что такое прокат с полимерным покрытием
Что такое прокат с полимерным покрытием
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 августа 2017 г. N 909-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34180-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2018 г.
5 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 52146-2003
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на стальной тонколистовой холоднокатаный и холоднокатаный горячеоцинкованный прокат с полимерным (лакокрасочным и пластизолевым) покрытием, нанесенным валковым методом в агрегатах непрерывного действия, предназначенный для применения в строительстве, приборостроении, при производстве внешних панелей бытовой техники и в других отраслях промышленности, кроме автомобилестроения.
По согласованию изготовителя с заказчиком для проката с полимерным покрытием может применяться стальная основа с цинковым, железоцинковым, цинкалюминиевым, цинкалюмомагниевым и другими видами металлических покрытий, нанесенными методом горячего погружения в расплав.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 9.072-77 Покрытие лакокрасочное. Термины и определения
ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 503-81 Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали. Технические условия
ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия
ГОСТ 3560-73 Лента стальная упаковочная. Технические условия
ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 9045-93 Прокат тонколистовой холоднокатаный из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки. Технические условия
ГОСТ 13345-85 Жесть. Технические условия
ГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия
ГОСТ 19851-74 Лента резаная из холоднокатаного проката. Технические условия
ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент
ГОСТ 26877-2008 Металлопродукция. Методы измерения отклонений формы
ГОСТ 31149-2014 (ИСО 2409:2013) Материалы лакокрасочные. Определение адгезии методом решетчатого надреза
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 полимерное (лакокрасочное, пластизолевое) покрытие: Покрытие на основе высокомолекулярных соединений на поверхности проката, сформированное при горячей сушке нанесенных валковым методом жидких лакокрасочных материалов (грунтовок, отделочных и защитных эмалей, пластизолей и т.д.).
3.2 лицевая сторона проката с полимерным покрытием: Сторона, подвергающаяся влиянию внешних воздействий.
3.3 обратная сторона проката с полимерным покрытием: Сторона, противоположная лицевой стороне.
3.4 многослойное полимерное покрытие: Покрытие, состоящее из слоя грунта, слоя или слоев промежуточного покрытия и слоя отделочного покрытия, пластизоля или защитной эмали.
3.5 двухслойное полимерное покрытие: Разновидность многослойного покрытия, состоящего из слоя грунта и слоя отделочной эмали, пластизоля или защитной эмали.
3.6 грунтовочный слой: Нижний слой в системе полимерного покрытия, наносимый непосредственно на подготовленную металлическую поверхность, предназначенный для обеспечения прочного сцепления и высокой коррозионной стойкости всего покрытия в целом.
3.7 отделочный слой: Верхний лицевой слой в системе полимерного покрытия с особыми требованиями к внешнему виду, антикоррозионной защите и т.д.
3.8 промежуточный слой: Каждый слой покрытия между грунтовочным и отделочным слоями.
3.9 полимерное покрытие лицевой стороны: Двух- или многослойное покрытие, обладающее комплексом защитных, декоративных, физико-механических и других специальных свойств.
По согласованию обе стороны проката могут быть с полимерным покрытием лицевой стороны.
3.10 полимерное покрытие обратной стороны: Покрытие любого вида (одно- или двухслойное) без регламентирующих требований к внешнему виду, коррозионной стойкости и т.п., предназначенное преимущественно для защиты полимерного покрытия лицевой стороны от механического воздействия в рулонах и пачках проката.
3.12 прокат с двусторонним полимерным покрытием: Прокат, на обе стороны которого наносится полимерное покрытие лицевой стороны.
3.13 номинальная толщина полимерного покрытия: Толщина покрытия с учетом всех слоев с одной (лицевой или обратной) стороны проката.
3.14 металлическая основа: Стальная основа для холоднокатаного проката или стальная основа с металлическим покрытием для холоднокатаного проката с горячими покрытиями.
3.15 номинальная толщина проката с полимерным покрытием: Толщина металлической основы без учета толщины полимерного покрытия.
3.16 фактура полимерного покрытия: Внешнее строение поверхности покрытия.
3.16.1 гладкое покрытие: Покрытие, полученное нанесением лакокрасочного материала, образующего в мокром слое и сохраняющего после отверждения практически гладкую поверхность.
3.16.2 рельефное покрытие: В соответствии с ГОСТ 9.072 рельефное покрытие в зависимости от технологии образования рельефа подразделяют на:
3.16.2.1 тисненое покрытие: Полимерное покрытие, полученное из гладкого отвержденного покрытия путем механического выдавливания фактуры при помощи специального оборудования.
3.16.2.2 сморщенное покрытие: Покрытие, полученное нанесением лакокрасочного материала, образующего практически гладкую поверхность в мокром слое и гофрированную поверхность с низким равномерным блеском в отвержденном покрытии.
3.16.2.3 текстурированное покрытие: Покрытие, обладающее рельефной, шероховатой, однородной поверхностью, создаваемой за счет присутствия в лакокрасочном материале текстурирующего наполнителя: гранул полиамида, керамики, стекла и др.
3.16.3 Допускается производство проката с другими фактурами поверхности.
3.17 рисунчатое покрытие: Полимерное покрытие, внешний слой которого имеет определенный рисунок.
3.18 обрезная кромка проката с полимерным покрытием: Кромка, которую обрезают после холодной прокатки и термической обработки для холоднокатаного проката или после процесса цинкования перед обработкой на линии агрегата полимерных покрытий.
3.19 необрезная кромка проката с полимерным покрытием: Кромка, которую не обрезают после холодной прокатки и термической обработки для холоднокатаного проката или после процесса цинкования перед обработкой на линии агрегата полимерных покрытий.
4 Классификация, сортамент
4.1 Прокат с полимерным покрытием подразделяют:
— на ленту резаную в рулонах;
по виду металлической основы:
— на прокат тонколистовой холоднокатаный (ХК);
Стальной прокат с полимерным покрытием
Оцинкованный стальной прокат с полимерным покрытием является на сегодняшний день чрезвычайно востребованным на мировом и российском рынках, спрос на этот вид металлопродукции ежегодно растет, быстрыми темпами развивается производство.
Основные характеристики продукта
Материалы с полимерным покрытием объединяют в себе прочность и формуемость стали с коррозийной стойкостью цинка и краски. В результате получается готовый для производства материал с прекрасным внешним видом. Покрытия могут быть разных цветов и оттенков и, соответственно, обладать различными свойствами.
В России прокат с полимерным покрытием выпускается по ГОСТ «Прокат тонколистовой холоднокатаный и холоднокатаный горячеоцинкованный с полимерным покрытием с непрерывных линий”, а также по ТУ предприятий.
Окрашенный прокат изготовляют с одно-, двухслойными покрытиями толщиной до 200 мкм. Возможные варианты нанесения покрытий: с односторонним покрытием, двусторонним одинаковым покрытием обеих сторон и двусторонним различным покрытием лицевой и обратной сторон.
Прокат транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на конкретном виде транспорта.
Упаковка проката с полимерным покрытием должна предохранять от попадания влаги на торцы пачек и рулонов и в межвитковое пространство рулонов, а также предохранять рулоны и пачки от механических повреждений при их транспортировке.
Каждый рулон (пачку) снабжают упаковочным ярлыком или биркой с указанием наименования или/и товарного знака предприятия-изготовителя, номера партии, даты изготовления, марки стали, геометрических размеров проката с полимерным покрытием и цвета покрытия, массы нетто, длины полосы в рулоне или количества листов в пачке.
Основные размерные характеристики рулонного проката с полимерным покрытием
внутренний: 508; 610+20
наружный: 950-2200
Основные преимущества проката с полимерным покрытием следующие:
Линии для нанесения полимерных покрытий обеспечивают высокую производительность и качество, снижая себестоимость нанесения покрытий. Рабочая скорость линий составляет около 100 м/мин.
Для конечного потребителя переход от использования металла под дальнейшую покраску на металл с уже нанесенным полимерным покрытием означает, что исчезает необходимость инвестировать средства в собственный покрасочный цех, установку обезжиривания, другое оборудование для очистки поверхности, а также в последующую переработку отходов.
Использование рулонной стали с полимерным покрытием в производственном процессе обеспечивает значительное сокращение:
Виды и классификация проката с полимерным покрытием
Прокат с полимерным покрытием подразделяют:
по способности к вытяжке основы:
по точности прокатки основы:
по характеру кромки:
по внешнему виду поверхности покрытия:
Под необрезной кромкой проката с полимерным покрытием покрытием понимают кромку, которую не обрезают после стана холодной прокатки.
Лицевая сторона проката с полимерным покрытием – сторона, подвергающаяся влиянию внешних воздействий.
Двухслойное полимерное покрытие – покрытие, состоящее из слоя грунта и слоя отделочной эмали или пластизоля.
Однослойное покрытие – покрытие обратной стороны проката, состоящее из слоя защитной эмали без регламентирующих требований к внешнему виду, коррозионной стойкости и т.д.
Прокат с односторонним полимерным покрытием – прокат с двухслойным полимерным покрытием на лицевой стороне и однослойным полимерным покрытием на обратной стороне.
В производстве рассматриваемого типа проката используются различные виды полимерных покрытий: полиэстер, пластизоль, пурал, поливинилиденфторид и др. Подробная характеристика полимерных покрытий приведена в следующей части главы.
Цветовая гамма проката наиболее часто определяется по шкале RAL. Стандартные цвета, наиболее часто используемые для окраски проката следующие:
Общая характеристика полимерным покрытием
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.
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.
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:
Ниже представлены виды и основные характеристики покрытий.
Виды полимерных покрытий
Тип и материал покрытия
Диапазон толщин, µМ
Типичная толщина покрытия, µМ
Лакокрасочное (толщина покрытия – от 5до 60 мкм в зависимости от материала покрытия)
Пластизолевое (толщина покрытия – от 40 до 200 мкм)
Сравнительные характеристики полимерных покрытий
Стойкость к атмосферным воздействиям
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению
Устойчивость к механическим повреждениям
Сохранность внешнего вида
Коррозионная стойкость
— Соляной тест, часов
— Водяной тест, не менее, часов
Макс. допускаемая температура °С
Мин. допускаемая темп. обработки °С
Мин. радиус изгиба (формуемость) *
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).
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.
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.
Металл с полимерным покрытием
Для изготовления металлочерепицы, сайдинга, профнастила, строительных конструкций, бытовой техники все чаще используется сталь с полимерным покрытием, так называемая «полимерка», «металлопласт». Полимерные покрытия для металла используются в Европе уже более 40 лет для придания строительным конструкциям декоративных свойств и защиты от коррозии. Металлы с полимерным покрытием объединяют в себе прочность стали с коррозийной стойкостью полимерного покрытия.
Цветовая палитра металла с полимерным покрытием весьма разнообразна, поэтому при выборе цвета обычно используют каталоги цветов либо образцы цвета. Покрытие может быть матовым и блестящим, иметь различную фактуру (в том числе имитировать дерево, камень и пр.).
Структура стального листа с полимерным покрытием
Нанесение полимерных покрытий на оцинкованную сталь — сложнейший процесс, так как стальной лист с полимерным покрытием имеет многослойную структуру: стальной лист, слой цинка, пассивирующий слой, слой грунта, с лицевой стороны — слой цветного полимера, а с нижней стороны листа «многослойный пирог» завершает защитная краска.
В качестве основы при изготовлении берется стальной прокат толщиной 0,4-2,0мм. На него может наноситься слой цинка (или алюмоцинка) как гальваническим методом, так и методом погружения в расплав. Иногда полимерное покрытие наносят сразу на черный металл (однако такие металлопласты очень недолговечны). Затем металл пассивируется, грунтуется и покрывается защитным слоем различных полимеров.
Методы нанесения полимерного покрытия
Полимерное покрытие получают различными методами:
Покрытие может быть как одностороннее, так и двустороннее. Прокат с односторонним полимерным покрытием – это прокат с двухслойным полимерным покрытием на лицевой стороне и однослойным полимерным покрытием на обратной стороне.
Двухслойное полимерное покрытие – покрытие, состоящее из слоя грунта и слоя отделочного полимера.
Однослойное покрытие – это, как правило, покрытие обратной стороны проката, состоящее из слоя защитной эмали без регламентирующих требований к внешнему виду, толщине, коррозионной стойкости и т.д.
Нанесение полимерного покрытия является заключительным этапом производства металлопроката. По желанию заказчика может наноситься защитная пленка из полиэтилена.
Таким образом, чаще всего сталь с полимерным покрытием имеет нижеприведенную структуру.
3 — пассивирующий слой (антикоррозионный слой)
5 — полимерное покрытие
6 — защитная краска с обратной стороны
Грунтовочный слой предназначен для обеспечения прочного сцепления и высокой коррозионной стойкости всей системы, т.е. от качества грунтовки зависит, насколько будет крепко держаться полимерное покрытие.
Виды полимерных покрытий для стального листа
В качестве полимерных покрытий используют:
Полиэстер является самым популярным покрытием из-за оптимального соотношения «цена-качество» и имеет удовлетворительную устойчивость к УФ-излучению и коррозии. Однако стойкость к механическим повреждениям выше у покрытий Пурал и PVDF.
Пурал дороже полиэстера, но он имеет и более высокую химическую стойкость, а также к механическому воздействию и перепадам температур.
Самым устойчивым к механическим повреждениям из-за толщины, но вместе с тем и наименее стойким к перепадам температур и к УФ-излучениям является пластизоль.
Самое долговечное и наиболее дорогостоящее покрытие – это поливинилиденфторид (PVDF).
Наименее долговечное и нестойкое к механическому и атмосферному воздействию-это акриловое покрытие.
Все эти покрытия могут иметь различную фактуру, блеск, цвета. Таким образом, полимерные покрытия имеют разную стойкость к ультрафиолетовому излучению, к высоким и низким температурам, атмосферному воздействию, к механическим повреждениям и другим
Вышеприведенные покрытия являются изначально жидкими и наносятся валковым методом, который является наиболее распространенным и востребованным как в России, так и в других странах.
Важнейшие требования к покрытиям – прочное сцепление (адгезия) отдельных слоев друг с другом, нижнего слоя с подложкой, твердость, прочность при изгибе и ударе, износосотойкость, влагонепроницаемость, атмосферостойкость, комплекс декоративных свойств (прозрачность или укрывистость, цвет, степень блеска, узор и др.).
Антикоррозионные защитные свойства покрытий для внутреннего использования классифицируются в соответствии со стандартом EU 10169:2008. Процесс испытаний во влажной камере регламентируется стандартом EN 13523-26.
Основные преимущества проката с полимерным покрытием
Изготовлением металла с полимерным покрытием занимаются чаще всего металлургические заводы, производящие тонколистовую сталь. Наиболее известные из них: Новолипецкий металлургический комбинат, Череповецкий металлургический комбинат, международные концерны Arcelor Mittal, RАUТАRUUККI OY (Финляндия), ЕСО STAНL (Германия), ISPAT KARMET (Караганда, Казахстан), HOGOVENS (Голландия), BRITISH STEEL (Великобритания), MIRIAD (Франция ) SSAB TUNNPLAT AB ( Швеция ). Однако, сейчас появляется все больше и больше производителей, оказывающих услуги по нанесению полимерных покрытий на любой необходимый заказчику типоразмер листа металлургических гигантов.
Металл с полимерным покрытием применяется в основном для изготовления профиля. Пример линий от китайских партнеров.
Прокат с полимерным покрытием
Материалы с полимерным покрытием отличаются высоким уровнем прочности. Они также позволяют формировать сталь с коррозийной стойкостью цинка и краски. Это и есть одной из причин того, что готовый для производства материал имеет прекрасный и безупречный внешний вид. Стоит также отметить, что все покрытия выполнены в различной цветовой гамме.
Общая характериситка проката с полимерным покрытием
Окрашенный прокат бывает как одно-, так и двухслойной толщины. Покрытие могут наносить односторонним и двусторонним способом на лицевую и обратную стороны.
Транспортировка проката осуществляется всеми видами транспорта. При этом при ее выполнении обязательно нужно придерживаться всех существующих для того или иного вида транспорта правил.
Прокат с полимерным покрытием также нужно упаковывать с целью предотвращения попадания на него влаги. Благодаря применению упаковки прокат также можно защитить от механических повреждений в процессе транспортировки.
На каждом рулоне должен быть упаковочный ярлык или бирка, на которой указывается наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, номер партии, дата изготовления, марка стали, геометрические размеры проката, масса нетто, длина всей полосы рулона или количество листов в пачке.
Прокат с полимерным покрытием имеет такие преимущества:
Процесс покрытия
Линии на которых наносят полимерные покрытия отличаются высоким уровнем производительности и качества. Как правило, линия работает с рабочей скоростью в 100 м/мин. Конечный потребитель уже не занимается вложением средств в собственный покрасочный цех, не устанавливает оборудование, необходимое для обезжиривания и очистки поверхности.
Благодаря применению рулонной стали с полимерным покрытием в производственном процессе можно снизить
себестоимость производства, расходы на энергоносители, длительность периода изготовления.
Общая характеристика проката с полимерным покрытием
Полимерное покрытие является материалом, изготовленным из органических полимеров, в которые также добавляют пигменты, присадки и растворители, образующие покрытие с защитными свойствами. Полимерное покрытие не только эффективно защищает металл от механических и климатических воздействий, но и придает строениям особую выразительность.
Металл с полимерным покрытием имеет металлическое основание, состоящее из слоя обработки поверхности, слоя грунта и слоя полимерного покрытия. В некоторых случаях применяют самоклеящуюся полимерную пленку, а также временную защитную пленку.
Слои полимерного покрытия проката
При изготовлении предварительно окрашенного проката применяют различные виды полимерных покрытий. Очень распространенные полиэфирные покрытия в европейских странах и России благодаря своей низкой стоимости и хорошим эксплуатационным характеристикам.
В процессе окрашивания рулонного полотна используют термореактивные и термопластические краски, которые можно поделить на 8 типов, в зависимости от того, какой тип смолы был использован:
- что такое прокат по кругу катания
- что такое прокатить на глава