卷钢涂料技术
卷钢涂料技术发展及其应用(续)
光固化涂料是一种不含有机溶剂的液体涂料, ‘
可得到厚膜型的涂层6 光固化涂料与传统的卷材 涂料一样可在快速线上连续、 均匀地涂装, 并且在 2 - 3 。 内流平、 固化, 可缩短固化炉子长度( 1 0 m) , 含有光引发剂, 成本高且影响耐候性, 色漆固化有 困难, 主要用于底漆与背面漆。 ’ I I ' . 电子束固化涂料成分基本与光固化涂料一致, 但电子束固化设备投资高, 涂料不含光引发剂, 涂 料成本低, 能量消耗低, 固化时需氮气或惰性气体 覆盖涂层, 防止氧阻聚, 可用于各种色漆的涂装。 2 . 2 . 3 . 5 无格环保卷材涂料 ’ 一 ‘ 、 二)
2 . 2 . 2 . 1自 清洁卷材涂料 自 洁型卷材涂料主要是针对建筑用彩板, 在建
材用彩板表面积聚较多的污垢后, 能通过雨水的冲 刷达到自 净的高洗净性涂膜, 可以减少灰尘和污垢 的吸附, 方便彩钢板的清洗和维护, 起到良好的自 洁效果。 自洁型涂料和普通涂料的区别不仅仅是有良
进了一条平板喷涂技术的流水线, 产品主要应用于 家电 板。 . ’ , ・ , ,叮 , 、
由于传统的粉末涂料均采用后喷涂的方式, 涂 料玻璃化温度可比室温高, 而卷材用粉末涂料采用 预涂的方式, 彩板加工时, 需要承受一定的折弯和冲 压要求, 涂料的玻璃化温度一般接近室温, 因此, 粉 末涂料在夏日 必须冷藏, 以 免涂料结块而无法使用, 2 . 2 . 3 . 4 U V 光固 化涂料及E B 电子束涂料
是一种环保型的涂装工艺。 但是, 由于溶剂型液体 涂料需消耗大量的有机溶剂, 因此, 降低V O C 甚至 零V O C 是环保型卷材涂料的发展方向之一。 2 . 2 . 3 . 1 水性卷材涂料 水性卷材涂料在欧洲已逐渐被重视, 特别是石 油资源的相对短缺, 石油溶剂价格上涨, 促进了水 性涂料的发展, 用于预涂卷材的水性涂料在西欧开 始加大应用力度, 但总量极小。 预涂卷材用水性涂料主要有乳胶类及水溶性 类, 典型品种有水溶性聚醋及乳胶型丙烯酸, 采用 六甲氧基甲基三聚氰胺树脂或封闭型异在户外使用一 段时间后, 涂层会产生粉化, 目 前尚难在户外建筑
卷钢涂料技术--俞剑峰精品文档
• 制漆情况与聚酯涂料类似 • 一般用于户外耐久性要求较高的场合
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特性
• 良好的耐热性 • 突出的耐候性 • 较好的耐水解性 • 较好的硬度、耐磨性 • T弯曲性能一般
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3、聚氨酯涂料
• 由封闭型聚氨酯和聚酯树脂为成膜物质 的涂料
涂装条件
膜厚
PMT℃
15-20
220-230
15-20 30—100
20 125-250
15-20
230 200 250 200 200—230
0.5-1.3
240
3—8
230-250
5—15
220-230
12
涂层性能比较
树脂类别 聚酯
丙烯酸树脂 硅改性聚酯 PVC溶胶 PVDF树脂 高分子聚酯
硬度 优 良 良 可 良 良
• 改善涂膜的柔韧性,达到变形的峰值 • 目前用于底漆,提高对底材的附着力和
柔韧性,但硬度相对较低 • 与氨基树脂交联剂相比,其优点是在耐
候性和达到最大的涂层厚度(约35um)
41
反应机理
第一步:封闭异氰酸酯热解
O
R-NH-C-B
R-N C O+BH
第二步:异氰酸酯与端羟基反应
21
• 聚氨酯底漆采用的高分子量线型的端羟 基聚酯树脂,为了得到综合性能良好的 漆膜,聚酯树脂典型的Tg值一般在3050℃间。
• 每个聚酯树脂含有两个可与异氰酸酯反 应的端羟基,交联密度相对较低,具有 较好的弹性,其固化后的漆膜将比环氧 底漆的硬度低。
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2、T弯性能比较
• 在许多情况下,预涂金属产品承受机械 力制成各种形状的产品,要求漆膜断裂 时伸长大于漆膜变形时的伸长,使折弯 后具有良好的附着力。
卷钢涂料技术--俞剑峰
否则会导致柔韧性、耐候性等漆膜性能变坏
• 反应基因 :
-OH和-COOH
• 交联剂:
氨基树脂、封闭型异氰酸酯
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特点: • 组成上有很高可变性,可形成很多聚酯树脂
• 可达到漆膜硬度和T弯时有极佳的变形性 • 极佳的金属粘接力 • 较好的耐候性 • 成本较低
缺点:
• 涂层还只限于约30um(溶剂爆孔) • 涂层耐水解性较差
• 改善涂膜的柔韧性,达到变形的峰值 • 目前用于底漆,提高对底材的附着力和
柔韧性,但硬度相对较低 • 与氨基树脂交联剂相比,其优点是在耐
候性和达到最大的涂层厚度(约35um)
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反应机理
第一步:封闭异氰酸酯热解
O
R-NH-C-B
R-N C O+BH
第二步:异氰酸酯与端羟基反应
• 聚氨酯底漆中含有较多的酯键和氨酯键,聚氨 酯底漆中氨酯键可产生非环形或环形的氢键, 与聚酯底漆相比拥有较好的耐水性和防腐蚀性, 但由于漆膜中酯键的大量存在防腐蚀性稍逊色 于环氧树脂类漆。
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6、发泡粘结性比较
• 漆膜的发泡粘结性主要与漆膜中活性羟基(或极性基 团)的多少及漆膜的交联密度有关,一般而言,漆膜 交联密度越大,发泡粘结的难度也大,如普通聚酯面 漆或背漆较难发泡,另一方面,漆膜中剩余的活性羟 基或极性基团越多,则发泡相对就容易。
• 我国建筑用的彩板加工设备落后,容易造成漆膜的拉伤、 刮伤等不足,限制了聚氨酯涂料在卷材涂装中的应用。
33
三、卷材涂料用面漆
34
1、聚酯卷材涂料
• 聚酯树脂由多元醇、多元酸酯化而成,带端羟基 的聚酯聚合物
• 分子量:
2000~25000
• 玻璃化温度(Tg):
卷钢涂料工艺
卷钢涂料工艺卷钢涂料工艺是一种在卷钢表面涂装油漆以达到防护、装饰等目的的技术。
以下是卷钢涂料工艺的主要步骤:1.预处理在涂装前,需要对卷钢表面进行清洁和预处理。
首先,应清除卷钢表面的污垢、油脂、锈迹等杂质,并使用相应溶剂进行擦洗。
其次,需要对待涂装表面进行打磨,以增加涂层的附着力。
常用的预处理方法包括机械法和化学法。
2.底漆涂装底漆涂装是卷钢涂料工艺的重要环节之一,其主要目的是增加涂料的附着力,同时对基材起到防腐、防锈等作用。
在底漆涂装过程中,需要对待涂装表面进行仔细清洁,并按照规定的涂料配比将底漆调配均匀。
底漆涂装完成后,应进行适当的干燥和保养。
3.面漆涂装面漆涂装的主要目的是增加涂料的装饰性,同时对底漆起到保护作用。
在面漆涂装过程中,需要对待涂装表面进行仔细清洁,并按照规定的涂料配比将面漆调配均匀。
面漆涂装完成后,应进行适当的干燥和保养。
4.干燥和固化涂料干燥和固化是卷钢涂料工艺的最后一步,也是关键步骤之一。
涂料干燥是指涂料从液态变为固态的过程,固化则是指涂料与基材表面形成化学结合的过程。
在涂料干燥和固化过程中,需要控制好温度、湿度、时间等因素,以保证涂料的质量和使用寿命。
5.质量检测质量检测是保证卷钢涂料工艺质量的重要手段。
通过质量检测,可以发现涂料和涂装过程中存在的问题,并及时采取相应措施进行改进。
常用的质量检测方法包括外观检查、厚度检测、附着力测试等。
检测工具包括测厚仪、硬度计、拉力计等。
6.包装和储存包装和储存是卷钢涂料工艺的后续工作。
包装的主要目的是保护涂料不受外界环境因素的影响,避免污染和混淆。
储存的场所应干燥、通风,并远离火源和高温区域。
在储存过程中,需要定期检查涂料的质量和安全情况,并及时进行处理。
总之,卷钢涂料工艺是一种综合性强的技术,需要经过多道工序和严格的控制才能达到高质量的涂装效果。
通过对预处理、底漆涂装、面漆涂装、干燥和固化、质量检测以及包装和储存等方面的全面了解和实践,可以有效地提高卷钢涂料工艺的水平,满足工业和生活中的各种需求。
(完整版)预涂卷材涂料
预涂卷材涂料产品简介:预涂卷材是在成卷的金属薄板上涂覆涂料或层压上塑料薄膜后,以成卷或单张形式出售的有机材料/金属复合板材,也称为有机涂层钢板、预涂层钢板、彩色涂层钢板、塑料复合钢板等。
用户可以直接将其加工成型,做成各种产品和部件,无需再进行涂装工序,从而大大简化了金属薄板制品总的生产工艺。
预涂卷材涂料既要满足预涂卷材的生产工艺要求,又要满足卷材的加工使用方面的要求。
特点:1) 预涂卷材涂料的施工黏度有一定要求,为了满足辊涂施工要求、保证一定的涂膜厚度和流平性,溶剂型卷材涂料一般的施工黏度为50—100s(涂-4杯,25℃)。
2) 预涂卷材涂料不能有明显的触变性(剪切稀释性)。
3) 涂膜固化一般采用高温短时烘烤固化,烘烤温度一般在250℃—400℃,烘烤时间20—60s,基板峰值温度(PMT,可用示温纸或测温枪在线测得)一般为204—249℃4) 涂覆后湿膜的闪干时间短,一般只有几秒或几十秒,所以预涂卷材中高沸点溶剂用量要比一般涂料高,否则会造成起泡、针孔和流平差等表面缺陷5) 为了满足涂装要求,玉兔卷材涂料要有一定的固化性能,固化速率太快,容易产生起泡、针孔、流平差等表面缺陷;固化速率不够,涂膜不能完全固化,影响涂膜的物化性能,不能满足加工和使用要求。
分类:预涂卷材涂料产品根据用途一般分为三类,即:底漆、面漆和背漆。
组成:由树脂、颜料、填料、溶剂和助剂组成。
1. 树脂预涂卷材涂料分为底漆、面漆和背面漆。
a) 底漆底漆根据所用基料树脂主要分为环氧体系和聚酯体系两大类,以氨基树脂或封闭异氰酸酯树脂为交联树脂(固化剂)。
具体可分为聚酯-聚氨酯、聚酯-氨基、环氧-聚氨酯、环氧-氨基等。
建筑用预涂卷材对防腐性能要求高,底漆中大多采用环氧-聚氨酯体系,以大分子环氧或改性环氧树脂为主体树脂;对家电等对加工性能要求较高的用途,环氧体系由于柔韧性较差,往往不能满足要求,因而大多采用以聚酯为主的体系,在这种体系中,可以拼用适量的环氧树脂,以提高防腐性能。
卷钢涂料技术俞剑峰
6、发泡粘结性比较
• 漆膜的发泡粘结性主要与漆膜中活性羟基(或极性基 团)的多少及漆膜的交联密度有关,一般而言,漆膜 交联密度越大,发泡粘结的难度也大,如普通聚酯面 漆或背漆较难发泡,另一方面,漆膜中剩余的活性羟 基或极性基团越多,则发泡相对就容易。 • 众所周知,高分子环氧树脂分子链拥有多个羟基,便 于聚氨酯发泡剂的粘结,比较适合2/1产品背面发泡的 要求。而聚氨酯底漆经固化后,漆膜中已基本不存在 羟基基团,生存的氨酯键尽管有一定的极性,但发泡 性能不及活性的羟基基团,因此聚氨酯发泡性能较环 氧底漆稍差。
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• 聚氨酯底漆采用的高分子量线型的端羟 基聚酯树脂,为了得到综合性能良好的 漆膜,聚酯树脂典型的Tg值一般在3050℃间。 • 每个聚酯树脂含有两个可与异氰酸酯反 应的端羟基,交联密度相对较低,具有 较好的弹性,其固化后的漆膜将比环氧 底漆的硬度低。
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2、T弯性能比较
• 在许多情况下,预涂金属产品承受机械 力制成各种形状的产品,要求漆膜断裂 时伸长大于漆膜变形时的伸长,使折弯 后具有良好的附着力。 • 作为每一特征的聚合物漆膜其 Tg (玻璃 化转变温度)是一定的,对后加工的预 涂产品应选择合适的Tg和Tg转变区,以 达到较好的后加工性。
20 200 25 20
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涂料的基本组成及性能调整
树脂 催化剂 交联剂
硬度 柔韧性 表面外观
颜料 表面控制剂
溶剂
14
二、卷材涂料用底漆
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1、环氧底漆的涂料
• 环氧底漆是以环氧树脂为主要成膜物质的涂料, 能与氨基树脂、异氰酸酯等活性交联剂配合, 制成各种环氧涂料。 • 环氧树脂具有较多强极性的羟基及醚键,因而 对极性底材有优异的附着力。 • 由于环氧树脂分子链上具有大量的羟基,漆膜 固化后成网状的三维结构,具有优异的防腐性 及耐化学品性。 • 分子中的醚键又方便于分子键旋转,因此具有 一定的韧性和柔韧性。
卷材涂料知识介绍
卷材涂料知识介绍涂料制造工艺-------------------------------------------------------------------------------1.预混:把固体成分与液体成分通过高速搅拌混合均匀。
2.研磨:把上述混合物通过研磨机械分散到一定细度。
3.制漆:把涂料配方所需的各种原料投入调漆缸内搅拌均匀。
4.配色:调整颜色、光泽、粘度。
5.包装:包装成品。
涂料的组成--------------------------------------------------------------------------------涂料是有四种成份组成的1.树脂树脂是涂料的成膜物质,起到关键作用,可以选择不同的树脂以达到产品的不同性能。
卷钢涂料常用的树脂有环氧(一般用于底漆和背面漆),聚酯(最常用,范围广,可选择不同等级的聚酯达到不同的性能要求);氟碳(优异的抗紫外线性能几耐化学性能.2.溶剂与稀释剂主要起到溶解树脂并调整涂料粘度的作用。
分类:真溶剂,助溶剂。
真溶剂:对树脂的溶解力比较高。
助溶剂:溶解力比较差,常用于调整涂料粘度及改3.颜料颜料决定成品的颜色。
一般要求在经过高温240烘烤之后还能保持原色。
分类:着色颜料、金属颜料、防锈颜料、体质颜料;无机颜料、有机颜料。
无机颜料:自然界矿物质加工而成;一般耐久性、耐温稳定性比较好,但颜色不会很鲜艳。
有机颜料:有机合成所得;一般耐久性、耐温稳定性相对差一些,但颜色比较鲜艳。
4.助剂涂料中用量少,但起到关键的作用,能改善施工性能和产品性能。
润湿分散剂:改善颜料研磨性。
防沉剂:防止沉淀。
固化剂:改善涂料固化特性。
消泡剂:改善涂料施工过程中的气泡状况。
流平剂:改善涂料流平特性。
消光剂:降低涂层的光泽。
光稳定剂:防止漆膜老化。
其他助剂有:微粉蜡、柔性剂、铝粉定向剂等等什么叫卷涂--------------------------------------------------------------------------------1.卷涂的定义:卷涂是一种在金属卷材上涂覆有机涂层的连续涂装工艺。
卷材涂料知识介绍
卷材涂料知识介绍涂料制造工艺-------------------------------------------------------------------------------1.预混:把固体成分与液体成分通过高速搅拌混合均匀。
2.研磨:把上述混合物通过研磨机械分散到一定细度。
3.制漆:把涂料配方所需的各种原料投入调漆缸内搅拌均匀。
4.配色:调整颜色、光泽、粘度。
5.包装:包装成品。
涂料的组成--------------------------------------------------------------------------------涂料是有四种成份组成的1.树脂树脂是涂料的成膜物质,起到关键作用,可以选择不同的树脂以达到产品的不同性能。
卷钢涂料常用的树脂有环氧(一般用于底漆和背面漆),聚酯(最常用,范围广,可选择不同等级的聚酯达到不同的性能要求);氟碳(优异的抗紫外线性能几耐化学性能.2.溶剂与稀释剂主要起到溶解树脂并调整涂料粘度的作用。
分类:真溶剂,助溶剂。
真溶剂:对树脂的溶解力比较高。
助溶剂:溶解力比较差,常用于调整涂料粘度及改3.颜料颜料决定成品的颜色。
一般要求在经过高温240烘烤之后还能保持原色。
分类:着色颜料、金属颜料、防锈颜料、体质颜料;无机颜料、有机颜料。
无机颜料:自然界矿物质加工而成;一般耐久性、耐温稳定性比较好,但颜色不会很鲜艳。
有机颜料:有机合成所得;一般耐久性、耐温稳定性相对差一些,但颜色比较鲜艳。
4.助剂涂料中用量少,但起到关键的作用,能改善施工性能和产品性能。
润湿分散剂:改善颜料研磨性。
防沉剂:防止沉淀。
固化剂:改善涂料固化特性。
消泡剂:改善涂料施工过程中的气泡状况。
流平剂:改善涂料流平特性。
消光剂:降低涂层的光泽。
光稳定剂:防止漆膜老化。
其他助剂有:微粉蜡、柔性剂、铝粉定向剂等等什么叫卷涂--------------------------------------------------------------------------------1.卷涂的定义:卷涂是一种在金属卷材上涂覆有机涂层的连续涂装工艺。
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• 环氧树脂具有较多强极性的羟基及醚键,因而 对极性底材有优异的附着力。
• 由于环氧树脂分子链上具有大量的羟基,漆膜 固化后成网状的三维结构,具有优异的防腐性 及耐化学品性。
• 分子中的醚键又方便于分子键旋转,因此具有 一定的韧性和柔韧性。
STOCKISTS, 9% MISCELLANEOUS,
5%
APPLIANCE, 7%
AUTOMOTIVE, 8%
BUILDING, 68%
6
彩涂板的基本结构
7
彩涂板分类
按镀层:电镀锌、热镀锌、镀铝锌彩板
涂料品种:聚酯、HDP聚酯、SMP、PVDF、PVC溶 胶、丙烯酸酯等 其它功能性彩板
8
涂层性能的表征
(2)环氧树脂羟基与氨基树脂羟甲基反应:
HC—OH+HOCH2N— —NCH2—O—CH+H20
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2、聚氨酯底漆的涂料
• 聚氨酯卷材底漆由聚酯树脂、防锈颜料、 封闭型异氰酸酯、溶剂和助剂等组成。
• 产品经高温烘烤,氨酯键裂解生成异氰 酸酯,与端羟基聚酯树脂反应而成膜。
• 封闭型聚氨酯底漆可以提供优秀T弯与适 当硬度的平衡。
• 作为每一特征的聚合物漆膜其Tg(玻璃 化转变温度)是一定的,对后加工的预 涂产品应选择合适的Tg和Tg转变区,以 达到较好的后加工性。
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CH3
HO
C
OH + n ClCH2 CH CH2
CH3OCH3OHCH3CH2 CH CH2O
C
O CH2CHCH2O
C
O
CH3
CH3
环氧树脂和氨基树脂反应机理如下:
O CH2 CH CH2
m
O
(1)环氧树脂的羟基与氨基树脂的烷氧基反应:
-HC-OH+ROCH2N—
-N-CH2-OC- +ROH
涂装条件
膜厚
PMT℃
15-20
220-230
15-20 30—100
20 125-250
15-20
230 200 250 200 200—230
0.5-1.3
240
3—8
230-250
5—15
220-230
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涂层性能比较
树脂类别 聚酯
丙烯酸树脂 硅改性聚酯 PVC溶胶 PVDF树脂 高分子聚酯
硬度 优 良 良 可 良 良
21
• 聚氨酯底漆采用的高分子量线型的端羟 基聚酯树脂,为了得到综合性能良好的 漆膜,聚酯树脂典型的Tg值一般在3050℃间。
• 每个聚酯树脂含有两个可与异氰酸酯反 应的端羟基,交联密度相对较低,具有 较好的弹性,其固化后的漆膜将比环氧 底漆的硬度低。
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2、T弯性能比较
• 在许多情况下,预涂金属产品承受机械 力制成各种形状的产品,要求漆膜断裂 时伸长大于漆膜变形时的伸长,使折弯 后具有良好的附着力。
• 国内,80年代中后期开始引进四条卷材流水线, 以宝钢1号线为最大(22.8万吨),1989年投产。
• 2005年,国内产能已近1600万吨,而实际生产约 250万吨。
• 由于彩钢生产能力过剩,过度竞争已严重影响彩 板及彩板涂料的健康发展。
5
国外彩板用途(ECCA)
1st half 2006: 601,947,000 m²
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• 目前环氧卷材底漆用交联剂一般采用脲醛类的 氨基树脂,其有较高的交联密度、柔韧性和对 底材的附着力,采用封闭型异氰酸酯交联的环 氧聚氨酯底漆由于其对底材的附着力较差,一 般较少使用。
• 环氧底漆主要有高分子量的环氧树脂、防锈颜 料、氨基树脂、交联催化剂、溶剂及助剂等组 成,通过高温烘烤,环氧树脂中的仲羟基与氨 基树脂的烷氧基和羟甲基反应,形成较高交联 密度的漆膜。
卷材涂料技术
俞剑峰 2011年11月
1
内容
一、卷材涂料基本知识 二、卷材涂料用底漆 三、卷材涂料用主要面漆的品种 四、卷材涂料技术发展 五、彩涂板的常见问题
2
一、卷材涂料基本知识
3
卷材涂装的优势
涂布一个平坦的表面比涂布三维不规则的物体:更 容易、高效、经济、环保、质量稳定。
4
彩板的发展
• 国外第一条生产线:美国(1936年) 英国(1961 年) 日本(1951年)
聚酯、环氧或聚氨酯
10
涂层体系 涂层结构膜厚(um) 背面可发
正面
背面
泡性
1/1
15
5
要求
2/1
5+18
5
要求
2/2
5+18
5+8
不要求
2/
5+18
3+6
要求
11
种类
表 层 涂 装
底层涂装 底层涂装(背面)
卷钢涂料的基本用途
用途
外用建筑 内用建筑
耐久建筑
家电用材 汽车用材
涂料
聚酯类、硅酮树脂 高分子聚酯类 聚氯乙烯类 氟树脂类 聚氯乙烯类 高分子聚酯类 环氧树脂类 环氧、聚酯等 聚酯、环氧类
和漆膜的交联密度有关。 • 环氧底漆采用高分子量的环氧树脂作为其主要成膜
物质,高分子量环氧树脂具有较高的软化点(一般 大于130℃),固化后漆膜的Tg常常高于我们彩涂 板使用环境温度,加上环氧树脂中特殊的芳环结构 而异常的坚硬。 • 每个环氧树脂分子拥有十多个可反应的羟基基团, 可与氨基树脂的羟甲基反应,形成较高交联密度致 密的三维网状结构。
折弯 良 可 良 优 优 优
耐腐蚀性 良 良 良 优 优 良
耐候性 良 良 优 良 优 劣
成本 优 优 良 可 劣 良
膜厚/um 20 20 20 200 25 20
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涂料的基本组成及性能调整
树脂
催化剂
交联剂
硬度 柔韧性 表面外观
颜料
表面控制剂
溶剂
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二、卷材涂料用底漆
15
1、环氧底漆的涂料
• 膜厚(与耐候性、防腐蚀性有关) • 色差、光泽(与用户喜好有关) • T弯、冲击、铅笔硬度(与加工性能有关,涂 层性能需要达到硬度和柔韧性的最佳平衡) • 老化性、耐盐雾性等(与户外使用年限有关) • 表面外观及装饰性
9
卷材涂料分类
底漆
面漆 (建筑) 面漆 (家电) 背面漆
环氧型或混合型 聚酯型、聚氨酯型 聚酯、硅改性聚酯、HDP、 PVDF、 PVC塑溶胶、聚氨酯 聚酯、聚氨酯
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底漆 硬 T 耐 附 耐 耐 发 时 类型 度 弯 磨 着 腐 粘 泡 效
性 力 蚀 漆性 性 性
环 氧 5 3 4 4. 5 4 5 3
底漆
5
聚氨 3 5 4 4 4 3 3 4 酯底 漆
上表中,5---最好 4---好 3---较好 2---一般 1---较差
20
1、硬度比较 • 漆膜硬度与聚合物的玻璃化转变温度(Tg)高低