Украинская компания «Металлы и полимеры» освоила технологию нанесения полиэфирного покрытия на рулонный металлопрокат.

Как сообщили промышленному порталу O-Journal.Ru в пресс-службе предприятия, ее внедрение позволит Украине стать в один ряд с Финляндией, Голландией, Швецией, Великобританией и другими европейскими производителями окрашенной оцинкованной стали.

«Завод готов предложить не только материал высокого европейского качества, который будет профилирован и уложен на крышу, но и конструктивные решения по переоборудованию крыш под ключ: от проекта до монтажа и передачи громаде готовой кровли здания: эстетичной и экологически чистой, - отметил председатель совета акционеров ООО «Металлы и полимеры» Владимир Рисухин.

Матовый полиэстер имеет высокие антикоррозионные свойства, стойкость к ультрафиолету, механическому воздействию во время монтажа и эксплуатации. Это полимерное покрытие горячеоцинкованной стали, толщиной 35 мкм. В Украине нет аналогичных производств. Нанесение матового полиэстера на горячекатаную оцинкованную сталь освоено лишь на крупнейших европейских заводах: Ruukki (Финляндия), Arcelor (Бельгия), SSAB (Швеция) и предприятиях концерна Tata Group.

Полимерное покрытие представляет собой материал из органических полимеров (смол или пластмасс) с добавлением пигментов, присадок и растворителей, образующий покрытие с защитными свойствами. Полимерное покрытие не только защищает металл от механических и климатических воздействий, но и придает строениям архитектурно-художественную выразительность.

Важнейшие требования к покрытиям – прочное сцепление (адгезия) отдельных слоев друг с другом, нижнего слоя с подложкой, твердость, прочность при изгибе и ударе, влагонепроницаемость, атмосферостойкость, комплекс декоративных свойств (прозрачность или укрывистость, цвет, степень блеска, узор и др.). При получении многослойных покрытий применяют следующие материалы: грунтовки, которые наносят непосредственно на подложку для ее антикоррозионной защиты и обеспечения адгезии, краски, эмали.

Металл с полимерным покрытием состоит из металлического основания (холоднокатаная или оцинкованная сталь) со слоем обработки поверхности, слоя грунта и слоя полимерного покрытия. Для некоторых целей может использоваться самоклеящаяся полимерная пленка, а в случае необходимости - также временная защитная пленка.

Полимерное покрытие представляет собой пленку на основе высокомолекулярных соединений на поверхности проката, сформированную при горячей сушке нанесенных валковым методом жидких ЛКМ (грунтовок, отделочных и защитных эмалей, пластизолей) и обладающую комплексом защитных, декоративных, физико-механических и других специальных свойств. В случае порошковых красок используется электростатический метод нанесения покрытий.

Грунтовочный слой представляет собой нижний слой в системе двухслойного полимерного покрытия, наносимый непосредственно на металлическую поверхность и предназначенный для обеспечения прочного сцепления и высокой коррозионной стойкости полной системы покрытия.

Рис. Слои окраски металла

1. Полимерное покрытие лицевой стороны

2. Грунт

3. Фосфатированный и пассивированный слой  

4. Слой цинка  

5. Стальной лист  

6. Слой цинка  

7. Фосфатированный и пассивированный слой  

8. Покрытие обратной стороны

В производстве предварительно окрашенного проката используются различные типы полимерных покрытий. Полиэфирные покрытия получили наибольшее распространение в европейских странах. В России полиэфирные покрытия также являются наиболее распространенными, что связано с их дешевизной в сочетании с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Существует два основных вида красок для окрашивания рулонного металла: термореактивные и термопластические, которые можно разделить на 8 типов, в зависимости от типа используемых смол:

-    алкидные покрытия

-    акриловые покрытия

-    эпоксидные покрытия

-    полиэфирные покрытия

-    полиуретановые покрытия

-    покрытия, модифицированные силиконом

-    покрытия на базе ПВХ (поливинилхлорида)

-    покрытия на базе фторполимеров, например PVDF (поливинилдифторида)

Ниже представлены виды и основные характеристики покрытий.

Виды полимерных покрытий

Сравнительные характеристики полимерных покрытий

*t = толщина листа без полимерного покрытия

Источник: По данным предприятий

1). Полиэстер (РЕ, SP)   Самым недорогим и популярным из полимеров на рынке полимерных покрытий для стального оцинкованного листа, который придает окрашенной стали хорошую устойчивость к УФ-излучению и коррозии, является полиэстер (полиэфир). Материал обладает высоким уровнем гибкости и формуемости, подходит для любых климатических условий. Стойкость к механическим повреждениям у данного типа покрытий ниже, чем у покрытий Пурал и PVDF. Более устойчив к механическим воздействиям полиэстер с посыпкой кварцевым песком, однако, он существенно дороже. К тому же при его транспортировке возникает ряд проблем, связанных с возможностью повреждения нижнего слоя металлических листов (кварцевый песок подобно наждачной бумаге царапает соприкасающиеся с ним поверхности вышележащих листов).

Наиболее часто используют покрытия на базе насыщенных полиэфриров (SP, ПЛ).  Основа покрытия - полиэфирная краска, обладающая хорошей стойкостью цвета. Показатель теплостойкости к воздействию солнечных лучей до +120 °С, а нижний температурный предел полиэстера составляет -60 °С. Толщина полиэстера на окрашенной стали достигает 25 мкм.

2). Матовый полиэстер (PEMA)   Полиэфирное покрытие толщиной 35 мкм с матовой поверхностью. Представляет собой полиэстер, модифицированным тефлоном. Материал обладает высокой цветостойкостью за счет коэффициента преломления солнечных лучей, хорошей коррозийной и механической стойкостью, сохраняет свои свойства в любом климате. Данный материал подходит тем, кому важно отсутствие блеска изделия.

3). Пластизоль (PVC-200)   Это декоративный полимер с наиболее толстым покрытием (200 мкм), состоит из поливинилхлорида (ПВХ) и пластификаторов, имеет тисненую поверхность. По стоимости - одно из самых дорогих покрытий. Благодаря большой толщине покрытия материал является одним из самых устойчивых к механическим повреждениям. Однако, его из-за низкой температурной стойкости и низкой стойкости к УФ-излучениям (при нагреве прямыми солнечными лучами свыше +80 °С материал быстро стареет), не рекомендуется использовать в южных регионах. Выбирая пластизоль для использования в жарких регионах, следует ориентироваться лишь на светлые цвета. Они лучше отражают свет, меньше нагреваются и выгорают.

Имея большую толщину, пластизоль обладает высокой коррозионной стойкостью, что создает дополнительную защиту в условиях загрязненной окружающей среды. Цветостойкость его существенно ниже полиэстера. При толщине 175 мкм покрытие из пластизоля выпускается только гладким. На покрытие толщиной 200 мкм может быть накатан штампованный рисунок, придана тисненая фактурная поверхность (при этом в местах тиснения толщина слоя покрытия значительно уменьшается).

4). Пурал (PURAL) Покрытие на основе полиуретана модифицированного полиамидом, имеет шелковисто-матовую структурную поверхность. Этот материал не боится больших суточных перепадов температур (до 120°С). Материал обладает высокой химической устойчивостью и цветостойкостью. Стоек к механическому воздействию. Однако по сравнению с пластизолом пурал менее устойчив к пластическому деформированию. Этот вид дороже полиэстера, но на сегодняшний день – это одно из наиболее оптимальных покрытий по сочетанию высоких эксплуатационных характеристик и цены. Толщина покрытия составляет 50 мкм.

5). PVDF Покрытие толщиной 27 мкм, состоит из 80% поливинилхлорида и 20% акрила. Это прочное, наиболее устойчивое к УФ-излучению покрытие, практически не выцветает, имеет красивый блеск, обладает самоомываемостью. Одно из самых устойчивых и к механическим повреждениям, к агрессии природы и к грубостям монтажников. Глянцевая поверхность PVDF может иметь металлический оттенок в серебристых или медных тонах. Для придания металлического блеска стандартное покрытие PVDF дополняется слоем прозрачного лака с пигментом «металлик». Это самое долговечное покрытие, оно применяется даже в условиях агрессивных сред, таких, как морское побережье. Идеально подходит для стен.

6). Полимерное покрытие акрил представляет собой лакокрасочный слой, который является чрезвычайно нестойким, его легко повредить при монтаже изделия. Имеет теплостойкость до +120 °С, но выцветает на солнце за 5 лет, к тому же, обладает средней стойкостью к коррозии и уже через 2-3 года эксплуатации начинает отшелушиваться. Толщина слоя 25 мкм. Минимальная температура обработки -10 °С. Иностранные фирмы отказались от его применения с 1997 года. В продаже встречаются лишь отечественные материалы с таким покрытием, однако, их рекомендуется использовать только для временных сооружений.

Примеры применения антикоррозийных покрытий

Приведенные выше характеристики покрытий касаются в первую очередь жидких материалов для окрашивания металла валковым методом, который является наиболее распространенным и востребованным как в России, так и в других странах. В то же время полимерные материалы также получили широкое распространение в порошковой окраске рулонного металлопроката (powder coil coating). В производстве порошковых покрытий наиболее часто используются гидроксил-функциональные насыщенные полиэфиры в сочетании со свободными полиизоцианатными смолами. Также часто используются порошковые материалы на основе смеси кислых полиэфирных и эпоксидных смол.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка Coil Coating покрытий можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков:

Рынок рулонного металлопроката с полимерным покрытием в России

Бизнес-план организации производства металлопроката с полимерным покрытием