彩涂板邊部增厚成因及預(yù)防
隨著我國(guó)彩涂板生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,業(yè)界對(duì)彩涂板產(chǎn)品品質(zhì)的追求也越來(lái)越高。
近幾年來(lái),各種高品質(zhì)彩涂板不斷在中高檔建筑工程中得到應(yīng)用,如一些重點(diǎn)工程注重選用較高的鍍
層重量(200g/m2以上)和涂層厚度(正面涂層厚度25~28??m)的彩涂板以實(shí)現(xiàn)工程整體卓越的耐久
性。高品質(zhì)的追求無(wú)疑給彩涂板生產(chǎn)及原材料制造者提出了更高的要求,帶來(lái)了諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。為
順應(yīng)市場(chǎng)變化的需要,馬鋼在高品質(zhì)彩涂板(尤其是針對(duì)高膜厚彩涂板)生產(chǎn)的質(zhì)量控制技術(shù)方面進(jìn)
行了大量的研究實(shí)踐工作,積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,就厚涂層彩涂板生產(chǎn)中易出現(xiàn)的
邊部增厚現(xiàn)象進(jìn)行了分析,并從多方面提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。
邊部增厚現(xiàn)象的產(chǎn)生
在彩涂板生產(chǎn)過(guò)程中,出現(xiàn)帶鋼邊部(一般不超過(guò)1mm寬)涂層厚度比其它部位略高并伴有微小氣泡
的現(xiàn)象,通常稱之為邊部增厚。從理論上分析,在彩涂板生產(chǎn)過(guò)程中邊部增厚現(xiàn)象是不可避免的,
只是通常情況下由于涂層厚度較薄(單層厚度一般不超過(guò)18??m),邊部增厚不明顯,也不會(huì)影響產(chǎn)品的
使用。隨著涂層厚度的增加,邊部增厚現(xiàn)象會(huì)越來(lái)越明顯,甚至產(chǎn)生氣泡,從而降低了涂層的附著力,導(dǎo)
致產(chǎn)品在包裝、運(yùn)輸和加工應(yīng)用過(guò)程中受到外力作用出現(xiàn)邊部涂層脫落,影響用戶使用。
邊部增厚原因分析
從理論及實(shí)踐分析,帶濕涂層的鋼帶在運(yùn)行及固化過(guò)程中,涂料的粘度、涂層的厚度、板帶的運(yùn)行速
度以及溶劑揮發(fā)速率、樹(shù)脂固化速率、鋼帶的表面狀況等諸多因素都有可能導(dǎo)致涂層邊部增厚。在
實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)多管齊下,逐一進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的解決與預(yù)防措施。
涂料流動(dòng)、溶劑揮發(fā)特性的影響
在彩涂板生產(chǎn)過(guò)程中,涂料經(jīng)輥涂后在帶鋼(一般為鍍鋅板)表面形成一定厚度的濕膜涂層。帶有濕涂
層的帶鋼緊接著進(jìn)入固化爐,濕涂層在固化爐中經(jīng)流平、溶劑揮發(fā)和樹(shù)脂交聯(lián)等過(guò)程后,在帶鋼表面
形成完整的涂膜。因目前彩涂板生產(chǎn)線上的固化爐多數(shù)采用熱風(fēng)間接加熱方式,帶鋼在固化爐中受
熱不完全均勻,通常邊部溫度略高于中間部位。濕涂層中溶劑的揮發(fā)速率與溫度成正比,溫度高,溶劑
揮發(fā)快。因此,帶鋼邊部涂層中溶劑揮發(fā)比其它部位要快。對(duì)于特定的涂料而言,溶劑揮發(fā)速度超出
其配方允許的極限速度,就容易導(dǎo)致涂層產(chǎn)生氣泡。????另外,因帶鋼邊部與中間部位的涂層溶劑揮發(fā)
速率不同,導(dǎo)致涂層表面張力不均,邊部張力高于中間部位,為達(dá)到熱力學(xué)上的平衡,涂料繼續(xù)向邊部流
動(dòng),導(dǎo)致邊部涂層厚度高于其它部位。涂層厚度增加,溶劑揮發(fā)過(guò)程中涂層也易產(chǎn)生氣泡。同時(shí),由于受
邊部與中間部位剪切率差異的影響,涂料傾向于向兩邊流動(dòng),加重了邊部涂層增厚現(xiàn)象。
預(yù)防措施
在彩涂板生產(chǎn)過(guò)程中,涂層邊部增厚現(xiàn)象并不少見(jiàn),而且隨著涂層厚度的增加,涂層邊部增厚現(xiàn)象
會(huì)越來(lái)越明顯。針對(duì)導(dǎo)致邊部增厚的各項(xiàng)因素,應(yīng)從多方面采取相應(yīng)的預(yù)防措施,大限度減少
邊部增厚,確保產(chǎn)品在使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)邊部涂層脫落或局部掉漆等不良現(xiàn)象。主要預(yù)防措
施有:3.1??合理把握原材料質(zhì)量3.1.1??涂料性能的優(yōu)化
由于不同的彩涂板生產(chǎn)線硬件配置水平不完全相同,涂料的涂裝性能應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)線的工藝配置、
涂覆特點(diǎn)以及使用的基板等情況進(jìn)行配方調(diào)整。主要應(yīng)從以下途徑對(duì)涂料的流平、固化等綜合
涂裝性能進(jìn)行調(diào)整,以減少邊部增厚。
(1)調(diào)整涂料的流平性能。
流平性能可以通過(guò)涂料中混合溶劑、流平劑等化學(xué)助劑的合理選用與配比進(jìn)行調(diào)整。而且調(diào)
整要適度,既要確保良好的涂層流平效果,又要盡量避免邊部增厚現(xiàn)象。
(2)調(diào)整涂料固化性能。
馬鋼彩涂板底漆的重要因素有底漆和面漆以及基板的附著力；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(shù)脂是可能選擇。
彩涂板的發(fā)展趨勢(shì)?
1.采用高質(zhì)量的基板。各種涂裝工藝對(duì)基板表面、板形及尺寸精度的要求都愈來(lái)愈高，近年有增加鋅合金鍍層
卷做基板的趨勢(shì)。室外用一般采用小鋅花平整熱鍍鋅鋼卷，好采用無(wú)鋅花平整熱鍍鋅鋼卷；室內(nèi)用可采用電
鍍鋅鋼卷。而貼膜彩涂板可采用冷軋卷做基板。衛(wèi)生潔具采用鋁板卷做基板，某些高檔產(chǎn)品還可以用不銹鋼卷做基板。
2.注重新涂料的開(kāi)發(fā)。研究人員對(duì)一般的聚酯、聚偏氟乙烯(PVDF)和塑料溶膠等涂料系統(tǒng)進(jìn)行改良，可以獲得超級(jí)顏色
重現(xiàn)性，更好的抗紫外線、抗SO2、抗污染、耐腐蝕、抗劃傷等性能。國(guó)外近些年還推薦使用防靜電、吸熱、抗污染等功能性涂料。?
3.冷壓花技術(shù)發(fā)展。冷壓花彩涂板在北美有較廣泛的應(yīng)用，壓花機(jī)類似二輥平整機(jī)，其上、下輥刻有花紋，對(duì)通過(guò)的彩涂板
進(jìn)行壓軋，使鋼板變形，可獲得皮革紋、磚紋、水泥砂漿紋、花崗巖紋等。冷壓花彩涂鋼板采用聚酯涂料，比熱壓花彩涂鋼
板降低了成本，并提高了板材的強(qiáng)度。而且，冷壓花彩涂鋼板在美觀、質(zhì)感及強(qiáng)度等方面都很有長(zhǎng)處，存在較好的市場(chǎng)前景。
我國(guó)寶鋼2號(hào)彩涂機(jī)組已設(shè)置了冷壓花機(jī)。?
4.注重產(chǎn)品的多樣化、功能化、高檔化。近年全世界開(kāi)發(fā)了許多彩涂板新品種，特別是功能性彩涂板。具代表性的有如下幾種：?
(1)深沖型彩涂板。以加工時(shí)涂膜變形狀態(tài)(彈應(yīng)變能)的詳細(xì)解析結(jié)果為基礎(chǔ)，研究人員開(kāi)發(fā)了隨鋼板壓縮變形而變形的涂膜，并
在理論及實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上做精確的樹(shù)脂設(shè)計(jì)，成功制造出涂膜附著性與耐蝕性都不降低的優(yōu)質(zhì)深沖型彩涂板。?
(2)“柚子皮”彩涂板。傳統(tǒng)彩涂板的表面只有光澤度，沒(méi)有凹凸，而“柚子皮”彩涂板的表面具有柚子皮那樣的細(xì)微凹凸，其關(guān)
鍵在于精確控制凹凸，形成適當(dāng)波長(zhǎng)。家電廠在加工、組裝過(guò)程中，“柚子皮”彩涂板表面可以使缺陷不顯眼，很具隱蔽性。?
(3)防靜電彩涂板。防靜電涂層板受到摩擦?xí)r不易產(chǎn)生靜電，涂膜帶電電壓能降低1／4，附著的灰塵大幅度減少加工、組裝時(shí)可減
少工序，而且也保持了良好的加工性、成型性、耐藥性。此種彩涂板廣泛用于電腦機(jī)箱、錄像機(jī)等家電的制造上。?
(4)耐污染彩涂板。冰箱、微波爐等電器在廚房里經(jīng)常被油或調(diào)料污染，需要清洗，而耐污染彩涂板就具有對(duì)廚房常用的洗滌劑、
漂白劑等洗滌用品的耐藥性。通常彩涂板涂膜越硬，分子彼此間結(jié)合越緊，難以被污染、易于擦拭，但加工性變壞，沖壓成型時(shí)，
難以達(dá)到產(chǎn)品需要的形狀；如果是柔軟的涂膜，加工性能好，易于成型，但容易被污染，兩者之間是矛盾的。針對(duì)此狀況，研究
人員研制出了將涂膜表面做硬，內(nèi)部做柔韌的“傾斜型涂膜”，使涂層具備表層硬、難以被污染，膜內(nèi)層密、胺量少且加工性好等特性。?
(5)高吸熱性彩涂板。隨著電器產(chǎn)品的高性能化，發(fā)熱量逐漸增加；而電器產(chǎn)品的小型化，又大大增加了電器產(chǎn)品單位體積的熱負(fù)荷。
近年通過(guò)對(duì)樹(shù)脂分子、添加劑與顏料分子的專門(mén)設(shè)計(jì)，研制出吸熱彩涂板。用這種彩涂板制成的電器外殼，可吸收機(jī)內(nèi)熱量產(chǎn)生的紅
外線，再通過(guò)鋼板散逸出去。電器機(jī)內(nèi)溫度可降低10℃，因而可省去電器散熱用的風(fēng)扇，減少散熱孔，還提高了電磁屏蔽性。
彩涂板加工時(shí)產(chǎn)生的剪切邊緣容易腐蝕，因此應(yīng)采取涂料保護(hù)使用空氣干燥型涂料進(jìn)行保護(hù)、機(jī)械覆蓋使用金屬材料或塑料覆蓋。
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