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馬鋼彩鋼卷一級經銷商 上海志辰實業有限公司 

彩鋼板對涂層的選擇要考慮的要素很多，它主要包括涂層種類、涂層厚度、涂層顏色和涂層光澤度。另外，有時侯還要考慮涂層的底漆和背面涂層的要求。

涂料品種

目前用于彩色涂層鋼板的涂料種類有聚酯涂層（PE）、氟碳涂層（PVDF）、高耐侯涂層（HDP）、硅改性涂層（SMP）等。

聚酯 PE（Polyester）

PE涂料對于材質有良好的附著性，彩涂鋼板易于加工成型，價廉且產品多，顏色和光澤的選擇余地大。在一般環境直接曝露下，其防蝕年限可長達7-8年，但于工業環境或污染嚴重的地區，其使用壽命會相對降低，且聚酯涂料對耐紫外光性與涂膜耐粉化性，并不理想，因此PE涂料的使用仍受到若干限制，一般用在空氣污染不嚴重的地區或需多次成型加工的產品。

高耐侯聚酯 HDP（High Durable Polyster）

高耐候聚酯樹脂在合成時采用含環己烷結構的單體，來達到樹脂的柔韌性、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減少樹脂對UV光線的吸收，達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外已被市場認可，該涂料性價比十分突出。

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物反應，為改良PE的耐陽光性與粉化性，以色澤保持性與耐熱性優的Silicone樹脂作變性反應，和PE的變性比可于5%-50%之間，SMP提供鋼板更好的持久性，其防蝕年限可長達10-12年，當然其價格也比較PE為高，但因Silicone樹脂對材質的附著性和加工成型性并不理想，因此SMP彩涂鋼板并不適于需多次成型加工的場合，大部分用于建物之屋頂及外墻。

氟碳 PVDF（Polyvinylidene Fluoride）

由于PVDF的化學鍵與化學鍵間，有很強的鍵能，因此涂料具有非常好的防蝕性和色澤保持性，在建筑工業用彩涂鋼板涂料中，屬于較高級產品，且分子量大又為直鍵型結構，因此除耐化學藥品性之外，機械性能、耐紫外線和耐熱性能也很特出。在一般環境下，其防蝕年限可達20-25年之久。近年來，國內開始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯單體共聚的含氟樹脂，大量應用于建筑的外墻和金屬板，由于使用易水解的乙烯酯單體和氟的含量較PVDF低（30%左右），因此，其耐候性與PVDF比較，有一定的差距。

對底漆的選擇來說，較重要的因素有兩條：

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，從這個角度看，環氧樹脂是可能選擇。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。對背面涂層來說，較正確的選擇就是如果彩涂鋼板使用狀態是單板的話，選擇兩層結構，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是復合或夾心板的話，背面涂上一層粘接性和耐蝕性都優秀的環氧樹脂就行。

目前現在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、自潔彩涂等。這些產品的開發是以滿足用戶特殊需求為目的的，但是有時侯不能兼顧彩涂產品其他性能，如目前市場上自潔彩涂鋼板就是這樣，經過近幾年的使用，我們發現自潔彩涂鋼板不能有效地自潔，反而對涂層的耐久性產生損害。因為目前自潔涂層原理就是利用涂層的高親水性，即使鋼板上有結灰，通過雨水滲透到灰塵下并將灰塵帶走達到自潔的目的。而理論上親水涂層的水滲透到基板也一定比較容易，因此，彩涂鋼板的耐膜下腐蝕性能就相對降低了。另外，檢測自潔彩涂鋼板的自潔性能的接觸角時我們發現，在室外曝曬不到半年，其接觸角就和普通聚酯彩涂無異，從這個角度講自潔彩涂的自潔性只能維持半年左右。我們現在的雨水有時也不太干凈，有時看到鋼板下雨后并沒有自潔反而留下一條臟的水線。最后，還有一點要說明的就是現在越來越多的墻面板采用橫板結構，這樣，自潔鋼板所剩下的理論上的效果也沒有了。因此，用戶選擇功能性彩涂鋼板是一定要明確自己的真正需求。

涂層光澤度選擇：

光澤度高低不屬于涂層性能指標，和顏色一樣，它只是一個表征，事實上，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陽光的高反射率會引起光污染（很多現在不采用玻璃幕墻就是因為光污染），另外，高光澤表面摩擦系數小，容易打滑，在屋頂施工時，容易帶來安全隱患。彩涂鋼板在室外使用時的老化首先表示的就是失光，若需維修時，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有燈光時易產生光暈而造成人員視覺疲勞。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)。

涂層厚度的選擇：

從微觀上講，涂層是多空的組織。空氣中的水、腐蝕介質（氯離子等）就會通過涂層的薄弱部分侵入，造成膜下腐蝕，進而涂層起泡并剝落。另外，即使同樣涂層厚度，二次涂層要比一次涂層致密。根據國外報道和相關腐蝕試驗結果，正面涂層20μm以上才能有效的防止腐蝕介質的侵入，由于底漆和面漆的防腐蝕機理不同，不僅要規定總膜厚，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類產品要求的涂膜更厚，因為要提供更長的使用年限保證。對背面涂層的要求視用途而定，夾芯板只要求有一層可粘結的底漆，而成型鋼板由于室內腐蝕環境因此也要求涂兩層，厚度至少10μm以上。

涂層顏色的選擇

對顏色的選擇主要是考慮與周圍環境的匹配和業主的愛好，但從使用技術角度講淺顏色涂料的顏料選擇余地大，可選擇耐久性優越的無機顏料（如鈦白粉等），而且涂料的熱反射能力強（反射系數達到深色涂料的一倍）夏季涂層本身的溫度相對就低，這對涂層壽命延長是有益的。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）采用有機顏色的居多，遇紫外線照射容易褪色，較短的3個月就變顏色。

對于彩色涂層鋼板來說，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涂層的線膨脹系數差別較大，當環境溫度發生變化時，基板和涂層結合界面就會發生膨脹或收縮應力，如果不能適當釋放就會發生涂層龜裂。另外，在這里要說明兩點目前國內市場上的選擇誤區：其一就是國內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，因為正常建筑用耐腐蝕底漆是黃綠色的（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，對耐腐蝕性是很危險的，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，用不了兩年就會在不同地方產生腐蝕（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，但經過幾年的太陽光照射后，不同涂層不同廠商的顏色變化趨勢不同，導致產生嚴重的色差，這樣的例子實在太多了。即使同一供應商的產品，也強烈建議同一工程一次訂貨，因為不同批號有可能采用不同涂料供應商的產品，增加了色差產生的可能性。

對某些家電彩涂板經過一定時間的放置或在加工使用過程中發生的局部表面光澤度明顯降低（即失光）現象，利用掃描電鏡和電化學方法對高光澤度家電彩涂板涂層表面與脫漆后基板表面的表面形貌及化學成分的分析，確定了家電彩涂板表面失光缺陷的成因是由涂前的基板表面形成鍍層氧化物造成的，并通過鹽霧試驗對比，確定了該缺陷對彩涂板的耐腐蝕性能具有嚴重影響，并提出了改進措施, 減少家電彩板表面失光缺陷的發生除了要加強涂前工序控制外，還要避免將彩涂板存放在高溫高濕的環境中。

關鍵詞：家電彩涂板；光澤度；失光；耐腐蝕；鹽霧試驗；

彩板漆膜的光澤是衡量漆膜外觀質量的主要指標，高光澤漆膜不僅外觀靚麗，對被涂物表面起到良好的裝飾作用，而且也將對被涂物體起到一定的保護作用。涂裝應用的實踐表明，漆膜保護作用的降低，往往都是從其表面光澤下降開始的[1]。

家電彩涂板的涂層系統通常是以環氧改性聚氨酯為底漆，經烘烤固化后涂以高光澤度、

高柔韌性聚酯家電面漆。某些家電彩涂板經過一定時間的放置或在加工使用過程中有時發生局部表面光澤度明顯降低，即失光現象，失光部位呈不規則形狀或點狀，范圍大小不一。該缺陷嚴重影響了家電彩板的外觀質量，并對其耐腐蝕性能造成影響，因此，分析其成因進而找到預防此類缺陷的方法對提高家電彩板表面質量具有十分重要的意義。

本文針對高光澤度家電彩涂板的局部表面失光缺陷的成因進行了分析，并通過對比試驗研究了該缺陷對彩板耐蝕性能的影響。

1 試驗

1.1 彩板表面正常部位與失光部位光澤度測量

光澤度的測量采用可變入射角的光澤度測量儀，正常部位選用20°入射角進行測量，失光部位采用60°入射角進行測量[2]，測量結果見下表1。

表1 高光澤度家電彩板正常表面與失光表面光澤度對比

1.2涂層表面形貌與化學成分

試驗首先對漆膜表面的正常區域與失光區域的形貌和化學成分進行了電鏡掃描對比，試驗結果見圖1、圖2和圖3。

圖1 正常區域與失光區域的掃描電鏡能譜圖

圖2 正常表面與失光表面的化學成分對比

圖3. 正常區域與失光區域的表面形貌

2.3 脫漆后基板表面形貌與化學成分

使用脫漆劑分別對彩板正常表面和失光表面進行脫漆，然后通過電鏡對脫漆后的基板表面形貌和化學成分進行掃描分析，掃描結果見圖4、圖5和圖6 。

圖4 正常基板與失光基板的掃描電鏡能譜圖

圖5正常基板與失光基板的化學成分對比

圖6 正常基板與失光基板的表面形貌

家電彩板樣品的表面電鏡掃描分析顯示, 失光部位脫漆后基板的化學成分中氧的含量比正常彩板脫漆后基板表面的氧含量高3-4倍，說明失光部位的基板表面存在大量的Zn氧化物并附著少量的雜質，雜質主要以含碳化合物的形式存在，通過對使用的環保鈍化藥劑成分的檢測，此處的碳應為基板前處理鈍化膜層中的碳，由于正常基板的前處理鈍化膜層與基板的結合力相對較高，在脫漆時殘留于基板表面，因此，反應到檢測成分上為碳元素和氧元素，而失光的基板由于結合力較差，脫漆時部分鈍化膜層隨漆膜脫掉，反應到檢測成分上為碳元素含量的降低。由于氧化鋅的存在使得基板表面形成疏松微孔結構，導致局部表面粗超度明顯增大，同時疏松的微孔極易存留水分，在高溫、潮濕環境的作用下，對漆膜中的樹脂造成腐蝕。這樣，經過一定時間的放置后彩板表面涂層發生變性而導致失光。

2 耐腐蝕性能對比

2.1 耐中性鹽霧腐蝕試驗

通過中性鹽霧腐蝕試驗，研究了失光缺陷對彩板耐蝕性能的影響。根據國家標準GB/T 13448-2006 彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法，家電彩涂板的耐蝕性能主要通過平板試驗和劃叉試驗兩種方式進行評估，其中平板試驗在耐蝕性能評價上五級目測的方式，在試驗結果上容易發生偏差，而劃叉試驗能較好地克服這一問題，該方法規定對劃線上等距六點的腐蝕擴散距離進行測量，然后取六點均值，腐蝕蔓延距離這一量化指標可以準確反映彩板的耐腐蝕性能，因此，試驗采用劃叉試驗。將表面失光缺陷的家電彩板與表面正常的家電彩板進行250小時耐鹽霧腐蝕試驗對比，腐蝕結果見下圖7和表2。

圖7 正常涂層與失光涂層的鹽霧腐蝕蔓延情況

表2 家電彩板鹽霧腐蝕蔓延距

上述彩板的鹽霧試驗結果顯示，彩板表面失光后其劃叉腐蝕樣板的腐蝕蔓延距離達到3.54mm，差不多是正常表面腐蝕蔓延距離的2倍，說明彩板表面失光缺陷對其耐腐蝕性能具有非常顯著的影響，導致其耐蝕性能明顯下降。

2.2 電化學交流阻抗圖譜

試驗使用美國EG & G 公司生產的M398電化學測試系統，通過交流阻抗試驗對正常與失光涂層表面進行了測試分析，同時為了增加試驗的可比性，特別選擇了一片正常光澤彩板表面存在劃傷的樣板，進行對比試驗。試驗前將試驗樣板在鹽水（3.5%）中浸泡120小時，以增加涂層的導電性，然后，進行交流阻抗試驗，得到的交流阻抗圖譜見圖8、圖9和圖10。

圖8 正常光澤彩板的交流阻抗圖譜

圖9 表面失光彩板的交流阻抗圖譜

圖10漆膜表面存在劃傷的彩板的交流阻抗圖譜

圖8和圖9的電化學交流阻抗圖譜顯示，在低頻(0.1Hz，10Hz)范圍內，前兩組試驗樣板的阻抗模在1.3×108Ω～0.7×108Ω之間，而同樣條件下涂層存在劃傷破壞的阻抗模在1.0×105Ω左右，見圖10。彩板涂層存在劃傷的阻抗模比前兩者的阻抗模減小近1000倍，這個結果說明失光和正常試驗樣板都不存在劃傷破壞或滲漏。也間接證明了鋅的氧化物不是涂漆后漆膜發生滲漏形成的，而是涂漆前基板就已經發生了氧化，產生了氧化物。

而同樣在（0.1Hz，10Hz）頻率范圍內，正常光澤樣板的阻抗模在1.0×108Ω～1.3×108Ω之間，失光樣板的阻抗模在0.7×108Ω～0.9×108Ω之間，說明失光樣板的耐腐蝕性能不及正常樣板的耐腐蝕性能，該試驗結果也與鹽霧試驗結果相吻合。

鋅的氧化物的形成主要有兩個途徑。一是涂漆前基板表面的氧化物就已經存在了；二是涂漆后漆膜表面被破壞而發生滲漏導致基板表面氧化。由于鋅為兩性金屬，與酸性介質和強堿都能發生反應，基板的前處理脫脂液為強堿介質，表調為酸性介質，不同pH值、溫度及處理時間（帶鋼線速）都會對基板的表面造成影響，使其發生腐蝕。

彩板表面失光缺陷的發生情況較復雜，涂前原料基板的表面狀態及涂后存儲與運輸、加工環境中的溫度和濕度都可能對其產生影響。因此，首先從涂前脫脂、表調和鈍化處理等各生產工序入手，研究缺陷發生的部位、狀態及其規律性，找出避免缺陷發生的措施。其次，彩板的存儲、運輸及加工過程要特別注意環境的溫度與濕度，避免存放在高溫高濕的環境中。

由于目前家電彩涂板的性能檢測方法還是采用GB/T 13448-2006彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法，產品標準是GB/T 12754-2006彩色涂層鋼板及鋼帶[3],這兩個標準主要的適用對象是建筑外面板及屋頂面板用彩涂板，而家電彩涂板無論在涂料成分，如：基體樹脂等，還是產品的外在狀態，如：顏色、光澤度等，都存在較大差別，因此，現有的標準和試驗方法不能完全滿足家電彩板性能檢測，還須要制定專門的家電彩板試驗檢測方法，完善家電彩涂產品性能的檢測。

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