專利名稱：：一種抗刮耐磨彩色涂層鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的說，涉及一種抗刮耐磨彩色涂層鋼板。
背景技術(shù)：
：彩色涂層鋼板是指在基板上帶有有機(jī)涂層的鋼板，一般簡稱為彩涂板，其常用的基板為冷軋基板，熱鍍鋅基板和電鍍鋅基板；常用的涂層有聚脂、硅改性聚脂，偏聚二氟乙烯和塑料溶膠等。彩色涂層鋼板具有耐蝕性好，色彩鮮艷，外觀美觀，加工成型方便，強(qiáng)度高，成本較低等優(yōu)點，廣泛用于建筑家電和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，特別是建筑業(yè)，主要用做鋼結(jié)構(gòu)廠房、機(jī)場、庫房和冷庫等工業(yè)及商業(yè)建筑的屋頂墻面和門等。經(jīng)過二十多年的發(fā)展歷史，彩色涂層鋼板行業(yè)在我國得到極大發(fā)展，其產(chǎn)量以每年平均40%的速度增長，我國已成為世界彩色涂層鋼板生產(chǎn)大國。但我國的彩鋼產(chǎn)品的質(zhì)量還處于低端，其耐久性、表觀性以及功能性與國外同類產(chǎn)品還有一定的差距。傳統(tǒng)彩色涂層鋼板是以鍍鋅或鍍鋁鋅基板為基材，經(jīng)預(yù)處理脫脂、涂化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、涂底背漆、涂面漆后二次烘烤而成。普通彩色涂層鋼板以環(huán)氧或聚酯或聚氨酯樹脂作為底漆的主要成膜物質(zhì)，以聚酯或硅改性樹脂或其他樹脂作為面漆的主要成膜物質(zhì)。根據(jù)產(chǎn)品用途的不同對底面漆涂料成分相應(yīng)搭配以滿足不同使用場合對涂膜的性能要求。建筑廠房用彩色涂層鋼板要求漆膜具有良好的耐候性即長期使用性能，較高的硬度以避免加工使用過程中的劃傷，常用的物理性能指標(biāo)為鉛筆硬度》2H;T彎《3T;MEK》100次；耐鹽霧性能符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)；而家電板使用的涂層鋼板要求漆膜具有良好的折彎加3工性能和柔軔性、良好的漆膜附著力，常用的物理性能指標(biāo)為T彎<1T;附著力(劃格法)0級；鉛筆硬度F級以上；MEK》50次。此兩類彩色涂層鋼板為目前最常用和典型的應(yīng)用實例，前者即建筑用彩色涂層鋼板，當(dāng)其用于需要彎曲加工產(chǎn)品時，因其T彎性能較差，漆膜硬度較高而易發(fā)生漆膜的開裂和爆漆；后者即家電用彩色涂層鋼板，當(dāng)其用于需要防摩擦、防刮傷產(chǎn)品時，因其漆膜較軟而在加工或使用過程中極易損壞。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，彩色涂層鋼板的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，目前高檔彩色涂層鋼板已越來越被建材行業(yè)如高潔凈廠房、冷庫、立體車庫等采用；也被用于部分電器如機(jī)頂盒、部分家電用板如冰箱冷柜背側(cè)板、太陽能熱水器集水箱等，以及船舶裝飾、室內(nèi)裝飾和家具行業(yè)等。在這些應(yīng)用場合，不但要求彩色涂層鋼板具有良好的彎曲加工性能，同時要求其具有優(yōu)良的抗刮耐磨性能、優(yōu)良的長期使用性能以及美麗的外觀。因此，有必要提供一種抗刮耐磨的彩色涂層鋼板。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述彩色涂層鋼板的不足，提供一種既能滿足復(fù)雜彎曲加工性能要求同時漆膜又具有顯著抗刮耐磨特性，以及具有優(yōu)良的長期使用性能和美麗外觀的彩色涂層鋼板。本發(fā)明所述的抗刮耐磨的彩色涂層鋼板，是以鍍鋅或鍍鋁鋅基板為基材，從其芯部到外部，依次包括基材層、鍍鋅或鍍鋁鋅層、化學(xué)轉(zhuǎn)化層和彩涂層，其中，所述鍍鋅或鍍鋁鋅層和所述化學(xué)轉(zhuǎn)化層為粗糙面接觸。所述粗糙面接觸是指在鍍鋅或鍍鉬鋅基板的表面為粗糙表面，然后將化學(xué)轉(zhuǎn)化層涂覆在該粗糙表面，以提高所述鍍鋅或鍍鋁鋅層、與所述化學(xué)轉(zhuǎn)化層之間的結(jié)合力。所述彩涂層包括底涂層和背涂層，是由氨基改性環(huán)氧樹脂構(gòu)成的涂層，所述底涂層和背涂層分別位于彩色涂層鋼板的外表面和內(nèi)表面；所述背涂層的厚度為5-12pm，其組成了彩色涂層鋼板內(nèi)表面的彩涂層；所述底涂層的厚度為46pm;所述彩涂層還包括面涂層，其位于所述底涂層的外表面；所述面涂層是由聚酰胺改性聚酯樹脂構(gòu)成的涂層，其與所述底涂層共同組成彩色涂層鋼板外表面的所述彩涂層。所述面涂層的厚度為15~2(Him;所述粗糙表面可通過本領(lǐng)域常用的制備方法制得，如腐蝕、磨砂處理等，優(yōu)選釆用毛刷輥研磨的方式，完全去除鍍鋅或鍍鋁鋅層表面的鈍化層及板面油污斑，并對鋅層最外表層輕微研磨，以至露出初生態(tài)鋅層或鋁鋅層；從表觀上看，完全去除黃色鈍化層,露出鋅白色(初生態(tài)鋅層或鋁鋅層)，大大提高化學(xué)轉(zhuǎn)化層的附著力。具體的說，選用尼龍絲作為毛刷材料，刷輥由電機(jī)驅(qū)動與鋼板運(yùn)行方向作反向轉(zhuǎn)動，尼龍絲與鋼板輕微接觸，接觸力以不破壞鍍鋅或鍍鋁鋅層為準(zhǔn)，直至完全去除鍍鋅或鍍鋁鋅層表面的鈍化層及板面油污斑，并對鋅層最外表層輕微研磨，以至露出初生態(tài)鋅層或鍋鋅層。本發(fā)明所述的抗刮耐磨的彩色涂層鋼板，以鍍鋅或鍍鋁鋅基板為基材,釆用以下步驟制備l)噴淋脫脂；2)毛刷輥研磨；3)涂敷化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，烘干；4)輥涂底漆、背漆，烘烤；5)輥涂面漆，烘烤成型。在所述步驟2)之后，所述步驟3)之前，還包括ii)脫脂；步驟ii)所述脫脂是為了將基板上可能在處理過程中引入的油脂完全清洗干凈，可釆用本領(lǐng)域常用的方法進(jìn)行，也可采用噴淋法。為保證基板的清潔，在所述步驟ii)之后，所述步驟3)之前，還包括iii)水洗；步驟iii)所述水洗可進(jìn)行多次，優(yōu)選3-4次。所述毛刷輥研磨是將毛刷輥置于噴淋脫脂處理后的鍍鋅或鍍鋁鋅基板的表面，驅(qū)動且驅(qū)動方向與基板運(yùn)動方向相反，進(jìn)行研磨，直至完全去除鍍鋅或鍍鋁鋅層表面的鈍化層及板面油污斑，并對鋅層最外表層輕微研磨，以至露出初生態(tài)鋅層或鋁鋅層；從表觀上看，完全去除黃色鈍化層，露出鋅白色(初生態(tài)鋅層或鋁鋅層)，然后涂覆化學(xué)轉(zhuǎn)化層，大大提高化學(xué)轉(zhuǎn)化層的附著力。釆用毛刷輥研磨，一是能夠清除殘存油污達(dá)到清潔基材表面的目的，二是可以破壞鍍鋅基板表面的鈍化層露出初始態(tài)鋅層，因為鈍化層的存在將大大降低化學(xué)轉(zhuǎn)化膜及底漆與基材的附著力。經(jīng)過毛刷輥輕微研磨后涂覆一層化學(xué)轉(zhuǎn)化膜再涂一層底漆，底漆與基材的結(jié)合力將得到極大提高。所述毛刷輥可選用尼龍絲作為毛刷材料，尼龍絲與鋼板輕微接觸，接觸力以不破壞鋅層為標(biāo)準(zhǔn)。需要注意當(dāng)毛刷輥壓力過大或尼龍絲因老化變硬時會出現(xiàn)"過度研磨"現(xiàn)象，即鍍鋅基板表面會出現(xiàn)線狀劃痕。此時應(yīng)及時調(diào)節(jié)毛刷輥壓力或更換毛刷輥。所述底漆和背漆采用氨基改性環(huán)氧樹脂，烘烤溫度為PMT224232°C,漆膜厚度為底漆46pm,背漆512pm，既保留了環(huán)氧樹脂良好的封閉特性以及優(yōu)良的附著力，又具有釆用氨基改性后樹脂的柔韌性；所述面漆釆用聚酰胺改性聚酯樹脂，面涂烘烤溫度為PMT216224。C,漆膜厚度為1520nm,此樹脂具有較高的硬度以及砂面效果，因此面漆涂層具有良好的抗刮耐磨效果。步驟l)所述噴淋脫脂的噴淋壓力可根據(jù)過板長度和流量不同選擇，優(yōu)選1.5-2.5kg/cm二，有效噴淋時間為812秒；所用槽液溫度控制在55士5。C;所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜釆用本領(lǐng)域常用的鉻酸鹽皮膜(鉻酸鹽與鋅形成金屬螯合物)，其烘干溫度為8010(TC;本發(fā)明通過對彩色涂層鋼板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，大大提高了涂層的附著力；結(jié)合對面漆和底漆的配合使用，制備得到所述的抗刮耐磨彩色涂層鋼板，其優(yōu)點主要有1.具有優(yōu)良的抗刮耐磨特性。釆用此彩板制成的產(chǎn)品在反復(fù)折疊、互相摩擦的使用環(huán)境下，其使用壽命顯著高于普通彩色涂層鋼板;2.具有良好的彎曲加工性能。在各種復(fù)雜加工條件下，涂層不開裂、不剝離；3.表面具有良好的砂面視覺效果。而且，本發(fā)明的制備方法簡單有效，設(shè)備投入少，成本低，非常適合于大工業(yè)生產(chǎn)。圖l抗刮耐磨彩色涂層鋼板剖面結(jié)構(gòu)示意圖，1:基板；2、2':鍍鋅或鍍鋁鋅層；3、3':化學(xué)轉(zhuǎn)化層；4:底涂層；5:背涂層；6:面涂層。圖2毛刷輥研磨示意圖。具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例l釆用鍍鋁鋅基板為基材，抗刮耐磨彩色涂層鋼板的連續(xù)自動化生產(chǎn)工藝流程如下所示開卷—噴淋脫脂I—毛刷輥研磨—脫脂II—三道水洗—化學(xué)轉(zhuǎn)化膜—烘干—底涂/背涂—烘烤—冷卻i—面涂—烘烤—冷卻n—檢驗—收卷。噴淋脫脂I釆用堿性脫脂法，主要成分為氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉等以及表面活性劑組成，槽液溫度控制在55士5。C;噴淋壓力2.0kg/cm^有效噴淋時間為10秒；脫脂II是將上述堿液沖洗板材；三道水洗中，第一、二道釆用軟化水，第三道水洗釆用去離子水以保證基板表面清潔度；毛刷輥研磨是將毛刷輥置于噴淋脫脂處理后的鍍鋅或鍍鋁鋅基板的表面，驅(qū)動且驅(qū)動方向與基板運(yùn)動方向相反，進(jìn)行研磨，直至完全去除黃色鈍化層及板面油污斑，并對鋅層最外表層輕微研磨，以至露出鋅白色，過程見圖2所示。毛刷輥選用尼龍絲作為毛刷材料，尼龍絲與鋼板輕微接觸，接觸力以不破壞鋅層為標(biāo)準(zhǔn)(鍍鋅基板表面不會出現(xiàn)線狀劃痕)。化學(xué)轉(zhuǎn)化膜采用鉻酸鹽皮膜，烘干溫度為10(TC;控制底涂/背涂的烘烤溫度為PMT224-232'C，漆膜厚度為底涂5士lnm，背涂厚度為8土lnm;面涂烘烤溫度為PMT216~224°C，漆膜厚度為18士lpm，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖l所示，從其芯部到外部，得到包括基板l;鍍鋅或鍍鋁鋅層2、2';化學(xué)轉(zhuǎn)化層3、3';底涂層4;背涂層5;面涂層6的抗刮耐磨彩涂層鋼板。以表l所列項目對該抗刮耐磨彩色涂層鋼板進(jìn)行性能指標(biāo)檢測表l彩色涂層鋼板性能指標(biāo)檢測<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>結(jié)果見表2:顯然，經(jīng)過毛刷輥的粗糙處理后，涂層的附著力大大增加。表2抗刮耐磨彩色涂層鋼板性能測試結(jié)果序號檢驗項目技術(shù)要求實測結(jié)果備注1涂層厚度試驗方法GB/T13448—2006260°光澤度，353鉛筆硬度幼4H4彎曲試驗OT反向沖擊9J，涂層無脫落OK6附著力1級o級劃格法7耐磨耗試驗1、200轉(zhuǎn)時，磨耗量SlOmg2、2000轉(zhuǎn)時漆膜下鋼板未露符合要求試驗方法JM—I型磨耗儀，參考GB/T1768—79(89)，砝碼重量500gx2釆用同樣的方法測定未經(jīng)毛刷輥研磨的重涂油或鈍化后的鍍鋅基板制備的彩鋼板的相關(guān)性能，與毛刷研磨后的彩鋼板指標(biāo)相比，其附著力和T彎性能明顯較差，具體結(jié)果見表3:表3經(jīng)毛刷輥研磨與未研磨彩涂產(chǎn)品性能對比序號檢驗項目技術(shù)要求實測結(jié)果備注研磨未研磨1涂層厚度21nm試驗方法GB/T13448一2006260°光澤度54035353鉛筆硬度4H4H4彎曲試驗^1TOT3T反向沖擊9J,涂層無脫落OKOK6附著力1級o級2級劃格法采用氨基改性環(huán)氧樹脂涂料作底漆及聚酰胺改性聚酯樹脂涂料作面漆制成的抗刮耐磨彩鋼板，其各項性能指標(biāo)與普通環(huán)氧樹脂涂料作底漆、聚酯樹脂涂料作面漆或以聚酯(或聚氨酯)涂料為底漆、聚酯涂料為面漆制成的彩鋼板進(jìn)行性能對比，結(jié)果見表4:表4不同涂料彩鋼板性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注(1)氨基改性環(huán)氧底漆、聚酰胺改性聚酯面漆(2)環(huán)氧底漆、聚酯面漆(3)聚酯(聚氨酯)底漆、聚酯面漆從表4可看出，當(dāng)?shù)酌嫫岵捎蒙媳?2)組合時，彩板T彎性能較差，硬度不夠高；當(dāng)釆用(3)組合時，漆膜附著力較差，硬度同樣偏低，顯然，釆用氨基改性環(huán)氧樹脂涂料作底漆及聚酰胺改性聚酯樹脂涂料作面漆制成的抗刮耐磨彩鋼板，其各項性能指標(biāo)更為優(yōu)越。權(quán)利要求1、一種抗刮耐磨的彩色涂層鋼板，以鍍鋅或鍍鋁鋅基板為基材，從其芯部到外部，依次包括基材層、鍍鋅或鍍鋁鋅層、化學(xué)轉(zhuǎn)化層和彩涂層，其中，所述鍍鋅或鍍鋁鋅層和所述化學(xué)轉(zhuǎn)化層為粗糙面接觸。2、如權(quán)利要求1所述的彩色涂層鋼板，其特征在于，所述粗糙面接觸是指在鍍鋅或鍍鋁鋅層的外表面為粗糙表面，然后將化學(xué)轉(zhuǎn)化層涂覆在該粗糙表面。3、如權(quán)利要求l所述的彩色涂層鋼板，其特征在于，所述彩涂層包括底涂層和背涂層，所述底涂層和背涂層分別位于彩色涂層鋼板的外表面和內(nèi)表面，是由氨基改性環(huán)氧樹脂構(gòu)成的涂層；4、如權(quán)利要求3所述的彩色涂層鋼板，其特征在于，所述背涂層的厚度為512pm。5、如權(quán)利要求3所述的彩色涂層鋼板，其特征在于，所述底涂層的厚度為4~6pm。6、如權(quán)利要求3所述的彩色涂層鋼板，其特征在于，所述彩涂層還包括面涂層，其位于所述底涂層的外表面；所述面涂層是由聚酰胺改性聚酯樹脂構(gòu)成的涂層，其與所述底涂層共同組成彩色涂層鋼板外表面的所述彩涂層。7、如權(quán)利要求6所述的彩色涂層鋼板，其特征在于，所述面涂層的厚度為15~20|iim。8、如權(quán)利要求2所述的彩色涂層鋼板，其特征在于，所述粗糙表面釆用毛刷輥研磨的方式制得。9、如權(quán)利要求8所述的彩色涂層鋼板，其特征在于，所述毛刷輥研磨是將毛刷輥置于噴淋脫脂處理后的鍍鋅或鍍鋁鋅基板的表面，驅(qū)動且驅(qū)動方向與基板運(yùn)動方向相反，進(jìn)行研磨，直至完全去除黃色鈍化層并露出初生態(tài)鋅層或鋁鋅層。全文摘要本發(fā)明涉及一種抗刮耐磨的彩色涂層鋼板。本發(fā)明所述的彩色涂層鋼板以鍍鋅或鍍鋁鋅基板為基材，從其芯部到外部，依次包括基材層、鍍鋅或鍍鋁鋅層、化學(xué)轉(zhuǎn)化層和彩涂層，其中，所述鍍鋅或鍍鋁鋅層和所述化學(xué)轉(zhuǎn)化層為粗糙面接觸。本發(fā)明通過對彩色涂層鋼板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，大大提高了涂層的附著力，所述的抗刮耐磨彩色涂層鋼板，其優(yōu)點主要有1.具有優(yōu)良的抗刮耐磨特性采用此彩板制成的產(chǎn)品在反復(fù)折疊、互相摩擦的使用環(huán)境下，其使用壽命顯著高于普通彩色涂層鋼板；2.具有良好的彎曲加工性能在各種復(fù)雜加工條件下，涂層不開裂、不剝離；3.表面具有良好的砂面視覺效果。文檔編號B44C5/00GK101659175SQ20091009197公開日2010年3月3日申請日期2009年9月2日優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日發(fā)明者楊建仁申請人:蘇州揚(yáng)子江新型材料股份有限公司