CN101289594A - 夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料及其使用方法，其成分质量百分比为：环氧改性聚酯树脂48～53、颜料粉22.9～25.6、聚氨酯交联剂5～8、甲醚化氨基树脂3～4.5、丁醚化氨基树脂2～4、对甲苯璜酸3～5、乙二醇丁醚4～8、醋酸丁酯3～4，环己酮2～4。本发明采用改性环氧体系，为了满足产品耐久性的要求，背面涂层采用二层涂敷方式。同时，综合调整初、精涂背面涂敷工艺中粘度、速度、压力，确保产品涂装效果。因此产品的表面硬度(耐划痕性能可以达到1200克)，同时涂料固化后的交联密度较高，产品的耐腐蚀性能较强(500小时盐雾试验，0级)。
Description
技术领域
本发明涉及冷轧彩涂钢板制造，特别涉及夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料及其使用方法。
背景技术
据欧洲卷涂协会(ECCA)和美国卷涂协会(NCCA)的统计，2005年全球钢铁基板的年产量已经达到了1700余万吨，钢铁基板彩涂产品的应用已经扩展到建筑、汽车(运输)、家电、家具、包装等各领域，但建筑用途仍然是彩涂产品的主要用途，占全球总产量的65.3％。
墙面和屋面是建筑用途彩涂产品最主要的使用部位，这两种产品根据环境、施工要求等主要分为单板和夹心板。
用户对彩涂板的使用要求是，单板即指单层的彩涂压型钢板，不具备保温功能，正面和反面涂层都要满足外观、耐久性等彩涂钢板的性能。彩涂板的加工流程：开卷-压辊(覆膜)-成型-剪切-成品-堆放。
夹心板指彩涂钢板压型的同时或之后，在两组钢板之间填充保温材料形成的保温型板材。彩涂板加工流程：开卷-红外线烘烤-压辊(覆膜)-成型-注胶-混合--红外线烘烤-粘合-红外线烘烤-剪切-成品-堆放。夹心板保温材料一般类型包括：聚氨酯充填型、聚笨板型，需要彩涂钢板背面漆具备和胶水良好的粘结性能。
现有彩涂产品为了适应用户制作夹心板和单板的要求，采用2/1产品(正面涂2层，背面涂1层)作为夹心板用途产品结构，其背面一涂层采用与正面底漆相同的底漆，颜色为黄绿色。由于背面一般有保温材料，因此背面颜色或者颜色差异不为用户关注，只要背面涂层具备良好的粘结性能即可。
还有如2/2产品(正面涂2层，背面涂2层)作为单板用途，该产品的涂层结构为：2/2产品背面一般暴露在外，需要满足用户对背面颜色、色差的要求，背面涂层也要满足用户在加工过程中的要求，不易出现加工划伤导致的涂层脱落而影响外观，而且背面涂层也要满足较长时间的使用性能，即具备背面涂层的耐久性能。
但是，由于彩涂产品正面涂层的种类繁多，部分用户从备料和减少库存的角度出发，希望提供一种既能制作夹心板又能制作单板的产品。也就是说该产品的背面漆需要同时具备2/1产品的粘结功能和2/2产品的耐划伤和耐蚀性要求。且颜色符合大多数用户要求为灰白色。
国内市场上其他厂家生产的彩涂产品背面漆全部为单层环氧背面漆(两涂一烘)，涂层厚度为5微米左右，由于该产品膜层较薄，而且取消了利于防腐的含铬颜料，因此在长期使用性能上较弱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料及其使用方法，满足用户对夹心板发泡要求和单板耐划伤和耐久性要求。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：
夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料，其成分质量百分比为：
环氧改性聚酯树脂 48～53
颜料粉 22.9～25.6
聚氨酯交联剂 5～8
甲醚化氨基树脂 3～4.5
丁醚化氨基树脂 2～4
对甲苯璜酸 3～5
乙二醇丁醚 4～8
醋酸丁酯 3～4
环己酮 2～4。
进一步，所述的颜料粉包括钛白粉、碳黑、钛黄或其他颜色粉剂中的一种或一种以上的混合物。
所述的颜料粉包括钛白粉22～25％、碳黑0.1～0.2％、钛黄0.5～1％，该百分比为占涂料的质量百分比。
本发明夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料设计：
树脂类型：由于同时满足2/1和2/2用途的产品必须具备二者共同的需求，也就是说2/1M产品在必须考虑满足这两种产品的加工和使用需求。一般情况下，选择环氧类树脂作为2/1产品的背面漆，但是此类型产品在耐久性上欠缺。而作为耐加工划伤、耐久性要求较高的2/2背面，一般选择聚酯类型，但是此类型在进行夹心板制作时容易出现粘结不良的现象。因此，本发明针对2/1M产品的背面漆采用环氧改性聚酯类型。
因该产品必须保证耐腐蚀性能和发泡性能，因此优先选用环氧树脂涂料作为涂料主体(环氧树脂极性较强，与发泡剂中的活性基团可快速反应，确保发泡效果)，同时产品需要产品的T弯曲性能不大于3T的柔韧性能，因此对传统的环氧树脂氧改性聚酯树脂，提高产品的柔韧性能。
聚氨酯交联剂主要为异氰酸酯，主要用于聚氨酯树脂的交联固化剂；甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂皆为氨基树脂主要用于聚酯树脂的交联固化。
为提高产品的抗划痕性能，提高涂料中异氰酸酯、氨基树脂的含量比例，提高涂层的交联固化密度，改善抗划痕性能。(固化剂比例过高，将导致产品的柔韧性能大幅度下降，造成加工开裂。)
颜料粉包括钛白粉、碳黑、钛黄，用于调整涂料颜色，与其他涂料添加的颜料粉作用相同。
乙二醇丁醚、环己酮、醋酸丁酯为涂料溶剂，由于采用的是环氧系列树脂，乙二醇丁醚的融解性较好，因此混合溶剂中乙二醇丁醚的比例略高，同时适当改善涂料的流平性能。环己酮和醋酸丁酯的成分主要为聚酯、聚氨酯树脂的稀释剂，同时控制溶剂的挥发速度，防止在涂装过程中出现涂层气泡。这三种成分的主要作用也与日常使用的溶剂作用相同。
本发明的生产工艺：
夹心板、单板双用途彩涂钢板的涂层结构：为了满足产品耐久性的要求，背面涂层采用二层涂敷方式；膜厚：底漆厚度3～4微米，背面漆膜厚5～7微米。
本发明的夹心板、单板双用途彩涂钢板的涂层方法，包括如下步骤：
1)预处理、清洗；
2)正面涂敷，可根据用户需要，采用现有常规涂料；
2.1初涂，涂料使用粘度：9～18秒，涂敷辊速度：带钢速度+(8～25)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.40～0.60)，涂敷辊/带料辊压力：1400～2000MPA；
2.2初涂烘烤：烘烤温度：232～249℃，时间18～24秒；
2.3初涂冷却：水冷却，冷却至常温；
2.4精涂，涂料使用粘度：14～28秒，涂敷辊速度：带钢速度+(8～25)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.30～0.70)，涂敷辊/带料辊压力：1300～2000MPA；
2.5精涂烘烤：烘烤温度：232～241℃，时间18～24秒；
2.6精涂冷却：水冷却，冷却至常温；
3)背面涂敷，采用本发明的涂料；
3.1初涂，涂料使用粘度：7～10秒，涂敷辊速度：带钢速度+(6～15)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.45～0.55)，涂敷辊/带料辊压力：1900～2300MPA；
3.2初涂烘烤：烘烤温度：232～249℃，时间18～24秒；
3.3初涂冷却：水冷却，冷却至常温；
3.4精涂，涂料使用粘度：8～10秒，涂敷辊速度：带钢速度+(7～15)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.45～0.55)，涂敷辊/带料辊压力：1900～2300MPA；
3.5精涂烘烤：烘烤温度：232～241℃，时间18～24秒；
3.6精涂冷却：水冷却，冷却至常温。
所述的涂层厚度达到8～10微米。
进一步，所述的涂料使用粘度的测量采用4#ZN杯。
使用本工艺可以生产出性能稳定、涂层均匀，涂层厚度达到要求的夹心板单板双用途彩涂板。同时针对该专用涂料，使用本工艺生产产品的涂层固化完全，产品的耐腐蚀性能、发泡性能和抗划伤性能良好。
本发明的有益效果
原有初涂背面涂敷工艺为：粘度12～16秒，压力1600～2000MPA、带料辊速度22～30m/min，机组无法生产出3～4微米厚度均匀的底漆，-味增加涂敷辊/带料辊压力直接导致背面涂层的横向条纹，漏涂等缺陷，涂装效果极差。
精涂背面涂敷工艺，粘度13～16秒，压力1400～1900MPA、带料辊速度24～30m/min，涂层厚度达到8～10微米，若降低涂料使用粘度，涂层表面严重不均匀，影响涂层表面质量，若增加涂敷辊/带料辊压力直接导致背面涂层的横向条纹。
本发明采用改性环氧体系，为了满足产品耐久性的要求，背面涂层采用二层涂敷方式。同时，综合调整初、精涂背面涂敷工艺中粘度、速度、压力，确保产品涂装效果。因此产品的表面硬度(耐划痕性能可以达到1200克)，同时涂料固化后的交联密度较高，产品的耐腐蚀性能较强(500小时盐雾试验，0级)，生产的夹心板、单板双用途彩涂钢板(2/1M)在投放市场后获得了用户使用认可。
具体实施方式
本发明的实施例参见表1。
表1单位：质量百分比
生产工艺：预处理-初涂背面涂敷-初涂烘烤-初涂冷却-精涂背面涂敷-精涂烘烤-精涂冷却；
本发明的夹心板、单板双用途彩涂钢板的涂层方法，包括如下步骤：
1)预处理、清洗；
2)正面涂敷，
2.1初涂，涂料使用粘度(4#ZN杯)：9～18秒，涂敷辊速度：带钢速度+(8～25)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.40～0.60)，涂敷辊/带料辊压力：1400～2000MPA；
2.2初涂烘烤：烘烤温度：232～249℃，时间18～24秒；
2.3初涂冷却：水冷却，冷却至常温；
2.4精涂，涂料使用粘度(4#ZN杯)：14～28秒，涂敷辊速度：带钢速度+(8～25)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.30～0.70)，涂敷辊/带料辊压力：1300～2000MPA；
2.5精涂烘烤：烘烤温度：232～241℃，时间18～24秒；
2.6精涂冷却：水冷却，冷却至常温；
3)背面涂敷，
3.1初涂，涂料使用粘度(4#ZN杯)：7～10秒，涂敷辊速度：带钢速度+(6～15)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.45～0.55)，涂敷辊/带料辊压力：1900～2300MPA；
3.2初涂烘烤：烘烤温度：232～249℃，时间18～24秒；
3.3初涂冷却：水冷却，冷却至常温；
3.4精涂，涂料使用粘度(4#ZN杯)：8～10秒，涂敷辊速度：带钢速度+(7～15)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.45～0.55)，涂敷辊/带料辊压力：1900～2300MPA；
3.5精涂烘烤：烘烤温度：232～241℃，时间18～24秒；
3.6精涂冷却：水冷却，冷却至常温。
本发明涂覆后的夹心板和单板双用途彩涂钢板(2/1M)，其发泡性能明显提高，参见图1，2/1M产品的发泡性能，如图6所示，符合粘结面积大于85％的要求，粘结性能达到2/1产品水平。
耐腐蚀性能结果如表2所示，从表2中可见，夹心板和单板双用途彩涂钢板(2/1M)产品耐久性能与2/2产品相同。
盐雾性能：
表2背面漆500小时后的盐雾试验结果
| 编号 | 面漆 | 基板号 | 背面漆 | 结果 |
| 1 | 海兰 | 3716779 | 2/2 | 0(S0) |
| 2 | 海兰 | 3716867 | 2/2 | 0(S0) |
| 3 | 海兰 | 3716868 | 2/2 | 0(S0) |
| 4 | 海兰 | 3716783 | 2/2 | 0(S0) |
| 5 | 海兰 | 3716784 | 2/2 | 0(S0) |
| 6 | 白灰 | 3716824 | 3+6 | 0(S0) |
| 7 | 白灰 | 3716826 | 3+6 | 0(S0) |
| 8 | 白灰 | 3716827 | 3+6 | 0(S0) |
| 9 | 白灰 | 3716829 | 3+6 | 0(S0) |
| 10 | 白灰 | 3716830 | 3+6 | 0(S0) |
试验结果说明，2/1M产品的500小时盐雾性能与2/2产品性能相当，均可以达到0(S0)级别。
(2)QUV老化性能
表3背面漆240小时后的QUV加速老化试验结果
试验结果说明，2/1M产品的240小时QUV性能与2/2产品性能相当。其中失光率和粉化级别略优于2/2产品；QUV色差和灰卡变色性能略差于2/2产品。
Claims (6)
1.夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料，其成分质量百分比为：
环氧改性聚酯树脂 48～53
颜料粉 22.9～25.6
聚氨酯交联剂 5～8
甲醚化氨基树脂 3～4.5
丁醚化氨基树脂 2～4
对甲苯璜酸 3～5
乙二醇丁醚 4～8
醋酸丁酯 3～4
环己酮 2～4。
2.如权利要求1所述的夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料，其特征是，所述的颜料粉包括钛白粉、碳黑、钛黄或其他颜色粉剂中的一种或一种以上的混合物。
3.如权利要求2所述的夹心板、单板双用途彩涂钢板用涂料，其特征是，所述的颜料粉包括钛白粉22～25％、碳黑0.1～0.2％、钛黄0.5～1％，该百分比为占涂料的质量百分比。
4.夹心板、单板双用途彩涂钢板的涂层方法，包括如下步骤：
1)预处理、清洗；
2)正面涂敷，
2.1初涂，涂料使用粘度：9～18秒，涂敷辊速度：带钢速度+(8～25)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.40～0.60)，涂敷辊/带料辊压力：1400～2000MPA；
2.2初涂烘烤：烘烤温度：232～249℃，时间18～24秒；
2.3初涂冷却：水冷却，冷却至常温；
2.4精涂，涂料使用粘度：14～28秒，涂敷辊速度：带钢速度+(8～25)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.30～0.70)，涂敷辊/带料辊压力：1300～2000MPA；
2.5精涂烘烤：烘烤温度：232～241℃，时间18～24秒；
2.6精涂冷却：水冷却，冷却至常温；
3)背面涂敷，采用如权利要求1所述的涂料；
3.1初涂，涂料使用粘度：7～10秒，涂敷辊速度：带钢速度+(6～15)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.45～0.55)，涂敷辊/带料辊压力：1900～2300MPA；
3.2初涂烘烤：烘烤温度：232～249℃，时间18～24秒；
3.3初涂冷却：水冷却，冷却至常温；
3.4精涂，涂料使用粘度：8～10秒，涂敷辊速度：带钢速度+(7～15)m/min，带料辊速度：带钢速度×(0.45～0.55)，涂敷辊/带料辊压力：1900～2300MPA；
3.5精涂烘烤：烘烤温度：232～241℃，时间18～24秒；
3.6精涂冷却：水冷却，冷却至常温。
5.如权利要求4所述的夹心板、单板双用途彩涂钢板的涂层方法，其特征是，所述的涂层厚度达到8～10微米。
6.如权利要求4所述的夹心板、单板双用途彩涂钢板的涂层方法，其特征是，所述的涂料使用粘度的测量采用4#ZN杯。
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