彩色涂層鋼板材料的選擇
材料的選擇過(guò)程中，主要影響材料使用壽命的，除了上篇提到的外部環(huán)境影響還有材料本身的涂層、鍍層、鋼種的影響以及使用方法的影響。本篇將為大家?guī)?lái)涂層對(duì)使用壽命影響的詳細(xì)剖析，下面一起來(lái)看看吧。
涂層概述
對(duì)涂層的選擇要考慮的要素很多，它主要包括涂層種類(lèi)、涂層厚度、涂層顏色和涂層光澤度。另外，有時(shí)侯還要考慮涂層的底漆和背面涂層的要求。目前用于彩色涂層鋼板的涂料種類(lèi)有聚酯涂層（PE）、氟碳涂層（PVDF）、硅改性涂層（SMP）、高耐侯涂層（HDP）、丙稀酸涂層、聚氨脂涂層（PU）、塑料溶膠涂層（PVC）等。
常見(jiàn)涂層種類(lèi)
1.聚酯PE
PE涂料對(duì)于材質(zhì)有良好的附著性，彩涂鋼板易于加工成型，價(jià)廉且產(chǎn)品多，顏色和光澤的選擇余地大。聚酯涂料對(duì)耐紫外光性與涂膜耐粉化性，并不理想，因此PE涂料的使用仍需受到一些限制，一般用在空氣污染不嚴(yán)重的地區(qū)或需多次成型加工的產(chǎn)品。
顏色：海藍(lán)、白灰等；
涂料品種：聚酯
寶鋼股份黃石公司代表項(xiàng)目名稱(chēng)：旺旺集團(tuán)湖南大旺食品項(xiàng)目
2.硅改性聚酯（SMP,Silicone Mobified Polyester)
由于聚酯含有活性基-OH/-COOH，極易和其它高分子化和物反應(yīng)，為改良PE的耐陽(yáng)光性與粉化性，以色澤保持性與耐熱性?xún)?yōu)的Silicone樹(shù)脂作變性反應(yīng)，和PE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(zhǎng)達(dá)10-12年，當(dāng)然其價(jià)格也比較PE為高，但因Silicone樹(shù)脂對(duì)材質(zhì)的附著性和加工成型性并不理想，因此SMP彩涂鋼板并不適用于需多次成型加工的場(chǎng)合，大部分用于建筑屋頂及外墻。
顏色：白灰、寶鋼白等；
涂料品種：高耐候、硅改性彩涂
寶鋼股份黃石公司代表項(xiàng)目名稱(chēng)：沙鋼鋼鐵廠項(xiàng)目
3.高耐侯聚酯(HDP、High durable Polyster)
對(duì)于PE和SMP的缺點(diǎn)，英國(guó)HYDRO公司（現(xiàn)被BASF收購(gòu)）、瑞典的BECKER等在2000年初其開(kāi)發(fā)出可達(dá)到PVDF涂層60-80%耐候性HDP聚酯涂料，且優(yōu)于普通的硅改性聚酯涂料，其戶外耐候性達(dá)到15年。高耐候聚酯樹(shù)脂在合成時(shí)采用含環(huán)己烷結(jié)構(gòu)的單體，來(lái)達(dá)到樹(shù)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(lái)減少樹(shù)脂對(duì)UV光線的吸收，達(dá)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）提高漆膜耐候性能。高耐候聚酯卷材涂料在國(guó)外已被市場(chǎng)認(rèn)可，該涂料性?xún)r(jià)比十分突出。
顏色：寶鋼銀、白灰等；
涂料品種：聚酯、高耐候
寶鋼股份黃石公司代表項(xiàng)目名稱(chēng)：荊門(mén)獵豹新能源汽車(chē)項(xiàng)目
4.PVC 塑料溶膠（PVC Plastisol）
PVC樹(shù)脂有很好的耐水性和耐化學(xué)藥品性，一般以高固形份涂裝，其涂裝厚度于l00-300μm之間，能提供平滑的PVC涂膜或輕壓花處理作壓花涂膜;由于PVC涂膜為熱可塑性樹(shù)脂，具有高膜厚，能提供鋼板良好的保護(hù)。但PVC耐熱性較弱。在早期在歐洲使用較多，由于其環(huán)保屬性相對(duì)較差，目前使用越來(lái)越少。
5.氟碳PVDF
6.聚氨酯
近年所開(kāi)發(fā)的一個(gè)面漆新品種，綜合性能優(yōu)異，價(jià)格昂貴，正在推廣中。
7.丙稀酸樹(shù)脂
目前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、網(wǎng)紋彩涂、鋁鎂錳彩涂、畜牧業(yè)彩涂等。這些產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)是以滿足用戶特殊需求為目的，但是有時(shí)侯不能兼顧彩涂產(chǎn)品其他性能。因此，用戶選擇功能性彩涂鋼板時(shí)一定要對(duì)應(yīng)自己的真正需求。
圖 不同涂層的性能比較表
| 樹(shù)脂類(lèi)別 | 硬度 | 折彎 | 耐腐蝕性 | 耐候性 | 成本 | 膜厚要求/um |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 聚酯 | 優(yōu) | 良 | 良 | 良 | 優(yōu) | 20 |
| 丙烯酸樹(shù)脂 | 優(yōu) | 可 | 良 | 良 | 劣 | 20 |
| 硅改性聚酯 | 良 | 可 | 良 | 優(yōu) | 良 | 20 |
| PVC溶膠 | 可 | 優(yōu) | 優(yōu) | 良 | 劣 | 200 |
| PVDF樹(shù)脂 | 可 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 劣 | 25 |
| 高耐侯聚酯 | 良 | 優(yōu) | 良 | 優(yōu) | 良 | 20 |
對(duì)底漆的選擇來(lái)說(shuō)，最重要的因素有兩條，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(gè)角度看，環(huán)氧樹(shù)脂是不二選擇。如果考慮柔韌性、考慮耐紫外線的話，也可以選擇聚氨脂底漆。
對(duì)背面涂層來(lái)說(shuō)，最正確的 選擇就是如果彩涂鋼板使用狀態(tài)是單板的話，選擇兩層結(jié)構(gòu)，即一層背面底漆，一層背面面漆。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(tài)是復(fù)合或夾心板的話，背面涂上一層粘接性和耐蝕性都優(yōu)秀的環(huán)氧樹(shù)脂就行。
涂層光澤度選擇
?光澤度高低不屬于涂層性能指標(biāo)，和顏色一樣，它只是一個(gè)表征。事實(shí)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(duì)陽(yáng)光的高反射率會(huì)引起光污染（很多現(xiàn)在不采用玻璃幕墻就是因?yàn)楣馕廴荆?，另外，高光澤表面摩擦系?shù)小，容易打滑，在屋頂施工時(shí)，容易帶來(lái)安全隱患；彩涂鋼板在室外使用時(shí)的老化首先表示的就是失光，若需維修時(shí)，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(nèi)有燈光時(shí)易產(chǎn)生光暈而造成人員視覺(jué)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)。
涂層厚度選擇
從微觀上講、涂層是多空的組織。空氣中的水、腐蝕介質(zhì)（氯離子等）就會(huì)通過(guò)涂層的薄弱部分侵入，造成膜下腐蝕，進(jìn)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(jù)國(guó)外報(bào)道和相關(guān)腐蝕試驗(yàn)結(jié)果，正面涂層20μm以上才能有效的防止腐蝕介質(zhì)的侵入，由于底漆和面漆的防腐蝕機(jī)理不同，不僅要規(guī)定總膜厚，還有分別要求底漆（》5μm）和面漆（》15μm）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。
PVDF類(lèi)產(chǎn)品要求的涂膜更厚。因?yàn)橐峁└L(zhǎng)的使用年限保證。對(duì)背面涂層的要求視用途而定，夾芯板只要求有一層可粘結(jié)的底漆。而成型鋼板由于室內(nèi)腐蝕環(huán)境因此也要求涂?jī)蓪?。厚度至?0μm以上。
涂層顏色選擇
對(duì)顏色的選擇主要是考慮與周?chē)h(huán)境的匹配和業(yè)主的愛(ài)好，但從使用技術(shù)角度講淺顏色涂料的顏料選擇余地大，可選擇耐久性?xún)?yōu)越的無(wú)機(jī)涂料（如鈦白粉等），而且涂料的熱反射能力強(qiáng)（反射系數(shù)達(dá)到深色涂料的一倍）夏季涂層本身的溫度相對(duì)就低，這對(duì)涂層壽命延長(zhǎng)是有益的。另外，即使涂層變色或粉化，淺顏色涂膜變化后與原顏色的反差小，對(duì)外觀的影響就不大。而深顏色（尤其是比較鮮艷的顏色）采用有機(jī)顏色的居多，遇紫外線照射容易褪色，最短的3個(gè)月就變顏色。
據(jù)相關(guān)試驗(yàn)資料表明，在夏季中午外界溫度最高時(shí)，白色表面比藍(lán)色表面溫度低10度，比黑色表面低19度。不同顏色對(duì)太陽(yáng)光的反射能力是不同的。下表列出不同顏色的反射能力
顏色
反射率
反射效果
白色
84%
好
乳白
70.4%
較好
淺紅
69.4%
較好
米黃
64.3%
較好
淺綠
54.1%
較好
淺藍(lán)
45.5%
中等
棕色
23.6%
較差
黑色
2.9%
最差
對(duì)于彩色涂層鋼板來(lái)說(shuō)，通常涂層和鋼板的受熱膨脹率不同，尤其是金屬基板和有機(jī)涂層的線膨脹系數(shù)差別較大，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，基板和涂層結(jié)合界面就會(huì)發(fā)生膨脹或收縮應(yīng)力，如果不能適當(dāng)釋放就會(huì)發(fā)生涂層龜裂。
寶鋼在海南做過(guò)同一涂料品種，同一涂料供應(yīng)商，不同顏色的8年暴曬試驗(yàn)，結(jié)果也證實(shí)了淺顏色涂料變色小。 下表為不同顏色暴曬試驗(yàn)比對(duì)
| 顏色 | 原光澤 | 現(xiàn)光澤 | 色差 | 原厚度 | 現(xiàn)厚度 | 粉化 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 白色 | 35% | 3% | 1.49 | 24 | 20 | 2級(jí) |
| 紅色 | 45% | 3% | 2.48 | 24 | 20 | 2級(jí) |
| 淺黃 | 26% | 2% | 1.26 | 24 | 17 | 2級(jí) |
| 綠色 | 41% | 2% | 3.43 | 24 | 17 | 2級(jí) |
| 藍(lán)色 | 41% | 2% | 4.95 | 24 | 17 | 2級(jí) |
另外，在這里要說(shuō)明兩點(diǎn)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的選擇誤區(qū)： 其一就是國(guó)內(nèi)目前存在大量白色底漆。采用白色底漆的目的就是可以減少面漆的厚度，因?yàn)檎＝ㄖ媚透g底漆是黃綠色的（因此有鉻酸鍶顏料），必須有足夠的面漆厚度才能有好的遮蓋力。這樣，對(duì)耐腐蝕性是很危險(xiǎn)的，首先底漆耐腐蝕性差，再者面漆大大減薄，不足10微米。這樣的彩涂鋼板看上去光鮮，用不了兩年就會(huì)在不同地方產(chǎn)生腐蝕（切口、折彎加工處、膜下等）。
其二就是建筑工程用彩涂鋼板同一工程采用不同廠商、不同批次的彩涂鋼板，在施工中看似顏色一致，但經(jīng)過(guò)幾年的太陽(yáng)光照射后，不同涂層不同廠商的顏色變化趨勢(shì)不同，導(dǎo)致產(chǎn)生嚴(yán)重的色差，這樣的例子實(shí)在太多了。即使同一供應(yīng)商的產(chǎn)品，也強(qiáng)烈建議同一工程一次訂貨，因?yàn)椴煌?hào)有可能采用不同涂料供應(yīng)商的產(chǎn)品，增加了色差產(chǎn)生的可能性。
