寶鋼彩涂鋼板抗腐蝕影響的要素
它們分別為涂料種類、涂料厚度、涂料供應(yīng)商、鍍層種類、鍍層厚度、預(yù)處理種類、鋼板厚度,這些對(duì)抗腐蝕影響的要素在后面中描述。
施工設(shè)計(jì)對(duì)腐蝕的影響
安裝或加工質(zhì)量:它主要體現(xiàn)在加工時(shí)涂層是否損壞,是否在低溫下涂層脆性時(shí)加工,安裝時(shí)拖動(dòng)鋼板導(dǎo)致?lián)p傷,安裝時(shí)結(jié)構(gòu)焊接鐵屑掉落在涂層上,施工完畢不對(duì)屋面板進(jìn)行清掃等,這樣都會(huì)引起材料的腐蝕
連接方式:連接方式一般有搭接、咬邊和扣壓等種類。緊固件材料選擇要求其耐蝕性優(yōu)于彩涂鋼板,否則根據(jù)大陰小陽(yáng)原理,接口處很快腐蝕并爛穿。其次,密封膠的質(zhì)量也要保證,因?yàn)槊芊饽z也是有機(jī)高分子材料,長(zhǎng)期使用也會(huì)老化,影響密封性能,導(dǎo)致緊固件和鋼板構(gòu)成腐蝕回路。另外,接縫也不是越緊越好(當(dāng)然做到密封是好的},實(shí)際上做不到,留下縫隙寬度大于0.5mm好,這樣可以防止毛細(xì)現(xiàn)象,當(dāng)然,如果有風(fēng)作用的情況,毛細(xì)現(xiàn)象就更嚴(yán)重。建筑物的朝向和坡度:朝向和坡度影響日照時(shí)間,從而影響涂層的耐久性。而坡度還影響到腐蝕介質(zhì)或灰塵在鋼板上的沉結(jié)時(shí)間。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó)和瑞典)都將國(guó)內(nèi)腐蝕環(huán)境進(jìn)行大致的分類,并作為建筑設(shè)計(jì)、汽車使用、涂料使用的依據(jù)或規(guī)范。這里指的主要是金屬的腐蝕,對(duì)涂層的腐蝕(粉化和褪色}主要由光照起作用,輔之以溫度、濕度和腐蝕介質(zhì)的作用。因此,評(píng)價(jià)彩涂鋼板還需要考慮日照時(shí)間及日照強(qiáng)度等因素。所以,專為寶鋼彩涂鋼板所劃分的腐蝕環(huán)境就相當(dāng)復(fù)雜,目前國(guó)外也沒(méi)有相應(yīng)的劃分方法,只是將彩涂板在幾種典型的氣候條件下進(jìn)行暴曬試驗(yàn),并用相關(guān)結(jié)果引導(dǎo)用戶,如歐洲卷鋼涂層協(xié)會(huì)(ECCA)就選擇了高紫外線的 Lisboa(菊萄牙)、工業(yè)海洋氣候的 Hoek (荷蘭)、海洋氣候的 Hendaye(法國(guó))和工業(yè)氣候的 Geleen德國(guó)〕作為暴曬試驗(yàn)場(chǎng)。美國(guó)則一如往地在高溫、高濕、陽(yáng)光之都兩面環(huán)海的佛羅里達(dá)州南部進(jìn)行暴曬試驗(yàn)這也是目前彩涂行業(yè)認(rèn)可的苛刻的暴曬試驗(yàn)場(chǎng)。為了試驗(yàn)寶鋼彩涂在國(guó)內(nèi)不同場(chǎng)所的使用情況,寶鋼自90年就開始進(jìn)行彩涂產(chǎn)品的暴曬試驗(yàn),分別在海南(中國(guó)的佛羅里達(dá))、廣州、膏島、上海、重慶、哈爾濱、、成都、舟山等進(jìn)行過(guò)掛片暴曬。目前寶鋼仍在進(jìn)行這項(xiàng)工作從上面這么多對(duì)彩涂鋼板腐蝕因素的分析,以及我們用戶使用情況反饋和暴曬試驗(yàn)結(jié)果分析,我們對(duì)不同地區(qū)的使用建議如下在紫外線強(qiáng)烈的高原(西南和西北)和低緯度地區(qū)(廣東及以南地區(qū))考慮彩涂鋼板應(yīng)該選擇耐久性優(yōu)越的涂層(PVDF涂層、HDP涂層、SMP涂層等),在高溫高濕地區(qū)(南方沿海大部分地方}涂層及鍍層都要選擇耐腐蝕優(yōu)越的材料,鍍層厚度和涂層厚度至少要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。在海邊使用彩涂鋼板,需要厚涂層的彩涂鋼板或者涂層相對(duì)致密的涂料品種,因?yàn)楹Ｋ械穆雀咦訚B透能力很強(qiáng),它能透過(guò)薄涂層或者不致密的涂層直接腐蝕基體鍍層,當(dāng)然,基板必須是鍍鏟或鍍鋁鋅材料。在海水能濺到的地方,不建議采用彩涂鋼板在工業(yè)性環(huán)境中,對(duì)彩涂的影響主要是酸雨,這區(qū)域集中在湖南、重慶、江西等一帶,建議采用鍍鋁鋅基板的彩涂,彩涂層還是要求厚而致密。在其他不屬于上述地區(qū),用彩涂鋼板的選擇余地就比較大,只要符合彩涂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就可以了。
使用環(huán)境的影響(不同行業(yè))

寶鋼P(yáng)VDF彩鋼板類產(chǎn)品要求的涂膜更厚,因?yàn)橐峁└L(zhǎng)的使用年艱保證。對(duì)背面涂層的要求視用途而定,夾芯板只要求有層可粘結(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?厚度至少10um以上。
寶鋼彩涂板涂層顏色的選擇
對(duì)顏色的選擇主要是考慮與周圍環(huán)境的匹配和的愛(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,可選擇耐久性優(yōu)越的無(wú)機(jī)顏料(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,遇索外線照射容易褪色,短的3個(gè)月就變顏色。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。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,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。
目前大量使用于建筑用彩涂的鍍層是熱鍍鋅和鍍鋁鋅,鍍層厚度越大,耐腐蝕性能越好。鍍層厚度主要是影響到彩涂鋼板的切口腐蝕性能,切口腐蝕是電化學(xué)腐蝕,影響因素有預(yù)處理層、底漆、基板厚度、鍍層厚度等。在正常情況下,預(yù)處理層和底漆相對(duì)比較固定,影響切口腐蝕性能的就是基板厚度及鍍層享度了,基板越薄,鍍層越厚,耐切口腐蝕的性能越好。關(guān)于這點(diǎn),國(guó)際上有很多研究,目前比較公認(rèn)的就是鋅比,即鍍層單面每平方米鍍層重量的克數(shù)/基板的厚度(以毫米計(jì)),認(rèn)為鋅比≥100是有效防止彩涂鋼板切口腐蝕的保證。舉例說(shuō)明:如果0.6mm的鋼板,其單面鍍鋅量就要達(dá)到60克/平方米。盡管鍍鋁鋅光板的耐腐蝕性能優(yōu)于熱鍍鋅,但對(duì)切匚腐蝕蔓延來(lái)說(shuō),鏵比也適用于熱鍍鋁鋅。至于鍍層選擇熱鍍純鋅還是熱鍍鋁鋅,則主要取決于使用環(huán)境的酸堿度。鋅和鋁均屬于兩性金屬,但它們?cè)谒岷蛪A中的表現(xiàn)還是有差別的,純鋅在堿性介質(zhì)中的表現(xiàn)優(yōu)于鋁鋅合金,在酸洗介質(zhì)中的表現(xiàn)則相反。因此,推薦相對(duì)酸性環(huán)境中采用鍍鋁鋅彩涂,相對(duì)堿性環(huán)境則采用熱鍍純鋅彩涂,根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn),濕的木材、混凝土等不要長(zhǎng)時(shí)間接觸鍍鋁鋅基板。
鋼種

寶鋼彩涂鋼板的選擇主要是對(duì)鋼種、厚度、鍍層及涂層的選擇。、工程及加工方考慮的是建筑物的安全性能(耐沖擊、抗震、防火、抗風(fēng)壓、抗雪)、居住性能(防水、隔音、隔熱)、耐久性能(耐污染、耐久、外觀保持性)、經(jīng)濟(jì)性(成本低、易加工、易維護(hù)、易更換)等。對(duì)彩涂鋼板供應(yīng)廠商來(lái)說(shuō),這些性能是需要鋼廠提供保證并轉(zhuǎn)化成彩涂鋼板性能的。轉(zhuǎn)化成彩涂鋼板的性能要求主要有材料的力學(xué)性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率)、鍍層性能(鍍層種類、鍍層厚度和鍍層附著力)和涂層性能(涂料品種、顏色、光澤、耐久性能、加工性等)。其中抗風(fēng)、抗沖擊、抗雪、抗震等都和材料的力學(xué)性能有關(guān),當(dāng)然也和彩色壓型鋼板的波形、鋼板的厚度、跨度、檁距有關(guān),如果選擇合適的彩涂鋼板再配合適當(dāng)?shù)膲盒弯摪逶O(shè)計(jì),既能滿足建筑物的安全系數(shù)又能降低工程造價(jià)。而材料的耐久性、加工性能及外觀保持性則大部分由涂層和鍍層的耐久性決定。
下面就寶鋼多年的使用和研究經(jīng)驗(yàn)對(duì)彩涂鋼板的選擇作一個(gè)簡(jiǎn)要的推薦和介紹:
■環(huán)境對(duì)彩涂鋼板應(yīng)用的影響
自然環(huán)境的影響(不同地區(qū))

涂層
·節(jié)能環(huán)保
美國(guó)能源之星、LEED等就對(duì)引起城市熱島效應(yīng)的建筑物的星面板有明確要求,對(duì)于不同坡度有不同的要求,但總的趨勢(shì)就是提高太陽(yáng)光的熱反射系數(shù),冷屋頂(CoOLROOFING)彩涂鋼板就應(yīng)運(yùn)而生。事實(shí)上,這種涂料是近幾年國(guó)外涂料廠開發(fā)的熱點(diǎn),它的主要原理就是選擇抗紅外反射的顏料,反射太陽(yáng)光中主要的熱源(紅外線),這樣的涂料研發(fā)出來(lái)后還要取得LEED的認(rèn)證。目前寶鋼的涂料供應(yīng)商具備這樣的資質(zhì)
·高耐久性
彩涂產(chǎn)品除了色彩艷麗外,重要的一點(diǎn)就是其耐腐蝕性好。提高耐腐蝕性就是提高材料的使用壽命,也就是材料的減量要求,符合國(guó)家相關(guān)政策?，F(xiàn)在標(biāo)志性建筑、重點(diǎn)工程、工業(yè)污染區(qū)的廠房等對(duì)彩涂板的耐蝕性要求越來(lái)越高,為適應(yīng)這些要求,彩涂生產(chǎn)企業(yè)從下面兩個(gè)方面進(jìn)行努力以滿足用戶的要求
A:提高卷鋼涂料的耐久性,耐水滲透性,如HDP涂層,提高涂層的交鏈密度等
B:提高涂層的厚度,增加底漆和面漆厚度。
·裝飾性
在工業(yè)建筑方面,普通彩涂鋼板已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位。但是在裝飾性建材方面,單色彩涂鋼板的裝飾功能不足的缺點(diǎn)就暴露無(wú)疑。目前,建筑室內(nèi)裝飾板和室外幕墻還主要被木材和石材或搪瓷鋼板占據(jù),這些材料從環(huán)保、資源利用角度、防火方面是有嚴(yán)重缺點(diǎn)的。寶鋼在這方面已經(jīng)有嘗試,我們的彩涂鋼板已經(jīng)成功運(yùn)用于隧道裝飾板市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)外印花鋼板(木紋、大理石紋、仿紅磚、*)已經(jīng)部分占領(lǐng)了這部分市場(chǎng),以鋼代木,以鋼代石,單色向多色發(fā)展是彩涂鋼板又一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
鍍層
·新的鍍層種類
新的更耐腐蝕的鍍層鋼板是國(guó)內(nèi)外涂鍍鋼板生產(chǎn)廠近年開發(fā)的熱點(diǎn),它們有的用作彩涂鋼板的基板以提高彩涂鋼板的整體耐腐蝕性能:有的直接用作建筑物的屋面板,以取代昂貴的有色金屬合金板(鈦板、鋁鎂錳板)。這些新的鍍層有鋁硅合金鍍層、鋅鋁鎂鍍層、鋅鋁合金鍍層、改性鋅鋁合金鍍層,這方面日本鋼鐵企業(yè)研究得比較多。
·差厚鍍層
由于建筑用彩涂鋼板一般就是一面暴露在空氣中,另外一面大多數(shù)在腐蝕環(huán)境相對(duì)較好的室內(nèi),或者另一面就是用做夾芯或發(fā)泡板:基本上就不和腐蝕介質(zhì)接觸。因此,考慮到全球鋅資源的匱乏,以及開采鋅資源的環(huán)境負(fù)荷,開發(fā)雙面差厚鍍層鋼板既滿足耐腐蝕的要求,又有效地節(jié)約資源,是鍍層又一開發(fā)亮點(diǎn)。事實(shí)上,寶鋼已經(jīng)開發(fā)出雙面差厚的熱鍍鋅彩涂出口到北美,鍍鋁鋅差厚的開發(fā)(生產(chǎn)工藝、不同鍍層量對(duì)腐蝕的影響)正在進(jìn)行中。
檢測(cè)結(jié)果
由于不同工程使用材料、環(huán)境等的不同,檢測(cè)結(jié)果的規(guī)律性和重現(xiàn)性不是很多,但從不同地區(qū)的使用年限較長(zhǎng)的工程處也能發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律使用10年以上的聚酯彩涂鋼板總體上涂膜還是很完整、沒(méi)有發(fā)現(xiàn)整體腐蝕狀況;
無(wú)論涂層是普通聚酯還是氟碳,大部分粉化等級(jí)為1-2級(jí),沒(méi)有粉化等級(jí)超過(guò)4級(jí)(粉化等級(jí)分為0-8級(jí))
盡管所檢測(cè)的彩涂鋼板表面積塵很多,在一定程度上影響色差檢測(cè)的結(jié)果,但是從所檢測(cè)的30多個(gè)工程結(jié)果看,小的色差在0.6,大多數(shù)均小于6個(gè)色差單位(色差值大于以上看上去為另外一個(gè)顏色),色差效果令人滿意,目視沒(méi)用發(fā)現(xiàn)工程同一觀測(cè)面有明顯的色差出現(xiàn)由于光照的影響,同一工程中不同部位的色差檢測(cè)結(jié)果值不同?？傮w來(lái)看,顏色對(duì)于色差的影響比較大,淺顏色普遍色差值比較低;容易腐蝕的區(qū)域如切口、加工成型處、連接部位等都呈現(xiàn)比較好的耐腐蝕行為,腐蝕蔓延沒(méi)有或很小。
用戶評(píng)價(jià)及要求
在這次中,得到用戶的歡迎和配合,用戶的主要意見及建議有寶鋼彩涂鋼板質(zhì)量,有機(jī)會(huì)今后還要使用。(本書展示了部分建設(shè)周期較長(zhǎng),因一期使用效果較好,在后期工程中繼續(xù)選擇使用寶鋼彩板的實(shí)例)希望寶鋼能夠在數(shù)據(jù)檢測(cè)的同時(shí)對(duì)用戶的維護(hù)提供建議,能夠根據(jù)檢測(cè)結(jié)果預(yù)測(cè)材料的
使用壽命或更換周期希望寶鋼能定期用戶。