摘要:分析了目前国内外彩涂卷钢市场需求的现状,通过紫外人工加速老化试验,从涂层表面光泽保持率、色差以及表面粉化、开裂的角度,着重研究了彩板的不同面漆涂层厚度对彩板耐老化等相关性能的影响。用减薄涂层来降低彩板生产成本的方法,必然带来严重的质量问题。

    关键词:卷材;人工加速耐老化性能;涂膜厚度

    0引言

    随着彩色层钢板在国内外建筑行业的日益普及,我国彩涂卷钢的市场需求量不断上升。据统计,2005年的市场需求在400万t左右,而2006年达到500万t以上。伴随着彩涂板产量的不断提高,各种彩板质量问题不断地暴露出来,彩板耐老化性能方面存在的问题就是其中最为突出的问题之一,例如:一些工程中使用的彩板在投入使用的1～2年内即发生表面严重失光、变色等质量问题。按照国家标准gb/t13448—2006[1]《彩色涂层钢板及钢带试验方法》的规定,评价彩板耐老化性能的相关指标主要包括色差、光泽保持率、表面粉化、开裂等几个方面。而国外最xx的行业标准,欧洲彩涂卷钢协会(ecca)标准也着重在彩板的耐老化性能方面进行了详细的规定,例如:该标准在t2—光泽[3]、t3—色差[4]、t10—uv加速气候老化试验[5]及t14—表面粉化[6]等方面都提供了详细的试验方法。目前,我国的彩板生产行业随着产量的逐步放大,其行业内部出现了两极分化的趋势。一方面,以宝钢、鞍钢、武钢为首的大型彩板生产企业,秉承一贯的产品质量标准,以优异的产品性能正在逐渐占据xx建筑产品市场,并在彩板出口国外的总量上占有{jd1}优势;另一方面,一些中小彩板生产企业,为了降低生产成本,在价格上提高市场竞争力,不惜降低彩板涂层的漆膜厚度,这样的彩涂板势必在产品性能方面尤其是耐老化性能上存在严重的问题。本文通过紫外光人工加速老化试验(uv老化试验)着重研究了彩板的不同面漆厚度对其耐老化相关性能的影响,并通过显微照片对比了老化试验后不同涂层厚度试样的表面状态。

    1实验条件

    1.1基板规格

    尺寸:23mm×15mm×0.5mm;表面状态:z12热镀锌无锌花fb表面。

    1.2彩涂前处理

    脱脂处理:温度为(50±5)℃,药液浓度为5.5%(体积分数),喷淋;表面调整:温度为(40±5)℃,药液浓度为15%(体积分数),喷淋;钝化处理:cr(t)附着量控制目标(30±5)g,辊涂。

    1.3涂层涂及烘烤条件

    试验样板的涂层体系:底漆为聚氨酯、淡黄色;面漆为普通聚酯、墨绿色。在室温条件下,使用不同规格涂漆线棒进行湿法涂装,涂装完成后将样板放入blue-m新型恒温对流烘箱中进行烘烤固化,实际工艺参数如下:

    (1)涂漆用线棒:底漆:20#;面漆:30#、50#、80#。

    (2)涂层烘烤条件:炉温设定为290烘烤峰值温度为232℃;面漆烘烤峰值温度为224℃。

  2结果与讨论

    格罗塞斯-德雷珀定律:彩板发生老化或光化学反应的{dy}个必要条件是彩板表面成分能够吸收辐射能;其次,分子吸收的辐射能大于分子键能时,彩板涂层才能发生降解。由于光线的波长越短,其所含的能量就越高。根据上述理论,彩板在大气环境中发生的老化是涂层分子吸收了太阳光中高于其分子键能的紫外光波段的能量,导致涂层分子发生降解。由于uv-a340灯管发射的光谱与大气曝晒条件下的太阳光光谱在紫外光波段具有较好的相似性,因此,试验中采用a340标准荧光灯进行人工加速老化试验。

    2.1漆膜厚度对彩板表面保光率的影响

    图1是在3000hquv老化试验中,薄涂层彩板(面漆6μm、9μm)和正常涂层厚度彩板(面漆17μm)表面保光率的变化情况。

    由图1可知,在人工加速老化试验(quv老化试验)中,不同涂层厚度对彩板的保光率的影响是不同的。薄涂层(6μm、9μm)彩涂板表面的保光率在试验开始时即呈现出急速下降的趋势,然而,正常厚度涂层(17μm)的变化趋势与前者存在较大差异,保光率的下降幅度很小,且在试验的前1500h内,正常涂层表面的保光率大于90%。这些现象说明正常厚度涂层在投入使用的相当长一段时间内光泽的稳定性高于相对较薄的涂层。

    2.2漆膜厚度对彩板表面色差的影响