彩涂板、彩涂板涂料和工艺的现状及其发展
4 彩涂板用涂料的品种
彩涂板用涂料大致有以下一些。
(1)底漆
环氧类底漆(氨基交联型、聚氨酯交联型、环氧磷酸酯型);改性环氧底漆(聚氨酯改性、聚酯改性、聚酰胺改性之类);聚酯底漆(氨基交联型、聚氨酯交联型);水性底漆(水性电泳漆、丙烯酸乳胶底漆)。
(2)背面漆
环氧型(与环氧型底漆相同);聚酯型(氨基聚酯类、环氧改性聚酯类);氨基醇酸型;聚氨酯类。
(3)面漆
乙烯类卷材面漆;塑溶胶和有机溶胶(聚氯乙烯类);聚酯类(氨基型有柔性0~1T和硬性2~3T之分,聚氨酯型有TDI型和HDI型之分);硅改性聚酯类(热拼:有机硅含量25%~50%;冷拼:有机硅含量小于30%);丙烯酸类(热固性,其中溶剂型有烷基化甲氧基丙烯酸胺的共聚树脂制得的自交联型涂料,用于预处理过的铝材上,不需底漆;水性型有水性丙烯酸涂料,用氨基树脂作交联剂);可焊型类(采用锌粉,或不含树脂的用铬酸、锌粉及其他化学晶组成的水性烘漆,或用线型环氧树脂作基料的含大量细颗粒锌粉的可焊富锌涂料);氟碳树脂类(主要品种是用聚偏二氟乙烯树脂为主制成的分散型涂料,其氟碳树脂含量至少占总树脂量的70%,其固体含量至少占总固体含量的40%,其他成分是丙烯酸树脂、颜料和溶剂,以及紫外线吸收剂、流变助剂、消泡剂之类的助剂)。
在彩涂板底漆中,环氧底漆是最经典的底漆,然而随着彩涂板在家电行业的应用扩大,为提高涂层的成形性,聚氨酯底漆的应用越来越广泛;在面漆方面,聚酯在耐蚀性、装饰性及成本等方面的综合优势使其在彩涂板面漆中占据主导地位,消耗量占全部面漆的50%以上;硅改性聚酯耐紫外线及耐热性较好,广泛应用于户外建筑,如美国户外建筑用彩涂板多采用硅改性聚酯作面漆,占面漆总消耗量的39%;PVC塑料溶胶涂层板虽具有优良的柔韧性、耐腐蚀性及良好的耐化学品性,但其生产成本较高,不利于环保,因而用量正日渐减少;氟碳彩涂板以其优异的耐候性、耐化学品性、耐腐蚀性及抗沾污性而越来越受到xx建筑物的青睐。人们对一般的聚酯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和塑料溶胶系统进行改良,获得超级的颜色重现性、抗紫外线、抗SO2和抗沾污的新涂料系统。选择耐蚀性优良的彩板对建筑业显得尤为重要。建筑涂料一般分为五类,经长期使用各种涂料的耐蚀寿命见表1。诚然,由于各地气候环境条件的差异,同样的材料在不同地点使用,其寿命也会有差异。所以要保证建筑涂料的超耐久性,{zh0}选用氟碳树脂涂料。
背面漆一般采用环氧、聚酯背面漆。环氧背面漆具有良好的耐蚀性、抗划伤性,但加工性稍差;聚酯背面漆具有良好的加工性、耐候性、但耐蚀性、抗划伤性略逊于环氧背面漆。
由于彩涂板的用途不同,对所用涂料的品种也有差异,据此,以建材和家电两大用途来加以说明。
建材用彩涂钢板。建材用彩涂钢板可分为内用、外用和其他用途三大类:其中60%~70%以上为外用板,主要用作屋顶盖板(占总量的近30%以上)和外墙壁板(占总量的近30%)。建材外用有机涂层板长期经风吹、日晒、雨淋、寒暑变化。所要求的主要性能有耐冲击性、耐风压性、防火性、防漏水性、隔热性、隔音性、耐久耐候性、耐污染性、加工修补性等,此外还需要有美观的色调,新颖的式样、丰富的质感,并与建筑物整体及其周边环境相协调。所用树脂品种的特性及其与基板的配合情况见表2和表3。
家电用彩涂钢板。家电用彩涂钢板分为预涂层板和后涂层板两类,前者是在乎板上涂,后者是在空间复杂的成型件上涂。而前者的涂装处理速度是后者的10倍以上,且使用预涂层钢板(即彩涂钢板)可使用户简化工艺,此钢板涂层在冶金厂或专业厂完成,这样能使家电生产厂节约投资,免除处理各种公害化学品的环境问题,其涂装成本较低。
家电用彩涂钢板的母材厚度多为0.3~0.8 mm,材质有SPCC(一般用途)、SPCD(冲压用)、SPCE(深冲用)等,常用电镀锌或热镀锌板,锌层厚度为20~120g/m2,一般建筑用涂层板的锌层较厚,而家电用涂层板的锌层较薄,对家电用彩涂板中涂膜性能的要求见表4。前述表2可作为选用树脂品种的参考。
家电行业对彩涂板质量要求十分苛刻,由于彩涂板的最终用途是制作电冰箱、洗衣机等日常百姓家庭使用的各类家用电器外壳,这些电冰箱、洗衣机等产品必须放在百货市场上经受成千上万名顾客在非常近距离内的严格挑选,因此对其表面要求要达到“零”缺陷水平,故需在无尘环境中生产彩涂板,而且制作电冰箱等家用电器生产厂在加工制作过程中对彩涂板的弯曲成型性也十分苛刻,要求弯曲变形处涂层无裂纹(这比建材用彩板的弯曲要求高出好几倍),因此对彩涂板的生产工艺技术、操作水平、质量管理水平、涂料质量均提出了更严格的要求,而且大部分电冰箱、洗衣机等家电产品均是白色或近乎白色,这样对色差的要求也十分严格。此外,电冰箱、洗衣机等还有特别要求,如电冰箱彩涂板要求对食品xx、耐低温、耐污染等;而洗衣机彩涂板则要求耐强洗涤剂、耐腐蚀;自动面包机彩涂板要求耐热等。
现介绍几种家电用彩涂板用涂料,见表5。
鉴于彩涂板应用领域的不断扩大,对涂料的要求也更多更新,例如要求涂层具有耐热不黏着、防静电、高度反光、易清洗或自清洁、隔热、质感丰富如桔纹外观等特性,于是相应开发了这些涂料,而粉末涂料的施工技术近步以及光固化涂料的发展亦已进入了彩涂板用涂料领域。
彩涂板用涂料的生产厂家国内目前已有50多家,其中江苏省和上海地区产量占彩涂板涂料生产总量的50%左右。2004年我国彩涂板涂料产量已达12万t左右,一些国外{dj0}生产厂商或xx厂商多亦进入我国彩涂板涂料市场,其中包括Akzo-Nobel、BASF、Valspor、Becker、K.C.C等,而彩涂板用涂料目前仍以上海涂料公司的振华造漆厂为主,这是高附加值和高科技含量涂料中以国企为主的{zh1}一块阵地,将来临的是一场“世界性”涂料竞争风暴;另一方面,在主要彩涂板生产机组以外的一些省级彩涂板生产机组,却是国企、民营企业以及一些中小涂料生产厂家涂料角斗的阵地,这主要围绕一些中、低档彩涂板涂料技术展开竞争。
彩涂板的表面状态系指其颜色类别、压花及印花图案等,国外一些新工艺已日趋活跃,如在其工艺上由辊涂新增了复膜、压花和印花,其目前常用的面漆颜色为白灰、海蓝、绯红、豆绿,而其背面漆则以灰白色为主,压花及印花以木纹为主。
目前国外彩涂板涂装工艺有3种,即辊涂法、粉末法、幕流法。良好的彩涂板生产线还具有高密度清洗、辊涂法预处理、在线矫直、在线控制涂层厚度、高效烘烤固化等技术,先进机组甚至采用“气垫”方式来代替悬垂方式控制炉内带钢,其控制水平和产品质量更胜一筹。此外,国外还在涂装机上采用新型双涂头和单滑轨涂装机,并在工艺段前设拉矫、涂装机设置博士刀,使涂层更均匀、表面更光滑等。
工艺上采用先进的废气、废液控制技术及能量利用效率高的固化炉及回收系统,以符合当今及未来的环保法规要求。
总之,注重环保、节能并开展符合这两方面的增益活动无疑将给未来彩涂板的发展注入了新的活力。