卷材涂料市场现状及其应用

层压板、大跨度拱型板等一般要求采用２／２涂 层体系，背面漆普遍采用聚酯涂料。
具体来说，彩板对底漆的性能要求主要是附着 力、耐蚀性、可加工性等；对面漆的要求主要是装 饰性、保色性、耐候性、耐划伤性、耐各种介质腐 蚀性、可加工性等；背面漆的功能是避免因摩擦卷 材的裸露金属基板造成表面涂层的金属印痕，所以 除了要求漆膜平整光滑，附着力、耐划伤、抗弯折
近年来国内彩涂线的生产能力和产量变化情 况见表１。
１９３５年，美国建立了第一条连续涂层钢板线， 彩涂板生产业以建筑工业为突破口得到了迅速发 展。据欧洲卷材涂料协会（ＥＣＣＡ）统计，２００６年上 半年卷钢的产量为６．０１９ ４７亿ｍ２，板厚以０．５ ｍｍ 计，约为２２０万ｔ，其使用结构如图１所示。
［收稿日期】２００７—０６—１４
另外，彩板用户（以海尔、天津中捷等为代表） 为满足自身的需要，纷纷建设彩板生产线，彩涂板 行业的竞争出现了新动向。作为中国最大的家电生 产企业，海尔集团本身就是家电彩板的使用大户， 通过彩涂线的建设，将家电产品技术要求和彩涂工 艺有机结合起来，利用集团综合优势，提高最终产 品的竞争优势，但也受到钢铁厂专业化、成本低和 基板来源等的挑战。
在欧美卷材涂料市场竞争最为剧烈的是家电用 卷材涂料，家电用卷材涂料特别看重加工性良好的 卷钢涂料，而用聚氨酯固化的底漆涂膜系统具有优 异的柔韧性，它对面漆能够提供有力的Ｔ弯支持，因 此高相对分子质量聚酯、聚氨酯涂料的底漆已普遍 采用。
４结语
卷材涂料技术是推动彩涂板技术进步的主要 动力，涂料企业依靠自身的技术力量和根据彩板的 发展趋势，研发出各种功能的卷材涂料。主要有防 静电彩钢板、抗菌彩钢板、ＣＲＰ彩钢板（钢板中致 畸物质、重金属、有毒物质及有害物质的含量不超 过美国农业部ｕｓＤＡ所规定的范围）、隔热彩钢板、 集装箱彩涂板、汽车板等专用涂料，已开始用于彩 板的涂装，这些功能涂料市场潜力很大。
表４底漆主要性能比较
（１）硬度和柔韧性比较 漆膜硬度与聚合物的玻璃化转变温度（强）高 低和漆膜的交联密度有关，漆膜的玻璃化温度越低、 交联密度小，则漆膜的硬度相对较低，反之则越高。 环氧底漆采用高相对分子质量的环氧树脂作 为其主要成膜物质，它具有较高的软化点（一般大 于１３０℃），但分子中的醚键便于分子的旋转，因此， 环氧底漆具有很高的硬度和不错的柔韧性。 聚氨酯底漆采用高相对分子质量的线型端羟 基聚酯树脂，为了得到综合性能良好的漆膜，聚酯 树脂典型的及值一般在３０～５０℃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，其固化后的漆膜比环氧底漆的硬度低。由
１国内外彩涂板市场情况
图１ ＥｃｃＡ ２００６年上半年卷钢用量分布
欧美彩钢板的用途呈现了多样化的格局，随着 彩钢板功能和用途不断扩展，彩钢板已发展为一个 巨大的产业。欧美彩涂板近６０％左右为建筑用途， 而家电用彩板也占有相当的份额，且呈上升趋势。
我国彩涂板的生产历史并不长，早在１９９５年， 我国彩涂钢板生产量还只有１２万ｔ左右，而近几年， 我国彩涂板市场呈现突飞猛进的增长态势，２００２～ ２００５年期间，一批大型现代化彩涂板生产线相继投 产，宝钢、鞍钢、首钢、本钢、邯钢、马钢等相继引 进了彩涂流水线。２００６年，武钢又引进了国内最快 的２号彩涂线，机组运行速度达到１８０“ｍｉｎ。随着 一批大型新建机组的投产，国内彩涂板的竞争进入 了白热化的状态，严重供过于求已是不争的事实。
２卷材涂料的市场及应用
据ＢＡＳＦ估计，全球２００５年卷材涂料销量达到 了４２万ｔ，销售额达到了１４亿欧元。图２为ＢＡｓＦ提 供的２００５年全球卷材涂料的使用量及其分布。
材涂料消耗约５万ｔ，其中建筑占９０％，家电占１０％ 左右。建筑彩板中聚酯涂料占了９０％的份额，另外 ＰｖＤＦ、硅改性、ＨＤＰ、功能涂料也有一定的应用。 家电彩板应用近１０％为聚氨酯涂料，其余则为聚酯 涂料。
参考文献
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４杨小青，俞剑峰，朱梅芳，等．高耐候卷材涂料用聚酯树脂［Ｊ］． 涂料工业，２００６（１２）：３５—３７，４０
按涂层不同，涂料一般由底漆、面漆和背面漆
组成，涂层结构主要有１，１、２纵２趁、２，１Ｍ体系。表 ３为涂层体系结构，对２／２体系，背面涂层对发泡性 能不作要求。
圈２ ２００５年全球卷材涂料使用量及分布
表３卷材涂层结构
表２为ＥＣＣＡ统计的欧洲２００４、２００５、２００６上 半年卷材涂料使用变化情况。
表２欧洲卷材涂料使用变化情况
连续的涂装技术和高度自动化的工艺（线速度 可达到２００ ＩＩｌ／ｍｉｎ，涂层可在十几秒内固化），大大 提高了涂装效率，降低了钢板的涂装成本。同时， 采用卷材涂料涂装时产生的有机溶剂，可通过焚烧 产生热量以重复用于涂料的固化成膜，使９７％的有 机挥发物得到了利用，因此，卷材涂装是一个绿色 的工艺。
涂装后的预涂卷材产品被广泛应用于建筑、家 电、集装箱、汽车制造、家具、炊具等各领域。在国 外，预涂卷材已发展成一个很大的产业。中国的改 革开发，将维持中国经济ｌｏ～２０年内高速增长态势， 特别是北京奥运和上海世博会场馆等重大项目的 建设，卷材涂料将有光明的前途。
性能优良外，还要能防止收卷时正反面漆膜间的粘 连，以及背面漆对正面漆的色斑污染等。
我国彩钢板后加工装备水平远远落后于欧美， 对彩涂板的认识有较大的差距。由于后加工设备的 落后，容易造成漆膜的拉伤、刮伤等弊病，因此限 制了聚氨酯涂料在卷材涂装中的应用。从目前我国 彩涂板实际使用环境来看，环氧配套产品比较适合 我国彩涂板后加工设备落后的现状，但时效较差。 目前比较好的解决办法是正面底漆采用聚氨酯，背 面采用２／１的环氧底漆或２／１Ｍ、２／２的涂层体系，既 克服了正面环氧底漆折弯差的缺点，又达到了良好 的加工耐划伤性的要求。
于多异氰酸酯的架桥作用和形成非环或环状的氢 键，因而赋予其比环氧底漆等好的弹性和韧性，而 且折弯后的裂缝较小。
图３为白灰聚酯面漆涂于不同底漆后，采用 ＤＪＨ对９Ｊ反向冲击后的突面放大５０倍后的照片。
聚氨酯底漆
环氧底漆
图３不同底漆加工后裂缝的比较
（２）耐腐蚀性的比较 环氧树脂漆中只有醚键和羟基，而且两个刚性 的苯环和较高的玻璃化温度屏蔽了羟基和醚键，因 而产品有较好的耐水性和耐化学品性，不易皂化， 是优良的防腐蚀涂料。 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，但由于漆膜中存在大量酯键，其防腐蚀性稍逊 于环氧树脂类底漆。 （３）抗粘漆性、耐划伤性比较 抗粘漆性、耐划伤性与漆膜的硬度、碾和交联 密度有密切的关系，所以环氧树脂的抗粘漆性、耐 划伤性一般较聚氨酯底漆好。特别在较高环境温度 下使用时，作为２／１涂层的环氧底漆抗粘漆性有明 显的优势。 由表５的抗划伤性数据可见，环氧底漆在抗划 伤性方面有明显优势。
表６为各种面漆的性能比较。
表６面漆性能比较
３．３背面漆的品种及特点 背面漆作为钢板的背面使用，主要起保护作
用，品种主要有环氧、聚酯、环氧改性聚酯等。由于 建筑用夹心板及冷家电彩板必须考虑聚氨酯发泡性 能，目前普遍采用２／１或２／１Ｍ的涂层结构。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，漆膜交联密度越大， 发泡粘结难度也越大；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。
根据笔者对卷材行业的估计，２００５年国内卷
３．１底漆的品种与性能对比 ３．１．１底漆的品种与组成
卷材用底漆主要的功能是为基板和面漆提供 良好的层间附着力，同时提高钢板的耐腐蚀性和 机械性能，目前主要使用环氧和聚氨酯底漆，环氧 底漆主要适合于建筑或折弯要求不很苛刻的场合。 随着聚氨酯底漆技术的发展，其在建筑板方面的
３卷材涂料品种及其性能
由于彩钢板的用途不同，故其对所用涂料的要 求不一样。建筑外用彩板长期经受风吹、日晒、雨 淋，对涂层的耐久性特别关注。从加工和使用的角 度，建筑用夹芯板需考虑涂膜正面抗擦伤性、背面 发泡性；压型板要考虑涂膜两面抗擦伤性、钢板强 度、涂层折弯性等。
家电用彩板对涂料表面质量要求更高，使用的 涂料需具有耐污染性、耐腐蚀性、很好的Ｔ弯和适 当的硬度等。湿家电需考虑涂层的耐蚀性、抗洗涤 剂、抗污染性等；冷家电需考虑涂层的光泽度、抗 污染、背面涂层的可发泡性、涂膜硬度及加工成型 性等；热家电应注重涂层的抗污染性、热稳定性、 涂膜硬度和成型性。
高分子环氧树脂分子拥有十多个仲羟基，便于 聚氨酯发泡剂的粘结。聚氨酯底漆经固化后，由于 氨酯键极性强，聚氨酯底漆也有着不错的发泡性 能，但耐划伤性不及环氧底漆。 ３．３．１ ２／ｌ体系
２／１涂层体系较多采用环氧底漆或聚氨酯底漆 作为背面漆。 ３．３．２ ２／１Ｍ体系
如果背面是２／１Ｍ体系，最外层主要采用环氧 改性聚酯背面漆，兼有环氧和聚酯树脂的特点。 ３．３．３ ２／２体系
表１近年来国内彩涂线的生产能力和产量变化
２００１ ２００２ ２００３ ２００４ ２００５
２０ ５０ １１０ １８８ 约２００
９０ ２５０ ５００ １ ６００ ＞ｌ ６００
Baidu Nhomakorabea
７６ １４０ １７０ ２４５ ２８０
６８ ｌｌＯ １１０ ４９ ３６
万方数据
第８期
黄有为，等：卷材涂料市场现状及其应用
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我国彩涂机组分布与地区经济的发展紧密联 系，经济最发达的华东地区占有了我国彩涂生产能 力的半壁江山，到２００４年底占５３％，其次为华北和 中南，分别占１８％和１７％，东北７％，其余地区的生 产线相对较少。
第４６卷第８期 ２００７年８月
上海涂料
ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＣＯＡＴＩＮＧＳ
Ｖ０１．４６Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２００７
卷材涂料市场现状及其应用
黄有为 （上海涂料有限公司２０００２０） 么云蔚（宝钢股份冷轧厂，上海２０１９００）
摘要：简介了国内外彩涂板及卷材涂料的市场概况，着重介绍了卷材涂料的主要品种及其
陡能，并对今后的发展趋势进行了展望。
万方数据
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上海涂料
第４６卷
应用逐渐普及，而且可达到建筑和家电底漆的通用 化，比较迎合彩涂用户的青睐，降低了涂料的库存 费用。
环氧底漆是以环氧树脂为主要成膜物质的涂 料，由于环氧树脂分子链中含有大量的羟基，漆膜 固化后形成网状的三维结构，具有优异的防腐性及 耐化学品性；另外，分子中的醚键又方便于分子链 的旋转，因此具有不错的柔韧性。目前环氧卷材底 漆用交联剂一般采用脲醛类的氨基树脂，涂层固化 后具有较高的交联密度、柔韧性和对钢板的附着 力。采用封闭型聚异氰酸酯交联的环氧聚氨酯底 漆，由于其对底材的附着力不及脲醛树脂，一般较 少使用。
关键词：彩涂板；卷材涂料；环氧底漆；聚氨酯底漆
中图分类号：ＴＱ ６３０．７
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９一１６９６（２００７）０８—００１８—０４
０前言
彩涂板也叫有机涂层板或预涂钢板，是以金属 板材（冷轧板、热镀锌板、镀铝锌板、不锈钢板等） 为基材，经过清洗和预处理后，在表面涂覆各种有 机涂料或层压塑料薄膜而成，彩板可直接加工成各 种制品，所以也称预涂卷材。
表５不同底漆抗划伤性的比较
３．２卷材面漆品种和特点 在面漆使用方面，主要采用聚酯涂料为主，而
ＰＶＣ溶胶在北欧普遍使用，较适合当地的温和气 候，硅改性聚酯在北美的大量使用也和当地的气候 有关，ＰＶＤＦ氟碳涂料的使用也有一定的比例，聚
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第８期
黄有为，等：卷材涂料市场现状及其应用
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氨酯涂料在家电产品中有一定的应用。另外ＨＤＰ高 性能聚酯、冷屋顶卷材面漆、写字板用涂料等产品 也开始广泛使用，拓展了彩板新的功能和用途。
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，其活性成分主要 是封闭型多异氰酸酯、带端羟基的聚酯树脂，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。聚氨酯底漆可以提供优秀的
折弩陛能与适当硬度的平衡。 ３．１．２环氧底漆与聚氨酯底漆性能比较
环氧底漆与聚氨酯底漆性能的主要差异见表４。