彩涂板邊部增厚成因及預防

隨著我國彩涂板生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,業(yè)界對彩涂板產(chǎn)品品質(zhì)的追求也越來越高。
近幾年來,各種高品質(zhì)彩涂板不斷在中**建筑工程中得到應(yīng)用,如一些重點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)的彩涂板以實現(xiàn)工程整體卓越的耐久
性。高品質(zhì)的追求無疑給彩涂板生產(chǎn)及原材料制造者提出了更高的要求,帶來了諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。為
順應(yīng)市場變化的需要,馬鋼在高品質(zhì)彩涂板(尤其是針對高膜厚彩涂板)生產(chǎn)的質(zhì)量控制技術(shù)方面進
行了大量的研究實踐工作,積累了一定的經(jīng)驗。本文結(jié)合生產(chǎn)實際,就厚涂層彩涂板生產(chǎn)中易出現(xiàn)的
邊部增厚現(xiàn)象進行了分析,并從多方面提出了相應(yīng)的預防措施。

邊部增厚現(xiàn)象的產(chǎn)生
在彩涂板生產(chǎn)過程中,出現(xiàn)帶鋼邊部(一般不超過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18??m),邊部增厚不明顯,也不會影響產(chǎn)品的
使用。隨著涂層厚度的增加,邊部增厚現(xiàn)象會越來越明顯,甚至產(chǎn)生氣泡,從而降低了涂層的附著力,導
致產(chǎn)品在包裝、運輸和加工應(yīng)用過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
從理論及實踐分析,帶濕涂層的鋼帶在運行及固化過程中,涂料的粘度、涂層的厚度、板帶的運行速
度以及溶劑揮發(fā)速率、樹脂固化速率、鋼帶的表面狀況等諸多因素都有可能導致涂層邊部增厚。在
實際生產(chǎn)過程中,應(yīng)多管齊下,逐一進行分析并采取相應(yīng)的解決與預防措施。

涂料流動、溶劑揮發(fā)特性的影響
在彩涂板生產(chǎn)過程中,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
層的帶鋼緊接著進入固化爐,濕涂層在固化爐中經(jīng)流平、溶劑揮發(fā)和樹脂交聯(lián)等過程后,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,導致涂層表面張力不均,邊部張力高于中間部位,為達到熱力學上的平衡,涂料繼續(xù)向邊部流
動,導致邊部涂層厚度高于其它部位。涂層厚度增加,溶劑揮發(fā)過程中涂層也易產(chǎn)生氣泡。同時,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,加重了邊部涂層增厚現(xiàn)象。

預防措施
在彩涂板生產(chǎn)過程中,涂層邊部增厚現(xiàn)象并不少見,而且隨著涂層厚度的增加,涂層邊部增厚現(xiàn)象
會越來越明顯。針對導致邊部增厚的各項因素,應(yīng)從多方面采取相應(yīng)的預防措施,大限度減少
邊部增厚,確保產(chǎn)品在使用過程中不會出現(xiàn)邊部涂層脫落或局部掉漆等不良現(xiàn)象。主要預防措
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、
涂覆特點以及使用的基板等情況進行配方調(diào)整。主要應(yīng)從以下途徑對涂料的流平、固化等綜合
涂裝性能進行調(diào)整,以減少邊部增厚。
(1)調(diào)整涂料的流平性能。
流平性能可以通過涂料中混合溶劑、流平劑等化學助劑的合理選用與配比進行調(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，從這個角度看，環(huán)氧樹脂是可能選擇。

彩涂板的發(fā)展趨勢?

1.采用高質(zhì)量的基板。各種涂裝工藝對基板表面、板形及尺寸精度的要求都愈來愈高，近年有增加鋅合金鍍層
卷做基板的趨勢。室外用一般采用小鋅花平整熱鍍鋅鋼卷，好采用無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**產(chǎn)品還可以用不銹鋼卷做基板。

2.注重新涂料的開發(fā)。研究人員對一般的聚酯、聚偏氟乙烯(PVDF)和塑料溶膠等涂料系統(tǒng)進行改良，可以獲得超級顏色
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，壓花機類似二輥平整機，其上、下輥刻有花紋，對通過的彩涂板
進行壓軋，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，并提高了板材的強度。而且，冷壓花彩涂鋼板在美觀、質(zhì)感及強度等方面都很有長處，存在較好的市場前景。
我國寶鋼2號彩涂機組已設(shè)置了冷壓花機。?

4.注重產(chǎn)品的多樣化、功能化、**化。近年全世界開發(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。以加工時涂膜變形狀態(tài)(彈應(yīng)變能)的詳細解析結(jié)果為基礎(chǔ)，研究人員開發(fā)了隨鋼板壓縮變形而變形的涂膜，并
在理論及實驗的基礎(chǔ)上做精確的樹脂設(shè)計，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，沒有凹凸，而“柚子皮”彩涂板的表面具有柚子皮那樣的細微凹凸，其關(guān)
鍵在于精確控制凹凸，形成適當波長。家電廠在加工、組裝過程中，“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時不易產(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箱、錄像機等家電的制造上。?
(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，
難以達到產(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)品單位體積的熱負荷。
近年通過對樹脂分子、添加劑與顏料分子的專門設(shè)計，研制出吸熱彩涂板。用這種彩涂板制成的電器外殼，可吸收機內(nèi)熱量產(chǎn)生的紅
外線，再通過鋼板散逸出去。電器機內(nèi)溫度可降低10℃，因而可省去電器散熱用的風扇，減少散熱孔，還提高了電磁屏蔽性。

彩涂板加工時產(chǎn)生的剪切邊緣容易腐蝕，因此應(yīng)采取涂料保護使用空氣干燥型涂料進行保護、機械覆蓋使用金屬材料或塑料覆蓋。