寶鋼彩涂——新型、綠色建材
與傳統混凝土以及其他傳統建筑材料相比,彩涂鋼板符合綠色建材的要求。造型美觀新穎、色彩豐富、裝飾性強組合靈活多變、可表達不同的建筑風格,屬于環境友好型材料強度高(厘服強度較高可達550MPa},具有良好的家皮剛度,防水性能好。抗震性能優秀:由于彩涂鋼板在屋面是長向連續鋪設,緊固件連接。材料強度高,韌性好,鋼材可延展,可適用不同方向的地震力的作用,與其他建筑材料的脆性和不可變形相比優勢明顯。另外,由于屋頂自重輕,整體建筑物的重心下移,對減少震害有利。工廠化預制,可以使精度精確到2毫米內,比傳統混凝士現洚施工精度提高3-4倍,同時減少建筑垃圾。施工安裝方便,減少安裝及運輸的工作量,縮短施工工期,可以減少碳排放節約土地、水及其他資源使用量:輕鋼圍護結構(彩涂鋼板)自重為6-12公斤平方米,鋼混結構為250-300公斤/平方米,磚墻為400公斤/平方米。因此,在材料的選擇上使用彩涂能大量節約水泥、磚、瓦等,從而大大降低對耕地的使用,大大降低對水資源的占用。由于量面及墻面自重的大大降低,建筑物的地下基層也可以相應降低,承重結構也可以采用輕型鋼結構(尤其是單層無車的廠房更明顯}可再生使用;鋼鐵材料較大的優點就是可回爐進行再冶煉,實現可循環,可持續發展,而磚、瓦或混凝土只能增添建筑垃圾。根據 ORUS的研究,普通彩涂板做為冶煉廢鋼,在一般的轉爐中是可以使用的,但如果是PVC溶膠的彩涂,則由于會產生DOXN,用做電爐廢鋼比較合適。彩涂鋼板的發展趨勢也是往“3R制造”[(減少原料reduce)、重新利用euse和物品回收 recycle)],或綠色鋼鐵的三個替代(用新鋼種替代老鋼種、用鋼鐵材料替代其他材料、用新月途替代老的用途)方向發展(在后面的彩涂產品發展趨勢中洋述}。
寶鋼彩涂板—制造過程更綠色
預處理:內部供料,所供基板不涂油,減少了脫脂液和防銹油的消耗以及相關廢水處理的壓力。工廠化統一處理鈍化廢水,提高了處理效率及可能的泄漏風險。輥涂預處理(D|P)的使用,徹底杜絕了廢水。涂料及涂層:專用密封涂層室負壓,減少溶劑外泄,防火地坪,溶劑收集并焚燒。采用環保涂料、水性涂料、不采用甲苯、二甲苯作為稀釋劑。烘烤固化:所揮發的溶劑全回收,回收的溶劑全部進行高溫焚燒,焚燒產生的熱量用于補充熱風加熱。其他:開卷及轡取部位產生的切頭切尾、捆帶等金屬材料全部作為廢鋼回爐煉鋼。
■全流程的生產質量控制管理
全流程(煉鋼——彩涂)的制造過程對較終產品的性能至關重要。比如力學性能控制,由于對基板化學成分不受控,因此,彩涂生產廠熱鍍鋅機組的退火溫度控制就沒有針對性,導致力學性能隨基板不同而不穩定,比如由于沒有上下工序的配合,鋼板的板型控制就失去方向;比如由于基板的缺乏,生產節奏拉長,導致鋼板表面的活性下降,影吶鍍層和基板、鍍層和涂層表面結合力不佳。無論是鍍鋅還是彩涂,它的基板都不能放置太久。寶鋼從70年代末開工建設起,從日本引進了一貫質量管理方法,它的基本思路就是輸入用戶需求,將寶鋼生產工藝、人員、設備、原料、研發、營銷等進行規范設計,從原料到成品的全過程進行管控,以質量為中心兼顧效率、成本、交貨期的質量管理方法,并借助PDCA方法持續改進質量以滿足用戶日益提高的品質要求。
完備的檢測裝備,先進的檢測手段
寶鋼彩涂鋼板的性能要求很多,但由于用戶大多是鋼構廠,用戶自身對彩涂鋼板的檢測手段比較缺乏,只能進行簡單的表面質量、厚度、顏色及板型的目測,幾乎所有用戶都沒有辦法檢測材料的涂層種類(PE還是PVDF)。為保證彩涂產品的質量穩定,為下游用戶把好質量關口,寶鋼配備了全套的質量檢測設備,從材料的力學性能(屈服強度、抗拉強度等)、到鍍層性能(鍍層厚度、種類、附著力)以及用戶較關注的涂層性能。光涂層性能方面,寶鋼就配置了國內(甚至全球}較齊的涂層性能檢測設備。它不僅包括了常規的涂層享度(四種方法}、光澤、色差、T彎、硬度、沖擊、抗溶劑性(MEK},還有非常規的甚至長期的耐久性試驗。具體有刻劃硬度、軸彎、杯突、劃格試驗,耐劃傷試驗,玻瑞化轉變試驗,耐溶劑試驗,干熱試驗,壓斑試驗,過烘烤試驗,耐污染試驗,耐化學品試驗,磨耗試驗,落沙試驗,擦系數檢測,大氣曝曬試驗,鹽冥試驗,耐濕試驗,潮濕S2試驗,氙燈老化試驗,紫外燈老化試驗。
■科學規范的涂料管理
寶鋼彩涂鋼板它的力學性能,板型固然重要,但彩涂產品較重要的性能就是涂層的耐久性,其次就是涂層的加工性{在輥壓成型中的抗劃傷性、在發泡中的與基板粘接性、在成型中的折彎性等),這些性能都與涂料的性能密切相關。眾所周知,鋼鐵廠基本是買來涂料進行涂裝,因此,涂料質量、涂料的管理就相當重要,有時甚至是致命性的。寶鋼彩涂鋼板用涂料(卷鋼涂料)的管理目前是較先進的它較大程度保證了涂料品質的穩定。具體做法為
·選擇國內外知名涂料供應商(振華、 Becker、 valspar、Akzo Nobel等將用戶的涂層性能要求轉化成涂料技術要求(采購標準與涂料供應商簽署保證涂層耐久年跟的承諾書入汽車廠對供應商的管理模式,實施PPAP
·對涂料常規性能實施進廠檢驗,對非常規性能實施抽查
·對引起寶鋼用戶質量問題的涂料供應商實施整改及退出機制

QUV老化儀
色差檢測：彩涂板的色差測定原理是通過測定參照樣和試樣的光譜三刺激值，即可定量測定出試樣與參照樣的顏色差異。色差儀通常采用的幾何結構分為定向型和積分球型兩種。

寶鋼彩鋼板涂層
對涂層的選擇要考慮的要素很多,它主要包括涂層種類涂層厚度、涂層顏色和涂層光澤度。另外,有時侯還要考慮涂層的底漆和背面涂層的要求。
涂料品種
目前用于彩色涂層鋼板的涂料種類有聚酯涂層(PE)、氮碳涂層(PVDF)、高耐侯涂層(HDP)、硅改性涂層SMP)等。
寶鋼聚酯彩鋼板
olyester
PE涂料對于材質有良好的附著性,彩涂鋼板易于加工成型,價廉且產品多,顏色和光澤的選擇余地大。在一般環境直接曝露下,其防蝕年艱可長達7-8年,但于工業環境或污染嚴重的地區,其使月壽命會相對降低,且聚酯涂料對耐紫外光性與涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料的使用仍受到若千限制,一般用在空氣污染不嚴重的地區或需多次成型加工的產品。
寶鋼高耐侯聚酯HDP( High Durable Polyster
對于PE和SMP的缺點,英國 HYDRO公司(現被BASF收購)、瑞典的 BECKER等在2000年初期開發出可達到PVDF涂層60-80%耐候性HDP聚蘸涂料,且優于普通的硅改性聚酯涂料,其戶外耐候性達到15年。高耐候聚樹脂在合成時采用含環己烷結構的單體,來達到樹脂的柔韌性、耐候性和成本的平衡,采用不含芳香族的多元醇和多元酸來減少樹脂對UV光線的吸收,達到涂料的高耐候性能。涂料配方中加入紫外線吸收劑和位阻胺(HALS}提高漆膜耐侯性能。高耐候聚酯卷材涂料在國外已被市場認可,該涂料性價比十分突出。
寶鋼硅改性聚酯SMP( Silicone Modified Polyester)
由于聚蘸含有活性基-OH/-COOH極易和其它高分子化物反應,為改良PE的耐陽光性與粉化性,以色澤保持性與耐熱性優的 Silicone樹脂作變性反應,和P的變性比可于5%-50%之間,SMP提供鋼板更好的持久性,其防蝕年限可長達10-12年,當然其價格也比較PE為高,但因 Silicone樹脂對材質的附著性和加工成型性并不理想,因此SMP彩涂鋼板并不適于需多次成型加工的場合,大部分用于建物之星頂及外墻。
寶鋼氟碳PVDF( Polyvinylidene Fluoride
由于PVDF的化學鍵與化學鍵間,有很強的鍵能,因此涂料具有非常好的防蝕性和色澤保持性,在建筑工業用彩涂鋼板涂料中,屬于較高級產品,且分子量大又為直鍵型結構,因此除耐化學藥品性之外,機械性能、耐索外線和耐熱性能也很特出。在一般環竟下,其防蝕年限可達20-25年之久。近年來,國內開始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯單體共聚的含氟樹脂,大量應用于建筑的外墻和金屬板,由于使用易水解的乙烯酯單體和氟的含量較PVDF低(30%左右),因此,其耐候性與PVDF比較,有一定的差距。寶鋼所生產的氟碳涂層,其涂層PVDF含量不小于70%(其他為丙稀酸樹脂)。
對底漆的選擇來說,較重要的因素有兩條:其一考慮底漆和面漆以及基板的附著力;其二就是底漆提供涂層大部分的耐腐蝕性能,從這個角度看,環氧樹脂是可能選擇。如果考慮柔韌性、考慮耐索外線的話,也可以選擇聚氨脂底漆。對背面涂層來說,較正確的選擇就是如果彩涂鋼板使用狀態是單板的話,選擇兩層結構,即一層背面底漆,層背面面漆。底漆和正面相同品種,面漆選擇一層淺顏色如白色}的聚酯。如果彩涂鋼板使用狀態是復合或夾心板的話,背面涂上一層粘接性和耐蝕性都優秀的環氧樹脂就行。
目前現在還有很多功能性彩涂鋼板,如抗菌彩涂、抗靜電彩涂、隔熱彩涂、自潔彩涂等。這當產品的開發是以滿足用戶特殊需求為目的的,但是有時侯不能兼顧彩涂產品其他性能,如目前市場上自潔彩涂鋼板就是這樣,經過近幾年的使用,我們發現自潔彩涂鋼板不能有效地自潔,反而對涂層的耐久性產生損害。因為目前自潔涂層原理就是利用涂層的高親水性,即使鋼板上有結灰,通過雨水滲透到灰塵下并將灰塵帶走達到自潔的目的。而理論上親水涂層的水滲透到基板也一定比較容易,因此,彩涂鋼板的耐膜下腐蝕性能就相對降低了。另外,檢測自潔彩涂鋼板的自潔性能的接觸角時我們發現,在室外曝曬不到半年,其接觸角就和普通聚酯彩涂無異,從這個角度講自潔彩涂的自潔性只能維持半年左右。我們現在的雨水有時也不太干凈,有時看到鋼板下雨后并沒有自潔反而留下一條臟的水線。最后,還有一點要說明的就是現在越來越多的墻面板采用橫板結構,這樣,自潔鋼板所剩下的理論上的效果也沒有了。因此,用戶選擇功能性彩涂鋼板是一定要明確自己的真正需求
寶鋼彩鋼板涂層光澤度選擇
光澤度高低不屬于涂層性能指標,和顏色一樣,它只是一個表征,事實上,涂料(涂層)比較容易做到高光澤。但是,高光澤表面刺眼白天對陽光的高反射率會引起光污染(很多現在不采用玻璃幕墻就是因為光污染),另外,高光澤表面摩擦系數小,容易打滑,在量頂施工時,容易帶來安全隱患。彩涂鋼板在室外使用時的老化首先表示的就是失光,若需維修時,新舊鋼板之間極易分辨,造成外觀不良,背面漆若是高光澤則室內有燈光時易產生光墾而造成人員視覺疲勞。因此,正常情況下建筑用彩涂鋼板都采用中低光澤度30-40度)。
涂層厚度的選擇
從微觀上講,涂層是多空的組織。空氣中的水、腐蝕介質(氯離子等)就會通過涂層的薄弱部分侵入,進成膜下腐蝕,進而涂層起泡并剝落。另外,即使同樣涂層厚度,二次涂層要比一次涂層致密。根據國外報道和相關腐蝕試驗結果,正面涂層20um以上才能有效的防止腐蝕介質的侵由于底漆和面漆的防腐蝕機理不同,不僅要規定總膜厚,還有分別要求底漆(≥5um)和面漆(≥15um)的厚度,只有這樣,才能保證彩涂鋼板不同部位的耐蝕性是均衡的。


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