宝钢彩涂板工艺和工程案例

宝钢彩涂板的生产工艺

在宝钢，彩涂钢板是一个生产流程最长的产品，从炼铁到炼钢获得优质的成份，从热轧到冷轧达到特定的厚度、宽度和板形，再经过退火、镀锌和彩涂，才生产出多彩的彩涂钢板。

宝钢三条彩涂机组均为二涂二烘工艺，如下图所示。简单的工艺流程包括：开卷—缝合—脱脂—化学预处理—初涂—初涂烘烤—初涂冷却—精涂—精涂烘烤—精涂冷却—检查—分卷—卷取。

彩涂机组的主要生产工艺包括预处理工艺、涂层工艺和烘烤工艺。预处理工艺主要是将基板表面经过清洗后去除杂质和油类，并经过复合氧化和钝化处理，形成的预处理膜的工艺。预处理膜是提高基板和涂料之间结合力的有效手段。

彩涂机组的涂层工艺绝大部分是辊涂方式。辊涂是通过带料辊将漆盘内的涂料带给涂覆辊，在涂覆辊上先形成一定厚度的湿膜，然后再将这层湿膜转移到带钢表面的涂装方法。这种方式速度快，生产效率高；不产生漆雾，涂布效率接近100％；靠调节辊子间隙、压力以及辊子转速可实现在一定范围内的涂层厚度的增减调节；可以涂一面，也可以同时涂两面。

钢板表面涂料的固化，就是指涂料通过主要成膜物质和辅助成膜物质及固化剂，在一定温度及其它条件下，进行化学缩聚、加聚、交联等反应，从液态转变为固态的过程。宝钢彩涂机组采用5段式热风方式间接加热钢板，以促进涂料快速固化成膜。涂料固化过程中析出的溶剂等经过高温焚烧后排放，以避免环境污染。

宝钢彩涂板的品种规格

宝钢是目前国内彩涂产品规格品种最齐全的彩涂钢板生产商。

1、牌号

宝钢彩涂产品有高强钢彩涂、深冲钢彩涂、一般成型用彩涂等，另外还有专为提高抗风揭能力的双相钢或多相钢等先进高强钢彩涂。

2、基板种类

宝钢彩涂钢板的基板包括热镀锌、电镀锌、镀铝锌等基板，也有新开发的锌铝镁基板彩涂钢板。镀层重量不仅有双面等厚镀层，也有两面不同的差厚镀层。

3、尺寸规格

宝钢彩涂钢板供货的宽度范围为700-1550mm；设计厚度范围为0.2-2.0mm，能提供508或者610mm内径的钢卷。

4、涂层种类

宝钢彩涂产品有聚酯（PE）彩涂、氟碳（PVDF）彩涂、硅改性聚酯（SMP）彩涂、高耐候（HDP）等彩涂不同涂料品种。

5、涂层结构

宝钢彩涂产品有2/2、2/1、1/1、3/2、2/1M等不同的涂层结构。

2/1：上表面涂二次，下表面涂一次， 烘烤二次，由于单层背面漆的耐腐蚀性、抗划伤性较差、但具有良好的粘接性，一般用于制作夹芯板。

2/1M：上下表面各涂二次，烘烤二次，背面漆的腐蚀性、抗划伤性和加工成型性较好，具有良好的粘接性，一般可用于制作夹芯板和单板。

2/2：上下表面各涂二次，烘烤二次，双层背面漆的腐蚀性、抗划伤性和加工成型性较好，但其粘接性不良，一般用于用于制作单板。

6、表面状态

普通平面，压花，印花以及特殊表面效果彩涂钢板（抗刮、绒面、网纹等）

7、涂层特殊功能

宝钢抗静电彩涂钢板涂层表面电阻为10 6 -10 9 (欧姆/m 2 )，可以防止电子厂房等产生静电。

宝钢抗菌彩涂钢板可以抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿浓杆菌等在医院、食品工厂等的滋生。

宝钢自洁系列彩涂钢板通过提高涂层交联密度并形成亲水性涂层，以达到自清洁的作用。

宝钢隔热系列彩涂钢板通过涂层中的特殊颜料反射太阳光中的红外热量部分，以降低建筑物室内温度的方式节约能源。

质量保证

1、镀层种类及耐腐蚀机理

自然界的铁均以各种氧化物的形式存在，通过冶炼（还原）成铁，但根据热力学原理，铁的氧化是自发过程，因此，在钢铁生产出来的同时，钢铁的腐蚀就产生了，据统计，发达国家金属腐蚀每年的经济损失约占其当年国民生产总值的1.5%-4.2%。每年腐蚀掉的金属占生产量的15%左右。

热镀锌：

这里所说的热镀锌指的是热镀纯锌，在建筑上的应用最广，在没有作为彩涂基板以前它已经广泛应用于建筑行业，目前是建筑用彩涂基板的主要品种。耐蚀性优良。适用于制作建筑外板。可以进行一般成型、冲压、深冲压等多种级别的加工。

热镀铝锌：

该产品的镀层成分大致为55%铝、1.5%硅，其余为锌。特点是优良耐大气腐蚀性，是镀锌板的2-6倍，耐蚀性优异。它还具备铝板的耐高温腐蚀性，表面光滑，外观良好，但镀层的成型及焊接性稍差。适用于制作建筑外板，可以进行一般成型、机械咬口等多种级别的加工。

2、涂层种类及耐蚀机理

卷材涂料配方通常都含有若干组分，一般采用的原材料为：颜料：着色颜料、防锈颜料、体质颜料；树脂：聚酯、高耐侯聚酯、硅改性聚酯、丙烯酸、环氧、聚偏二氟乙烯、PVC等；溶剂：芳烃类、酯类、醚类、酮类等；助剂：消泡剂、分散剂、润湿剂、表面活性剂等；其它：催化剂、有机或无机充填剂、功能助剂(导电材、抗菌剂等)。

底漆：底漆根据成膜树脂不同分为聚酯底漆、聚氨酯底漆、环氧底漆等，根据用户的不同需要可选择不同的底漆。常用的是环氧底漆和聚氨酯底漆，配以锌铬黄、锶铬黄等防锈颜料加工制造而成。

面漆：一般采用聚酯树脂、高耐侯聚酯树脂、硅改性聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚偏二氟乙烯树脂、聚氨酯，热固化交联固化体系使用甲醚化氨基树脂或封闭型异氰酸酯树脂，并选用耐高温和耐候性好的颜料。

背面漆：目前，在国内可分为2/1、2/2、2/1M体系。2/1体系背面可涂一层底漆或只涂一层背面漆, 主要用于夹心板，要求涂层有良好的黏结发泡性能。2/2体系采用底漆加背面漆两涂体系，一般不要求发泡性能，作为单板使用。2/1M体系一般涂3微米的底漆和6微米的背漆，可代替2/1，要求背面能发泡。

PVDF氟碳涂料：

PVDF含氟树脂涂料（≥70％）始于上世纪六十年代，经过六十多年实际使用，被证明耐候性是十分优异的，是目前卷材涂层中耐候性最优异的，氟聚合物还具有极高的化学稳定性。

PVDF树脂具有极佳耐紫外线性能，但其本身不能阻隔紫外线，需借助涂料中的颜料达到阻挡紫外线的作用，使底漆不受紫外线的侵蚀，因此所使用的颜料必须具有优异的耐候性和耐化学品性，能够经受20-30年的户外曝晒。绝大多数有机颜料在阳光和大气的作用下会发生降解或结构破坏而褪色，而无机高温煅烧金属氧化物颜料的化学性质相对比较稳定，适合长期保护。

HDP高耐候聚酯涂料：

目前建筑用彩板主要采用普通的聚酯涂料，使用8-10年后，其涂层逐渐会失光，失去保护和装饰性。高耐候聚酯（HDP）树脂在合成时采用含环己烷结构的单体，来达到树脂的柔韧性、耐候性和成本的平衡，采用不含芳香族的

多元醇和多元酸来减少树脂对UV光线的吸收，达到涂料的高耐候性能。涂料配方中加入紫外线吸收剂和位阻胺（HALS）提高漆膜耐候性能。

SMP有机硅改性聚酯：

传统的有机硅改性聚酯卷材涂料是用有机硅树脂和聚酯树脂冷拼进行改性，可保证10年的室外耐候性。有效的办法是把有机硅单体直接对聚酯树脂进行改性，进一步提高有机硅改性聚酯树脂的耐候性，使涂层达到室外20年的耐候性,并成为开发的热点。在对聚酯树脂进行改性时,通常采用甲氧基的有机硅中间体，当有机硅含量达到树脂比例30%时，并采用高温煅烧的金属氧化物颜料时，涂料可达到25年的耐候性要求，仅次于氟树脂涂料。

3、涂镀层钢板腐蚀失效过程

概述

宝钢是国内最早引进彩涂板生产线的大型钢铁企业之一，到2013年已经有20多年的彩涂板生产经验。目前共有三条彩涂机组产品主要包括热镀锌彩涂板、镀铝锌彩涂板，其中涂料种类繁多，包括普通聚酯、硅改性聚酯、高耐候聚酯、氟碳等10多个品种大类，钢种也较为齐全，有一般成型、冲压、深冲压和高强结构等全系列品种。宝钢是目前中国规模最大、品种最齐全的彩涂板生产基地。

宝钢共有两条镀铝锌（55％Al-Zn）生产机组，年产能45万吨，产品包括钝化、耐指纹、涂油等多个后处理方式，钢种分为一般成型、冲压、深冲压和高强结构等全系列品种。

正面涂层性能选择

1正面涂层性能选择主要指涂料的种类、涂层厚度、涂层色差、涂层光泽、涂层硬度、涂层的柔韧性/附着力、涂层耐久性以及其他性能选择。

2 涂层种类4.2.1 面漆

常用的面漆有聚酯、硅改性聚酯、高耐久性聚酯和聚偏氟乙烯，不同面漆硬度、柔韧性/附着力、耐久性等方面存在一定差异。聚酯是目前使用最大的涂料，耐久性一般，涂层的硬度和柔韧性好，价格适中。硅改性聚酯通过有机硅对聚酯进行改性，耐久性和光泽、颜色的保持性有所提高，但涂层的柔韧性有所降低。高耐久性聚酯既有聚酯的优点，又在耐久性方面进行了改进，性价比较高。聚偏氟乙烯的耐久性优异，涂层的柔韧性好，但硬度相对较低，可提供的颜色也较少，价格昂贵。各种面漆详细的性能指标可参考有关资料或向专家咨询。

面漆主要根据用途、使用环境的腐蚀性、使用寿命、耐久性、加工方式和变形程度等因素来确定。

2.2 底漆

常用的底漆有环氧、聚酯和聚氨酯，不同底漆的附着力、柔韧性、耐腐蚀性等方面存在一定的差异。环氧与基板的结合力良好，耐腐蚀性较高，但柔韧性不如其他底漆。聚酯与基板的结合力好，柔韧性优异，但耐腐蚀性不如环氧。聚氨酯是综合性能较好的底漆。各种底漆详细的性能指标可参考有关资料或向专家咨询。底漆通常由供方根据生产工艺、用途、使用环境的腐蚀性以及与面漆匹配关系来选择。