
201920191111201920191111一、卷材涂料根本知识二、卷材涂料用底漆三、卷材涂料用主要面漆的种类四、卷材涂料技术开展五、彩涂板的常见问题国外第一条消费线:美国〔1936年〕英国(1961国内,80年代中后期开场引进四条卷材流水线,以宝钢1号线为最大〔22.8万吨〕,1989年投产。2019年,国内产能已近1600万吨,而实践消费约250万吨。由于彩钢消费才干过剩,过度竞争已严重影响彩板及彩板涂料的安康开展。1sthalf2006:601,947,000BUILDING,68%AUTOMOTIVE,8%APPLIANCE,7%STOCKISTS,9%MISCELLANEOUS,5%国外彩板用途〔ECCA)彩涂板分类按镀层:电镀锌、热镀锌、镀铝锌彩板涂料种类:聚酯、HDP聚酯、SMP、PVDF、PVC溶胶、丙烯酸酯等其它功能性彩板T弯、冲击、铅笔硬度〔与加工性能有关,涂层性能需求到达硬度和柔韧性的最正确平衡〕外表外观及装饰性10卷材涂料分类底漆环氧型或混合型聚酯型、聚氨酯型聚酯、硅改性聚酯、HDP、〔建筑〕PVDF、PVC塑溶胶、聚氨酯聚酯、聚氨酯〔家电〕反面漆聚酯、环氧或聚氨酯11涂层体系涂层结构膜厚(um)背面可发正面背面1/115要求2/15+18要求2/25+185+8不要求5+183+6要求12种类用途涂料涂装条件外用建筑聚酯类、硅酮树脂15-20220-230内用建筑高分子聚酯类聚氯乙烯类15-2030—100230200耐久建筑氟树脂类聚氯乙烯类20125-250250200家电用材高分子聚酯类15-20200—230汽车用材环氧树脂类0.5-1.3240底层涂装环氧、聚酯等230-250底层涂装(背面)聚酯、环氧类5—15220-230卷钢涂料的根本用途13树脂类别硬度折弯耐腐蚀性成本膜厚/um聚酯20丙烯酸树脂20硅改性聚酯20PVC溶胶200PVDF树脂25高分子聚酯2014溶剂溶剂溶剂溶剂外表控制剂外表控制剂外表控制剂外表控制剂颜料颜料颜料颜料树脂树脂树脂树脂催化剂催化剂催化剂催化剂交联剂交联剂交联剂交联剂硬度硬度柔韧性柔韧性外表外观外表外观1516环氧底漆是以环氧树脂为主要成膜物质的涂料金属卷钢涂料,能与氨基树脂、异氰酸酯等活性交联剂配合,制成各种环氧涂料。
环氧树脂具有较多强极性的羟基及醚键,因此对极性底材有优良的附着力。由于环氧树脂分子链上具有大量的羟基,漆膜固化后成网状的三维构造,具有优良的防腐性及耐化学品性。分子中的醚键又方便于分子键旋转,因此具有一定的韧性和柔韧性。17目前环氧卷材底漆用交联剂普通采用脲醛类的氨基树脂,其有较高的交联密度、柔韧性和对底材的附着力,采用封锁型异氰酸酯交联的环氧聚氨酯底漆由于其对底材的附着力较差,普通较少运用。环氧底漆主要有高分子量的环氧树脂、防锈颜料、氨基树脂、交联催化剂、溶剂及助剂等组成,经过高温烘烤,环氧树脂中的仲羟基与氨基树脂的烷氧基和羟甲基反响,构成较高交联密度的漆膜。18环氧树脂和氨基树脂反响机理如下:环氧树脂和氨基树脂反响机理如下:〔〔11〕〕环氧树脂的羟基与氨基树脂的烷氧基反响:环氧树脂的羟基与氨基树脂的烷氧基反响:–HCHC–OH+ROCHOH+ROCH22NN——–NN–CHCH22–OCOC–+ROH+ROH〔〔22〕〕环氧树脂羟基与氨基树脂羟甲基反响:环氧树脂羟基与氨基树脂羟甲基反响:HCHC——OH+HOCHOH+HOCH22NN————NCHNCH22——OO——CH+HCH+H2020HOOH+CHCH1922聚氨酯卷材底漆由聚酯树脂、防锈颜料、聚氨酯卷材底漆由聚酯树脂、防锈颜料、封锁型异氰酸酯、溶剂和助剂等组成。
封锁型异氰酸酯、溶剂和助剂等组成。产品经高温烘烤,氨酯键裂解生成异氰产品经高温烘烤,氨酯键裂解生成异氰酸酯,与端羟基聚酯树脂反响而成膜。酸酯,与端羟基聚酯树脂反响而成膜。封锁型聚氨酯底漆可以提供优秀封锁型聚氨酯底漆可以提供优秀TT弯与适当硬度的平衡。当硬度的平衡。20底漆底漆类型类型硬硬度度TT底漆底漆554444..5555445533444444333344上表中,5—最好3—较好2—普通1—较差211、硬度比较漆膜硬度与聚合物的玻璃化转变温度〔Tg〕高低和漆膜的交联密度有关。环氧底漆采用高分子量的环氧树脂作为其主要成膜物质,高分子量环氧树脂具有较高的软化点〔普通大于130〕,固化后漆膜的Tg经常高于我们彩涂板运用环境温度,加上环氧树脂中特殊的芳环构造而异常的巩固。每个环氧树脂分子拥有十多个可反响的羟基基团,可与氨基树脂的羟甲基反响,构成较高交联密度致密的三维网状构造。22聚氨酯底漆采用的高分子量线型的端羟基聚酯树脂,为了得到综合性能良好的漆膜,聚酯树脂典型的Tg值普通在30-50间。每个聚酯树脂含有两个可与异氰酸酯反响的端羟基,交联密度相对较低,具有较好的弹性,其固化后的漆膜将比环氧底漆的硬度低。
232、T弯性能比较在许多情况下,预涂金属产品接受机械力制成各种外形的产品,要求漆膜断裂时伸长大于漆膜变形时的伸长,使折弯后具有良好的附着力。作为每一特征的聚合物漆膜其Tg〔玻璃化转变温度〕是一定的,对后加工的预涂产品应选择适宜的Tg和Tg转变区,以到达较好的后加工性。24环氧底漆分子中的醚键便于分子链的旋转,高分子量环氧树脂虽然其Tg较高〔软化点大于130〕,远远大于折弯时室温,但固化后的漆膜仍具有不错的韧性。聚氨酯底漆漆膜的Tg和Tg转变区较接近室温,但经过高聚物氨酯键间构成非环或环状的氢键,赋予其比环氧底漆好更的弹性和韧性,而且折弯后的裂痕较小。25磨损与擦伤是两个不同的概念,磨损是漆膜被外力磨掉,而擦伤是受外力后改动了其外表外观的景象,使外观变差。普通以为硬的物体较软的物体不易磨损,但有时软的物体更耐磨,就象汽车轮胎具有极好的耐磨性一样。在接触面积一定的情况下,漆膜耐磨损性与漆膜的断裂能成正比,既漆膜断裂时的伸长值与耐磨性能一致。耐擦伤性与耐磨性表现为两个不同的情况,普通提高耐擦伤性可经过两种途径,使漆膜足够巩固,外力不能深化漆膜外表,或使漆膜有足够的弹性,在应力消除后恢复原状。
26对环氧底漆而言,即使在较低的膜厚情况下,由于其较高的交联密度,实现了漆膜较高的储存模量和硬度,并使漆膜得到了较好的耐刮擦伤性,但漆膜的柔韧性不及聚氨酯。对聚氨酯底漆而言,由于适宜用于聚氨酯底漆交联密度不易太高,否那么影响聚氨酯底漆的重涂问题,而产生不良影响。普通情况下,所采用的聚酯树脂的羟值不易太高,固化后的漆膜交联密度不会太好,所以漆膜的储存模量和硬度不及环氧底漆,得到的漆膜柔韧性较好, 但耐刮擦伤性不及环氧底漆。 27 采用磨耗仪测定漆膜的耐磨性以表示漆膜在加工中遇到的耐擦伤、划伤和刮伤等性能好坏, 其实不是很科学,而且在实践生活中,两者是 相矛盾的。 彩板在加工时遇到的划伤和我们平常运用硬币测试、铅笔硬度测试、硬物碰撞、针尖划痕等 与耐擦伤性是差不多一个概念,但与磨耗不能 等同而论。 28 漆膜附着在钢铁外表,主要靠依托聚合物中的极性基团和钢板外表转化层间范德华力的作用。 环氧树脂分子链上拥有相当多的羟基基团,固化后尚余一定强极性的羟基基团,可对钢板外 表产生良好的附着力。 聚氨酯底漆漆膜中的羟基根本固化完,其对钢板附着力主要依托氨酯键间氢键的极性及聚酯 中的羰基极性,其对钢板的附着力稍逊色于环 氧树脂漆。
29 30 环氧树脂漆中只需醚键和羟基,而且两个刚性的苯环和较高的玻璃化温度屏蔽了羟基和醚键, 因此产品有较好的耐水性和耐化学品性,不易 皂化,是优良防腐蚀涂料。 聚氨酯底漆中含有较多的酯键和氨酯键,聚氨酯 底漆中氨酯键可产生非环形或环形的氢键,与 聚酯底漆相比拥有较好的耐水性和防腐蚀性,但由于漆膜中酯键的大量存在防腐蚀性稍逊色 于环氧树脂类漆。 31 漆膜的发泡粘结性主要与漆膜中活性羟基〔或极性基团〕的多少及漆膜的交联密度有关金属卷钢涂料,普通而言,漆膜 交联密度越大,发泡粘结的难度也大,如普通聚酯面 漆或背漆较难发泡,另一方面,漆膜中剩余的活性羟 基或极性基团越多,那么发泡相对就容易。 众所周知,高分子环氧树脂分子链拥有多个羟基,便于聚氨酯发泡剂的粘结,比较适宜2/1产品反面发泡的 要求。而聚氨酯底漆经固化后,漆膜中已根本不存在 羟基基团,生存的氨酯键虽然有一定的极性,但发泡 性能不及活性的羟基基团,因此聚氨酯发泡性能较环 氧底漆稍差。 32 耐粘漆性与漆膜的硬度、Tg和交联密度有亲密的关系,所以环氧树脂的耐粘漆 性普通较聚氨酯底漆好一些。特别在较 高环境温度下运用时,环氧底漆的粘漆 性有明显的优势。
33 在欧美,聚氨酯底漆在卷材中的运用较普及,可到达建筑和家电底漆的通用化,比较迎合彩涂用户的需求,并且降 低了涂料的库存费用。 在亚洲,彩涂流水线配备较欧美有一定的差距,由于市场需求量最大的是建筑用彩涂板,而对家电用彩涂板的需求 相对缓慢涂料品牌网,由于建筑彩涂板对漆膜的折弯性能要求不高, 底漆较多采用环氧底漆,占底漆的份额超越80%。 我国建筑用的彩板加工设备落后,容易呵斥漆膜的拉伤、刮伤等缺乏,限制了聚氨酯涂料在卷材涂装中的运用。 34 35 聚酯树脂由多元醇、多元酸酯化而成,带端羟基聚酯树脂由多元醇、多元酸酯化而成,带端羟基 的聚酯聚合物 的聚酯聚合物 分子量:分子量: 2000 2000~~25000 25000 玻璃化温度玻璃化温度(Tg) (Tg):: 小于 小于55 55 普通小于普通小于1.25:1 1.25:1,, 否那么会导致柔韧性、耐候性等漆膜性能变坏 否那么会导致柔韧性、耐候性等漆膜性能变坏 反响基因反响基因:: –OH OH和和–COOH COOH 交联剂:交联剂: 氨基树脂、封锁型异氰酸酯 氨基树脂、封锁型异氰酸酯 36 特点: 特点: 组成上有很高可变性,可构成很多聚酯 组成上有很高可变性,可构成很多聚酯 树脂 树脂 可到达漆膜硬度和 可到达漆膜硬度和TT弯时有极佳的变形性 弯时有极佳的变形性 极佳的金属粘接力 极佳的金属粘接力 较好的耐候性 较好的耐候性 本钱较低 本钱较低 缺陷: 缺陷: 涂层还只限于约 涂层还只限于约30um( 30um(溶剂爆孔 溶剂爆孔)) 涂层耐水解性较差 涂层耐水解性较差 37 漆膜性能取决于许多要素,包括: 树脂的种类 分子量大小 玻璃化温度〔Tg〕 交联剂类型与用量 固化催化剂 固化条件 38 运用领域: 运用领域: 建筑、家电面漆 建筑、家电面漆 镀锌板和铝材用底漆〔线形聚酯〕 镀锌板和铝材用底漆〔线形聚酯〕 热涂复粘接剂〔 热涂复粘接剂〔PET PET膜〕 反面漆反面漆 39 采用有机硅对聚酯树脂进展改性〔热拼采用有机硅对聚酯树脂进展改性〔热拼 运用超耐候聚酯树脂和有机硅改性运用超耐候聚酯树脂和有机硅改性