烘烤固化工艺对彩涂板质量的影响.pdf

烘烤固化工艺对彩涂板质量的影响 梅淑文齐长发张静刘洪兵 (唐钢钢铁集团有限公司。唐山063016) 摘要烘烤固化是彩辣生产中的关键工序，本文分析了烘烤固化方式、固化工艺参数以及炉内环境对彩沫板质 量、性能的影响。 关键词彩涂板烘烤固化性能 1前言 彩涂板叉口q预涂钢板，是指将有机涂料在连续生产工艺中涂敷在钢带基板表面，烘烤而成的产品。彩涂 板作为一种复台材料，既具有钢板的机械强度高、易成型性，还具有涂料的良好的耐腐蚀性能，同时有机涂料 可以配成各种不同的颜色，并可以借助于印花、压花等技术制成仿木纹、皮革纹等各种图案，使彩涂板兼具了 很好的装饰性能，因而在建筑、家电和交通运输上得到了越来越广泛的应用。 在彩涂板生产过程中，固化是关键工序，涂料涂敷到钢板上后，需要加热使湿涂层中的溶剂挥发出来，同 时使有机物在催化荆的作用下发生聚合或交联反应。固化不但使涂层牢固地和带钢粘结在一起，还使其具 有一定的机械和物理性能，因此固化工艺参数的控制直接影响到彩涂板的产品性能。 2 固化方式对彩涂板表面质量的影响 涂层的固化是在固化炉内完成的，按照固化时的加热方式，固化工艺一般有三种：热风固化、感应固化和 红外线固化。 热风式固化即用循环热风喷吹涂层带钢袁面，使涂料固化，热风固化技术成熟，能适应多规格多品种的 需要，操作简单，比较经济，并且余热回收利用率高，是目前应用最多的固化方式，但由于热风直接喷吹到涂 层表面，所以循环热风的纯净度和喷吹压力会影响涂层的表面质量。 感应固化是通过电磁涡流感应钢带加热，涂层均匀，表面质量很好，适用于对涂层质量要求较高的家电 和汽车用板。 红外线固化炉利用电磁波辐射涂层加热，使涂层固化，炉子短．涂层表面质量很好，但投资和运行费用 高，使用较少。 3固化工艺对彩涂板性能的影n向 为使湿涂层中所含有的溶剂完全挥发出来，使有机物聚台或交联完全，固化时需严格控制烘烤固化温 度、烘烤时间以及带钢升温的升温过程，并且保证炉内环境干净、无有害气体。 3．1烘烤固化温度对彩浍板性能的影响 带钢的固化温度足由涂料的特性决定的，首先必须达到使涂料中树脂聚台或交联的最低温度，当烘烤固 化不足时，硬度和化学性质明显降低；但当烘烤过分时，其牯附性、光泽、T弯性能等急剧恶化，颜色变黄。通 常用PMT来表示涂料固化完好时带钢所需达到的峰值温度，一般在216～250℃之间，涂料在所规定的 PMT范围内均能得到性能合格的产品，但在此范围内的变化也会使涂层的性能产生差异。 3．1．1烘烤固化温度对彩潦板色差的影响 色差是彩涂板特有的性能指标，用△E来表示涂层产品和标准板的颜色在CIE标准色度系统上的差异， ——435—— 烘烤固化温度对不同颜色的色差影响不同(如图1)。对于白灰、海蓝等大多数涂料，在一定的温度范围内， 色差基本稳定(通常在224—241C之间)，对于比较敏感的绯红，烘烤固化温度对色差的影响很大，这是因为 绯红涂料中通常添加的是有机颜料，稳定性差，对温度比较敏感，因此绯红涂料在生产时更需严格控制固化 温度。 图1烘烤温度对色差的影响 3．1．2烘烤固化温度对彩涂板其它性能的影响 烘烤固化温度对彩涂板的其它性能也有影响，我们对一块试样涂覆后，控制不同PMT固化后的性能见 表l，由表l可以看出随着烘烤温度的升高会造成涂层的光泽度降低、硬度上升、T弯下降，这是由于随着固 化温度的升高，涂料的交联固化程度提高，涂层的致密程度提高，从而涂层的耐MEK擦拭、硬度及耐划伤性 等会提高，而T弯性能下降。因此生产中应控制带钢PMT波动在±5℃内，保证涂层性能稳定。 表1烘烤温度对涂层性能的影响 注：来酷海蓝面凄，PMT224—249℃ 3．2烘烤时间对涂层性能的影响 当带钢规格或炉温发生变化时，为使涂层达到所需要的PMT温度，需要改变烘烤时间，不同烘烤时问 下彩涂板的性能见表2，由表2可以看出，当钢板的烘烤温度相同时，不同烘烤时间下彩涂板的产品性能除 色差外基本无影响，对色差的影响也比较小。但对于不同颜色的涂料产品，色差随固化时问的变化趋势不 同，白灰涂料生产0．6mm产品时的色差最小，延长或缩短固化时间都使色差增大，而海蓝涂料是0．4mm即 固化时间最短时色差最小，随固化时间的延长色差增大