雾试验对比，确定了该缺陷对彩涂板的耐腐蚀性能具有严重影响，并提出了改进措施, 减少家电彩板表面失光缺陷的发生除了要加强涂前工序控制外，还要避免将彩涂板存放在高温高湿的环境中。

关键词：家电彩涂板；光泽度；失光；耐腐蚀；盐雾试验；

彩板漆膜的光泽是衡量漆膜外观质量的主要指标，高光泽漆膜不仅外观靓丽，对被涂物表面起到良好的装饰作用，而且也将对被涂物体起到一定的保护作用。涂装应用的实践表明，漆膜保护作用的降低，往往都是从其表面光泽下降开始的[1]。

家电彩涂板的涂层系统通常是以环氧改性聚氨酯为底漆，经烘烤固化后涂以高光泽度、

高柔韧性聚酯家电面漆。某些家电彩涂板经过一定时间的放置或在加工使用过程中有时发生局部表面光泽度明显降低，即失光现象，失光部位呈不规则形状或点状，范围大小不一。该缺陷严重影响了家电彩板的外观质量，并对其耐腐蚀性能造成影响，因此，分析其成因进而找到预防此类缺陷的方法对提高家电彩板表面质量具有十分重要的意义。

本文针对高光泽度家电彩涂板的局部表面失光缺陷的成因进行了分析，并通过对比试验研究了该缺陷对彩板耐蚀性能的影响。

1 试验

1.1 彩板表面正常部位与失光部位光泽度测量

光泽度的测量采用可变入射角的光泽度测量仪，正常部位选用20°入射角进行测量，失光部位采用60°入射角进行测量[2]，测量结果见下表1。

表1 高光泽度家电彩板正常表面与失光表面光泽度对比

1.2涂层表面形貌与化学成分

试验首先对漆膜表面的正常区域与失光区域的形貌和化学成分进行了电镜扫描对比，试验结果见图1、图2和图3。

图1 正常区域与失光区域的扫描电镜能谱图

图2 正常表面与失光表面的化学成分对比

图3. 正常区域与失光区域的表面形貌

2.3 脱漆后基板表面形貌与化学成分

使用脱漆剂分别对彩板正常表面和失光表面进行脱漆，然后通过电镜对脱漆后的基板表面形貌和化学成分进行扫描分析，扫描结果见图4、图5和图6 。

图4 正常基板与失光基板的扫描电镜能谱图

图5正常基板与失光基板的化学成分对比

图6 正常基板与失光基板的表面形貌

家电彩板样品的表面电镜扫描分析显示, 失光部位脱漆后基板的化学成分中氧的含量比正常彩板脱漆后基板表面的氧含量高3-4倍，说明失光部位的基板表面存在大量的Zn氧化物并附着少量的杂质，杂质主要以含碳化合物的形式存在，通过对使用的环保钝化药剂成分的检测，此处的碳应为基板前处理钝化膜层中的碳，由于正常基板的前处理钝化膜层与基板的结合力相对较高，在脱漆时残留于基板表面，因此，反应到检测成分上为碳元素和氧元素，而失光的基板由于结合力较差，脱漆时部分钝化膜层随漆膜脱掉，反应到检测成分上为碳元素含量的降低。由于氧化锌的存在使得基板表面形成疏松微孔结构，导致局部表面粗超度明显增大，同时疏松的微孔极易存留水分，在高温、潮湿环境的作用下，对漆膜中的树脂造成腐蚀。这样，经过一定时间的放置后彩板表面涂层发生变性而导致失光。

2 耐腐蚀性能对比

2.1 耐中性盐雾腐蚀试验

通过中性盐雾腐蚀试验，研究了失光缺陷对彩板耐蚀性能的影响。根据国家标准GB/T 13448-2006 彩色涂层钢板及钢带试验方法，家电彩涂板的耐蚀性能主要通过平板试验和划叉试验两种方式进行评估，其中平板试验在耐蚀性能评价上五级目测的方式，在试验结果上容易发生偏差，而划叉试验能较好地克服这一问题，该方法规定对划线上等距六点的腐蚀扩散距离进行测量，然后取六点均值，腐蚀蔓延距离这一量化指标可以准确反映彩板的耐腐蚀性能，因此，试验采用划叉试验。将表面失光缺陷的家电彩板与表面正常的家电彩板进行250小时耐盐雾腐蚀试验对比，腐蚀结果见下图7和表2。

图7 正常涂层与失光涂层的盐雾腐蚀蔓延情况

表2 家电彩板盐雾腐蚀蔓延距

上述彩板的盐雾试验结果显示，彩板表面失光后其划叉腐蚀样板的腐蚀蔓延距离达到3.54mm，差不多是正常表面腐蚀蔓延距离的2倍，说明彩板表面失光缺陷对其耐腐蚀性能具有非常显着的影响，导致其耐蚀性能明显下降。

2.2 电化学交流阻抗图谱

试验使用美国EG & G 公司生产的M398电化学测试系统，通过交流阻抗试验对正常与失光涂层表面进行了测试分析，同时为了增加试验的可比性，特别选择了一片正常光泽彩板表面存在划伤的样板，进行对比试验。试验前将试验样板在盐水（3.5%）中浸泡120小时，以增加涂层的导电性，然后，进行交流阻抗试验，得到的交流阻抗图谱见图8、图9和图10。

图8 正常光泽彩板的交流阻抗图谱

图9 表面失光彩板的交流阻抗图谱

图10漆膜表面存在划伤的彩板的交流阻抗图谱

图8和图9的电化学交流阻抗图谱显示，在低频(0.1Hz，10Hz)范围内，前两组试验样板的阻抗模在1.3×108Ω～0.7×108Ω之间，而同样条件下涂层存在划伤破坏的阻抗模在1.0×105Ω左右，见图10。彩板涂层存在划伤的阻抗模比前两者的阻抗模减小近1000倍，这个结果说明失光和正常试验样板都不存在划伤破坏或渗漏。也间接证明了锌的氧化物不是涂漆后漆膜发生渗漏形成的，而是涂漆前基板就已经发生了氧化，产生了氧化物。

而同样在（0.1Hz，10Hz）频率范围内，正常光泽样板的阻抗模在1.0×108Ω～1.3×108Ω之间，失光样板的阻抗模在0.7×108Ω～0.9×108Ω之间，说明失光样板的耐腐蚀性能不及正常样板的耐腐蚀性能，该试验结果也与盐雾试验结果相吻合。

锌的氧化物的形成主要有两个途径。一是涂漆前基板表面的氧化物就已经存在了；二是涂漆后漆膜表面被破坏而发生渗漏导致基板表面氧化。由于锌为两性金属，与酸性介质和强碱都能发生反应，基板的前处理脱脂液为强碱介质，表调为酸性介质，不同pH值、温度及处理时间（带钢线速）都会对基板的表面造成影响，使其发生腐蚀。

彩板表面失光缺陷的发生情况较复杂，涂前原料基板的表面状态及涂后存储与运输、加工环境中的温度和湿度都可能对其产生影响。因此，首先从涂前脱脂、表调和钝化处理等各生产工序入手，研究缺陷发生的部位、状态及其规律性，找出避免缺陷发生的措施。其次，彩板的存储、运输及加工过程要特别注意环境的温度与湿度，避免存放在高温高湿的环境中。

由于目前家电彩涂板的性能检测方法还是采用GB/T 13448-2006彩色涂层钢板及钢带试验方法，产品标准是GB/T 12754-2006彩色涂层钢板及钢带[3],这两个标准主要的适用对象是建筑外面板及屋顶面板用彩涂板，而家电彩涂板无论在涂料成分，如：基体树脂等，还是产品的外在状态，如：颜色、光泽度等，都存在较大差别，因此，现有的标准和试验方法不能完全满足家电彩板性能检测，还须要制定专门的家电彩板试验检测方法，完善家电彩涂产品性能的检测。

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