彩涂镀铝锌氟碳板的生产开发

张永钢，杨付海

（新疆八一钢铁股份有限公司）

彩涂镀铝锌氟碳板的生产开发

张永钢，杨付海

（新疆八一钢铁股份有限公司）

镀铝锌氟碳板是彩涂建筑板的高端产品。文章对镀锌基板、镀铝锌基板及聚酯涂料、氟碳涂料的性能进行了对比分析。并介绍了八钢彩涂机组生产镀铝锌氟碳板的工艺生产方案及改进措施。

彩涂；镀铝锌；氟碳板

1 前言

随着彩涂工艺技术的发展，因彩涂板既美观又又具有防腐特性能，因此在国内成为常见的防腐建筑材料之一。按用途细分，彩涂板的品种和类别也越来越多繁多。因采用的基板不同有冷轧彩涂板、热镀铝彩涂板、热镀锌彩涂板、合金彩涂板、热镀铝锌彩涂板及不锈钢彩涂板。按卷材涂料不同分为PVC、塑溶胶型、聚酯型、丙烯酸型、氟碳型、硅改性聚酯型、环氧型等。但无论是哪种基板与涂料的组合,都必须考虑涂膜耐候性、机械加工性能及防腐性三者之间的平衡。采用镀铝锌基板的氟碳彩板多用于防腐要求高，使用年限长的大型展览场馆、机场、高铁航站楼等彩涂建筑的高端市场。为满足新疆市场的需求，八钢彩涂机组在2016年开发了一批品质较高的镀铝锌氟碳彩板。

2 镀锌与镀铝锌产品的组织特点

镀锌板的表面组织为在钢板基体上形成的纯锌镀层（99%锌），中间有锌铁化合物质，化合物层很薄，能将镀层与基板牢牢的结合在一起，镀锌板的工艺性能最好，生产方便，产品加工性能很好，阴极保护性能也较好，且切口保护作用强。但镀层的防腐性能不是最好，特别是耐高温氧化性能不好。

镀铝锌板的表面组织为在钢基体上形成的55%的铝，43.5%的锌及少量其他混合物的镀层。具有优良的耐大气腐蚀能力，具有与镀铝板相似的耐高温腐蚀性，耐水腐蚀性优于热镀锌板，具有良好的涂装性和加工性。

3 氟碳涂料与聚酯涂料对比的优越性

通过QUV人工加速老化仪模拟的自然暴晒实验，试验结果表明氟碳彩板的耐候性优于聚酯涂料。

（1）紫外线对涂层光泽度的影响。氟碳涂层在暴晒实验期间，光泽度下降很少，平均下降率为1.45%；聚酯涂层在暴晒初期光泽下降明显，平均下降率为80%。

（2）紫外线对涂层质量的影响。通常情况下，涂层出现粉化，就意味着涂层质量受到了影响，资料表明氟碳涂层在暴晒时期几乎无粉化现象，而聚酯涂层粉化现象明显。

（3）紫外线对涂层耐热性的影响。资料表明，紫外线照射下，氟碳树脂起始失效温度高于聚酯约50℃，说明氟碳涂层热稳定性优于聚酯涂层。

4 彩涂机组生产镀铝锌氟碳板工艺的实施

4.1 工艺生产方案

由于八钢彩涂机组长期采用热镀锌板作为基材，改为镀铝锌基板后脱脂存在过清洗，脱脂工艺需重新调整：氟碳板要求涂层厚度增加，涂料上机粘度高，涂覆辊辊间压力及涂覆辊辊速比需重新调整。涂层面漆（氟碳）和背面漆（聚酯）种类不同，固化温度需重新调整。

根据调试调试过程及结果，调整了生产方案。

（1）脱脂工艺：为避免过清洗，只投用2#碱喷淋，1#碱喷淋、碱刷停用。

（2）2#碱液碱点由原来6～10调整为2～5，碱液温度由原来60～75℃调整为50～65℃。

（3）涂层膜厚和涂料上机粘度参数。

正面底漆：贝科氟碳专用底漆，干膜5±1μm；粘度为35±2秒；兰陵环氧淡黄底漆，干膜5±1 μm，粘度为35±2秒；正面面漆：贝科氟碳面漆干膜20±1μm，粘度为75～80秒（6月因气温高35℃，开桶粘度仅75～80秒，可不加稀释剂）；兰陵聚酯乳白色面漆，干膜15±1μm，粘度为55±2秒；背面底漆：兰陵环氧淡黄底漆，干膜5±1μm，粘度为35±2秒。背面面漆：兰陵聚酯灰白面漆，干膜5±1μm；粘度为30±2秒。

（4）涂装工艺要求。

机组速度根据基板规格设定工艺段速度为40～45m/min；辊速比，底涂正面、背面的涂料辊：汲料辊=1.2:0.3；面涂正面，涂料辊：汲料辊=1.5:0.5，辊间压力为600±100kN；面涂背面，涂料辊：汲料辊=1.2:0.3；辊间压力为1200±100kN。

（5）炉温及板温（PMT）要求见表1。

初涂PMT板温为224～232℃；精涂PMT板温为249～254℃。

表1 炉温及板温（PMT）要求

4.2 工艺改进

生产镀铝锌基板时，下表面存在疑似过清洗现象，板面上有色斑，背漆涂后不能完全遮盖，目视存在轻微色差。根据生产预案，立即关闭1号喷淋槽、碱液温度进一步降低到50～65℃，适当提高漂洗槽水温，过清洗现象得到有效控制，出口质检确认下表面色差消失，板面质量良好，情况恢复正常。

根据以往经验及涂料厂家要求，氟碳面漆上机粘度要求达到95±2秒。但由于2016年6月气温较高，环境温度达到35℃，氟碳面漆开桶粘度在不加稀释剂的情况下仅有75～80s，比方案规定的粘度低，在此情况下，技术人员现场跟踪，通过调整辊间压力、速比等措施，使面漆膜厚达到了最佳值。

生产过程中，精涂背面涂料辊在生产0.55× 1000(mm)镀铝锌板时正常，而在生产0.65×1200 (mm)镀铝锌板时频繁跳停。调查后台报警信息提示过载，并调整负载作用策略，同时经过现场排查，发现小托辊降下后带钢压力全部压在背面涂料辊上，由于带钢厚且宽，张力较大，造成涂料辊阻转。现场将背面小托辊螺旋稍微升起，让小托辊托起带钢，减小带钢对涂料辊的压力，即保证涂敷效果，涂料辊也不阻转，保证了生产顺行。

5 几点体会

（1）由于本批次合同基板镀层、涂料种类、颜色、膜厚、规格、来料卷重、合同卷重等要求多、精度高、变量多，生产前通过对合同梳理，结合来料信息，编制了较详细的生产计划，合理组织生产，减少了生产切换，较好地保证了生产的顺利进行。

（2）通过生产前对镀锌和镀铝锌基板镀层特点的分析，较好地识别了在清洗工艺上的控制点差异，制定了两种基板的清洗工艺控制要点，并在试涂时进一步优化，保证了带钢的清洗质量，实现了对带钢预处理质量的稳定控制。

（3）由于面漆和背漆分别采用不同供应商的涂料，烘烤温度有一定差异，为了确保双面涂层质量，生产前委托涂料厂家在实验室进行了不同温度的涂层性能对比，据此确定了底涂和精涂炉温度控制范围。通过实验室研究和生产现场工艺相结合，减少了大生产时工艺参数调整的时间和难度，保障了生产过程的稳定。

（4）制定生产方案时，梳理了清洗、膜厚和涂层性能等的主要影响因素，结合喷淋、刷洗、精涂等的设备状态，分析了生产时可能出现的设备和工艺控制的异常情况，并制定应对措施，减少了生产波动，提高了碱液温度、涂料粘度、面涂和背涂压力、炉温等重要参数的控制水平，保障了产品质量可控。

（5）通过生产跟踪，积累了夏季气温较高情况下，氟碳涂料粘度特性等的变化数据，为后续与膜厚控制密切相关的工艺参数如辊速比、辊间压力等控制范围的优化积累了经验。

6 结语

此次八钢彩涂生产线首次生产的涂镀铝锌氟碳板属于新色、新产品，氟碳乳白色、氟碳灰色、氟碳灰蓝色、聚酯乳白等产品均一次调试成功，并实现了连续批量生产。

本批次氟碳产品共生产1200t，涂层膜厚上表面平均膜厚25.4μm（合同要求≥25μm），下表面平均膜厚10.1μm（合同要求≥10μm），T弯、MEK、反冲、铅笔硬度、光泽、色差等性能全部合格。膜厚控制精度高，性能稳定，较好地实现了对生产成本的有效控制。由于市场的需求在不断变化，八钢彩涂机组的生产也必将面临基板与涂层间的不同组合，彩涂技术人员还要不断地学习与总结。

[1] 李九龄.带钢连续热镀锌.北京:冶金工业出版社，1995.

[2] 徐秀飞.钢带连续涂镀和退火疑难对策.北京：化学工业出版社，2010.

[3] 时巧云.卷钢型氟碳树脂涂层和聚酯涂层耐紫外线性能差异.宝钢技术，2002，（5）.

Development and Production of Fluorocarbon Coating in the Surface of Aluminum-zinc Coated Steel Sheet

ZHANGYong-gang,YANGFu-hai
（XinjiangBayi Iron&Steel Co.,Ltd)

Color coated with fluorocarbon coatingon aluminum-zinc steel plate is the high end products in the color coated building board market.This paper analyzed and compared the performance of galvanizing base plate and aluminum-zinc base plate with polyester coatingand fluorocarbon coating.Production plan ofwith fluorocarbon coatingon aluminum-zinc steel plate and some solutions are put forward in color coatingunit ofBayi steel.

color coated;aluminum-zinc alloylayer;fluorocarbon layer steel plate

TG335.86

A

1672—4224（2016）04—0011—03

联系人：张永钢，男，41岁，工程师，乌鲁木齐（830022）新疆八一钢铁股份限公司轧钢厂冷轧分厂

E-mail：zhangyg@bygt.com.cn