宝钢彩涂钢板的选择主要是对钢种、厚度、镀层及涂层的选择。建筑师、工程业主及加工方考虑的是建筑物的安全性能(耐冲击、抗震、防火、抗风压、抗雪)、居住性能(防水、隔音、隔热)、耐久性能(耐污染、耐久、外观保持性)、经济性(成本低、易加工、易维护、易更换)等。对彩涂钢板供应厂商来说,这些性能是需要钢厂提供保证并转化成彩涂钢板性能的。转化成彩涂钢板的性能要求主要有材料的力学性能(抗拉强度、屈服强度、延伸率)、镀层性能(镀层种类、镀层厚度和镀层附着力)和涂层性能(涂料品种、颜色、光泽、耐久性能、加工性等)。其中抗风、抗冲击、抗雪、抗震等都和材料的力学性能有关,当然也和彩色压型钢板的波形、钢板的厚度、跨度、檩距有关,如果选择合适的彩涂钢板再配合适当的压型钢板设计,既能满足建筑物的安全系数又能降低工程造价。而材料的耐久性、加工性能及外观保持性则大部分由涂层和镀层的耐久性决定。

下面就宝钢多年的使用和研究经验对彩涂钢板的选择作一个简要的推荐和介绍:

■环境对彩涂钢板应用的影响
自然环境的影响(不同地区)
不同地区宝钢彩涂钢板的选择主要考虑的是当地的风雪载荷以及腐蚀环境。风雪载荷主要是考虑建筑物的安全系数,这尽管和彩涂钢板的力学性能有关,但更多的和压型钢板的板型、厚度以及板与板之间的连接有关(关于钢板材料的推荐在发展趋势中描述)。而定量描述一个地区的腐蚀环境相对困难,影响彩涂钢板的腐蚀因素有很多。不同地区的腐蚀环境影响因素温度:温度高涂层软化,腐蚀介质容易沾附,容易渗透到基板,高温下水中含氧量会提高,在一定温度下腐蚀速度加快湿度:切口、加工损坏处的基板腐蚀属于电化学腐蚀,湿度低不容易形成腐蚀电池(即电化学回路昼夜温差:温差大容易结露,在裸露的金属上面形成电腐蚀的条件。另外,温差大也导致涂层冷热变形频繁,会加速涂层老化疏松,外界腐蚀介质容易渗透到基板。日照时间和日照强度:太阳光是电磁波,根据能量及频率的高低分为y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。微波和无线电波具有低能量并不和物质互作用。红外线也属低能量光音,它只能拉伸或弯曲物质的化学键,而不能使之断裂。可见光赋予万物丰室的色彩。UV紫外光谱属高频射线,它有比低能光谐更大的破坏力。如我们知道的皮肤黑斑和皮肤癌是由于太阳紫外线造成的。同样,UV也能破坏物质的化学键,使其断裂。这取决于UV的波长和物质的化学键强度。X射线有穿透作用,y射线能使物质化学键断裂并产生游离的带电离子,这些对有机物都是致命的,幸亏太阳光中这些射线很少。因此,从上面看出,日照时间和强度影响涂层结构稳定性,尤其是紫外线强烈的地区。降雨量和降雨的酸度:降雨酸度大肯定对耐腐蚀是不利的,但陷雨量则有双重作用,对墙面板及坡度大的屋面板,降雨有清洁钢板表面、冲走表面腐蚀产物的作用,但对于低坡度的屋面板以及排水不畅的部位,降雨量大则容易引起腐蚀加剧。风向和风速:其作用和水类似,而且往往相伴而来,它对于材料的连接部位是一个考验,因为风会导致连接部位松动,雨水会渗透到建筑物的内部。腐蚀性沉降物:如氯高子、二氧化硫等对腐蚀均有加速作用,这些沉降物多发生在海边、工业污染比较严重的区域(如发电厂、冶炼厂等)。

宝钢彩涂钢板抗腐蚀影响的要素
它们分别为涂料种类、涂料厚度、涂料供应商、镀层种类、镀层厚度、预处理种类、钢板厚度,这些对抗腐蚀影响的要素在后面章节中描述。
施工设计对腐蚀的影响
安装或加工质量:它主要体现在加工时涂层是否损坏,是否在低温下涂层脆性时加工,安装时拖动钢板导致损伤,安装时结构焊接铁屑掉落在涂层上,施工完毕不对屋面板进行清扫等,这样都会引起材料的腐蚀

连接方式:连接方式一般有搭接、咬边和扣压等种类。紧固件材料选择要求其耐蚀性优于彩涂钢板,否则根据大阴极小阳极原理,接口处很快腐蚀并烂穿。其次,密封胶的质量也要保证,因为密封胶也是有机高分子材料,长期使用也会老化,影响密封性能,导致紧固件和钢板构成腐蚀回路。另外,接缝也不是越紧越好(当然做到**密封是好的},实际上做不到,留下缝隙宽度大于0.5mm好,这样可以防止毛细现象,当然,如果有风作用的情况,毛细现象就更严重。建筑物的朝向和坡度:朝向和坡度影响日照时间,从而影响涂层的耐久性。而坡度还影响到腐蚀介质或灰尘在钢板上的沉结时间。
国外发达国家(如美国和瑞典)都将国内腐蚀环境进行大致的分类,并作为建筑设计、汽车使用、涂料使用的依据或规范。这里指的主要是金属的腐蚀,对涂层的腐蚀(粉化和褪色}主要由光照起作用,辅之以温度、湿度和腐蚀介质的作用。因此,评价彩涂钢板还需要考虑日照时间及日照强度等因素。所以,专为宝钢彩涂钢板所划分的腐蚀环境就相当复杂,目前国外也没有相应的划分方法,只是将彩涂板在几种典型的气候条件下进行暴晒试验,并用相关结果引导用户,如欧洲卷钢涂层协会(ECCA)就选择了高紫外线的 Lisboa(菊萄牙)、工业海洋气候的 Hoek van(荷兰)、海洋气候的 Hendaye(法国)和工业气候的 Geleen德国〕作为暴晒试验场。美国则一如往地在高温、高湿、阳光之都两面环海的佛罗里达州南部进行暴晒试验这也是目前彩涂行业认可的苛刻的暴晒试验场。为了试验宝钢彩涂在国内不同场所的使用情况,宝钢自90年就开始进行彩涂产品的暴晒试验,分别在海南(中国的佛罗里达)、广州、膏岛、上海、重庆、哈尔滨、包头、成都北京、舟山等进行过挂片暴晒。目前宝钢仍在进行这项工作从上面这么多对彩涂钢板腐蚀因素的分析,以及我们用户使用情况反馈和暴晒试验结果分析,我们对不同地区的使用建议如下在紫外线强烈的高原(西南和西北)和低纬度地区(广东及以南地区)考虑彩涂钢板应该选择耐久性优越的涂层(PVDF涂层、HDP涂层、SMP涂层等),在高温高湿地区(南方沿海大部分地方}涂层及镀层都要选择耐腐蚀优越的材料,镀层厚度和涂层厚度至少要达到国家标准要求。在海边使用彩涂钢板,需要厚涂层的彩涂钢板或者涂层相对致密的涂料品种,因为海水中的氯高子渗透能力很强,它能透过薄涂层或者不致密的涂层直接腐蚀基体镀层,当然,基板必须是镀铲或镀铝锌材料。在海水能溅到的地方,不建议采用彩涂钢板在工业性环境中,对彩涂的影响主要是酸雨,这区域集中在湖南、重庆、江西等一带,建议采用镀铝锌基板的彩涂,彩涂层还是要求厚而致密。在其他不属于上述地区,用彩涂钢板的选择余地就比较大,只要符合彩涂国家标准就可以了。
使用环境的影响(不同行业)
不同行业对彩涂钢板的使用分两方面来分析,其一就是彩涂钢板的外板,正常情况下就按不同地区选择就行了,但也要考虑小环境的影响,即是否在附近有腐蚀介质落到厂房围护结构上,如烧锅炉排放的气体、二氧化硫灰坐等这在设计时应该考虑烟囱的高度和当地的主要风向等。另外,还有就是厂房密封性如何,也有可能厂房内高温高湿带腐蚀性的气体冒出来在室外遇冷空气从而在彩涂钢板上结落,这种现象要避免,它会加速局部腐蚀的产生;其二是考虑彩涂钢板的内板(双层复合钢板}或背面漆(单层板)。这里要说明的就是相对来说屋面内板比墙面内板更容易腐蚀,如果工人能在该环境下工作,使用彩涂钢板是可以的。但室內环境的好坏或环保装置的投入会直接影响到彩涂钢板的使用寿命,在几年前宝钢有两个终用户都在广西,都是生产电解铝,但其彩涂钢板的使用寿命相差很远,一家投产一年彩涂钢板已经烂穿,另一家现在6年多了还在使用。

有色金属冶炼厂(铜、铧、铝、铅等)是挑战彩涂钢板使用年艰的。但是合理的选择材料、设计、以及环保投入等能保证或提高彩涂钢板的使用寿命。10年进行更换或维护是应该能做到的(兰州铝业2001年使用宝钢碳钢板钢铁厂(宝钢1420冷轧厂房,1997年建设)、发电厂等也会产生腐蚀性的介质,但彩涂钢板都有长时间使用的经验(上海外高桥电厂1993年使用)。
机械制造业(汽车、汽轮机、机床等)基本上不会对彩涂腐蚀带来负面影响,但要注意这些行业可能有热处理炉、锅炉等也会影响到局部环境,处理不好会带来彩涂钢板的腐蚀,尤其在加工损伤处或切边处。
仓储物流这个行业发展较快,使用轻钢也多,本房不对彩涂板产生腐蚀,它对彩涂钢板的选择主要考虑大环境的影响,一般这样的工程都集中在工业发达及交通繁忙的地方,也就是工业环境以及沿海地区公用及民用建筑美观、经久耐用是彩涂钢板首要考虑的因素。因此,涂层抗变色、抗粉化以及涂层表面完整细腻就相当重要。公用及民用建筑关注的人多,且近距离,因此,涂料选择一般采用PVDF或HDP,并且多选择浅颜色。

材料的选择
宝钢彩钢板涂层
对涂层的选择要考虑的要素很多,它主要包括涂层种类涂层厚度、涂层颜色和涂层光泽度。另外,有时侯还要考虑涂层的底漆和背面涂层的要求。
涂料品种
目前用于彩色涂层钢板的涂料种类有聚酯涂层(PE)、氮碳涂层(PVDF)、高耐侯涂层(HDP)、硅改性涂层SMP)等。

宝钢聚酯彩钢板
olyester
PE涂料对于材质有良好的附着性,彩涂钢板易于加工成型,价廉且产品多,颜色和光泽的选择余地大。在一般环境直接曝露下,其防蚀年艰可长达7-8年,但于工业环境或污染严重的地区,其使月寿命会相对降低,且聚酯涂料对耐紫外光性与涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料的使用仍受到若千限制,一般用在空气污染不严重的地区或需多次成型加工的产品。

宝钢高耐侯聚酯HDP( High Durable Polyster
对于PE和SMP的缺点,英国 HYDRO公司(现被BASF收购)、瑞典的 BECKER等在2000年初期开发出可达到PVDF涂层60-80%耐候性HDP聚蘸涂料,且优于普通的硅改性聚酯涂料,其户外耐候性达到15年。高耐候聚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}提高漆膜耐侯性能。高耐候聚酯卷材涂料在国外已被市场认可,该涂料性价比十分突出。

宝钢硅改性聚酯SMP( Silicone Modified Polyester)
由于聚蘸含有活性基-OH/-COOH极易和其它高分子化物反应,为改良PE的耐阳光性与粉化性,以色泽保持性与耐热性优的 Silicone树脂作变性反应,和P的变性比可于5%-50%之间,SMP提供钢板更好的持久性,其防蚀年限可长达10-12年,当然其价格也比较PE为高,但因 Silicone树脂对材质的附着性和加工成型性并不理想,因此SMP彩涂钢板并不适于需多次成型加工的场合,大部分用于建物之星顶及外墙。

宝钢氟碳PVDF( Polyvinylidene Fluoride
由于PVDF的化学键与化学键间,有很强的键能,因此涂料具有非常好的防蚀性和色泽保持性,在建筑工业用彩涂钢板涂料中,属于高级产品,且分子量大又为直键型结构,因此除耐化学药品性之外,机械性能、耐索外线和耐热性能也很特出。在一般环竟下,其防蚀年限可达20-25年之久。近年来,国內开始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯单体共聚的含氟树脂,大量应用于建筑的外墙和金属板,由于使用易水解的乙烯酯单体和氟的含量较PVDF低(30%左右),因此,其耐候性与PVDF比较,有一定的差距。宝钢所生产的氟碳涂层,其涂层PVDF含量不小于70%(其他为丙稀酸树脂)。

对底漆的选择来说,重要的因素有两条:其一考虑底漆和面漆以及基板的附着力;其二就是底漆提供涂层大部分的耐腐蚀性能,从这个角度看,环氧树脂是不二选择。如果考虑柔韧性、考虑耐索外线的话,也可以选择聚氨脂底漆。对背面涂层来说,正确的选择就是如果彩涂钢板使用状态是单板的话,选择两层结构,即一层背面底漆,层背面面漆。底漆和正面相同品种,面漆选择一层浅颜色如白色}的聚酯。如果彩涂钢板使用状态是复合或夹心板的话,背面涂上一层粘接性和耐蚀性都优秀的环氧树脂就行。

目前现在还有很多功能性彩涂钢板,如抗菌彩涂、抗静电彩涂、隔热彩涂、自洁彩涂等。这当产品的开发是以满足用户特殊需求为目的的,但是有时侯不能兼顾彩涂产品其他性能,如目前市场上自洁彩涂钢板就是这样,经过近几年的使用,我们发现自洁彩涂钢板不能有效地自洁,反而对涂层的耐久性产生损害。因为目前自洁涂层原理就是利用涂层的高亲水性,即使钢板上有结灰,通过雨水渗透到灰尘下并将灰尘带走达到自洁的目的。而理论上亲水涂层的水渗透到基板也一定比较容易,因此,彩涂钢板的耐膜下腐蚀性能就相对降低了。另外,检测自洁彩涂钢板的自洁性能的接触角时我们发现,在室外曝晒不到半年,其接触角就和普通聚酯彩涂无异,从这个角度讲自洁彩涂的自洁性只能维持半年左右。我们现在的雨水有时也不太干净,有时看到钢板下雨后并没有自洁反而留下一条脏的水线。后,还有一点要说明的就是现在越来越多的墙面板采用横板结构,这样,自洁钢板所剩下的理论上的效果也没有了。因此,用户选择功能性彩涂钢板是一定要明确自己的真正需求