Виды полимерных покрытий и строение материала изделий

Оцинковка с полимерным покрытием

Цинковое и полимерное покрытие стали, применяемое для того, чтобы она дольше сохраняла свои качества, и имела привлекательный вид, имеют все — таки различные функции и назначение. Цинковое покрытие стали выполняет основную его защитную функцию, а покрытие полимерное это защита и декоративные функции. Но есть и незначительные недостатки такого покрытия. Оцинковка с полимерным покрытием не защищена полимерным покрытием по срезу листа, а также в месте повреждений, царапин и по отверстиям, которые образуются при сверлении.

Оцинковка приобретает от горячего цинкового покрытия химическую и физическую защиту стального листа. Защита заключается в том, что слой цинка не позволяет вступать в контакт стали и окружающей атмосферной среды. При соблюдении технологического процесса оцинковки и если это покрытие произведено качественно, то оно дает отличные показатели по адгезии. Физическая защита оцинковки будет действовать до тех пор, пока не иссякнет само цинковое покрытие. Однако если лист оцинкованный поврежден различным механическим воздействиям, например, ударам, царапинам, просверливанию, обрезке краев и прочее, то на месте механических повреждений обеспечат защиту солевые продукты окисления цинка – карбонаты и сульфаты, которые возникают по краю листа, или в местах повреждений.

 

Электрохимическую защиту оцинковка с полимерным покрытием получает во влажной среде за счет свойств цинка. Полимерное покрытие на срезах листа и в местах отверстий для мест саморезов отсутствует, но наличие здесь цинка защитит рулонную сталь с полимерным покрытием от разрушения. Первым с влагой вступит в контакт цинк, который под воздействием окружающей среды окислится и образует защиту в виде солевых карбонов. Именно в таком случае влага будет иметь наибольшую опасность для стали. Происходит это, потому что цинк является более активизированным металлом с точки зрения химии, будет медленно происходить постепенное разрушение цинка, а не коррозия стали.

Поэтому, самые лучшие антикоррозийные свойства предоставлены строительным материалам и стали с цинковым и одновременно с полимерным покрытием. Стойкость к коррозии этих материалов зависит от толщины цинка. Поэтому чем толще слой цинкового покрытия, тем продолжительнее будет служить это изделие.

По оценке ведущих специалистов, при увеличении доли массы цинка на сто грамм для одного метра квадратного позволяет увеличить службу оцинкованного листа более в два раза.

Увеличение срока службы металлических конструкций до максимальных значений осуществляется при нанесении полимерного покрытия, которое обеспечит отличную защиту и придаст красивый благородный вид, позволит клиенту сделать выбор.

Оцинковка с полимерным покрытием имеет распространенную и заслуженную известность, и по причине этого различные организации занимаются оптовыми поставками строительного и промышленного материала. Внедрение новых покрытий с антикоррозийными свойствами и методик по оцинковке сплавом цинка с другими материалами необходимы для увеличения сохранности металла от влажности и неблагоприятных погодных условиях. Это намного разнообразит структуру строительных материалов и их использование в различных металлических конструктивных частях промышленного и гражданского строительства. В сооружениях ранее покрытия металлом не использовались, поскольку материал, приходил в негодность под воздействием осадков. Цинковое покрытие дало большую возможность использовать стальные листы без опасения. Оцинковка с полимерным покрытием и антикоррозийная стойкости этого материала дали возможность по использованию стальных листов там, где раньше было невозможно.

ПВДФ – максимальная защита от всех типов немеханического воздействия

PVDF (поливинилденфторид) состоит из 80% (70%) ПВХ и 20% (30%) акрила, преимущества этого покрытия:

• Уникальная устойчивость к ультрафиолетовому воздействию, цветовая гамма со временем практически не изменяется.
• Высокая сопротивляемость агрессивным атмосферным условиям, возможность использования в морском климате.
• Способность сохранять рабочие характеристики при соприкосновении с кислыми и щелочными средами.
• Высокая сопротивляемость коррозионным процессам.
• Неплохая устойчивость к механическим повреждениям.
• Способность выдерживать температуру до +120°C.

Оцинкованный лист с покрытием PVDF применяется для кровель и фасадов заданий, расположенных возле оживлённых автомагистралей, в загрязнённых промышленных районах, в районах с морским климатом. Эксплуатационный срок такого покрытия – примерно 40 лет. Эти изделия имеют один существенный недостаток – высокую цену.

Узнать преимущества использования «жидкого цинка».

В каких областях востребованы стальные трубы?

Чем отличается оцинкованная водогазопроводная труба от неоцинкованной.

Виды полимерных покрытий профнастила

Профлист без покрытия служит вдвое меньше

Материал выпускают и без защитного красочного слоя, это просто оцинкованный профнастил низкой стоимости. Его недостаток в недолгом эксплуатационном сроке из-за разрушения от коррозии. Второй вид представлен листами с защитной полимерной пленкой. Цена такого профнастила выше, но затраты на приобретение и установку материала себя оправдывает.

Типы полимерных покрытий:

• акриловое;
• из полиэстера;
• пластизолевое;
• пураловое;
• из полидифторионада (ПВДФ).

Окрашенные листы применяют для новых покрытий или ремонта существующих. Материал окрашивают в любые колеры по каталогу цветов RAL. Слой окраски дает новые защитные возможности и декоративное восприятие. Покрытие относят к химически стойким пленкам, ему не страшно действие щелочей, растворителей, смазок, бензинов, других агрессивных компонентов.

Акрил

Так называют полимеры на базе комбинации метакриловой и акриловой кислоты. В основе заложены синтетические волокна, дисперсионные частицы акрилового полимера. Такое покрытие относят к недорогим и эстетически привлекательным видам. Толщина слоя составляет всего 25 мкм, поэтому чаще материал ставят на хозяйственные постройки, например, сараи, гаражи, временные заборы.

Преимущества профлиста с акрилом:

• устойчивость к возгоранию;
• стойкость к разрушению от жары (до +120°С);
• стильное дизайнерское исполнение;
• небольшой вес, удобство монтажа.

Акриловая оболочка легко повреждается протаскиванием даже при установке в монтажное положение. Невысокая защита от коррозии ведет к отслоению через 4 – 5 лет. Этим же сроком измеряется стойкость против выгорания на солнце, после чего материал тускнеет.

Полиэстер

Окрашенный профлист нельзя резать болгаркой

 

Также распространенный вид профлиста из-за невысокой цены. Толщина покрытия колеблется в диапазоне 25 – 35 мкм, несмотря на это, такая пленка эластичная, не трескается

Тонкая оболочка легко повреждается при перевозке, поэтому при покупке уделяют внимание определению целостности. При установке используют обувь с мягкой подошвой

 

Положительные свойства покрытия профлиста из полиэстера:

• возможность гибки с сохранением целостности верхнего слоя;
• долговечность;
• сохранение первоначального цвета в течение 20-25 лет.

Пластизол (поливинилхлорид)

Поливинилхлоридную пленку с добавлением пластификаторов наносят толстым слоем (200 мкм). Материал с такой защитой проявляет высокую стойкость против механических повреждений и царапин. Значительная толщина обеспечивает надежное предохранение от агрессивной атмосферы и вредных условий эксплуатации. Слой позволяет выполнять на поверхности материала рельефное тиснение под рисунок кожи, древесины, ткани.

Недостатки материала:

• маленький температурный диапазон применения в тропическом климате;
• быстро выцветает от ультрафиолета, поэтому материал красят в светлые тона, которые меньше выгорают и нагреваются.

Профнастил с полимерным покрытием из пластизола хорошо работает в северных районах с неустойчивым климатом, присутствием частых пылевых бурь, града. Листы применяют в производственных зонах, химических заводах, в местах с повышенным риском механического повреждения.

Пурал

Матовое и глянцевое покрытие

Слой представляет собой стойкую пленку толщиной 50 мкм на базе полиуретана с включением полиамида, акрила, модификаторов. Износостойкая оболочка прослужит не менее 50 лет, повредить ее достаточно сложно.

Листы с пураловым слоем выпускают в двух вариантах:

• матовый;
• глянцевый.

Защитная пленка на лицевой стороне устойчива к действию химии, кислотам. Пураловый профлист применяют в условиях морского климата на побережье, где на строения действует ультрафиолет, соленый воздух, высокие температуры, ветер. Яркость листы могут потерять через 35 – 40 лет, но незначительно.

Полидифторионад (ПВДФ)

Слой содержит 20% акриловых частиц и 80% поливинилфторида. Самое прочное покрытие из всех выпускающихся полимерных покрытий, лучше всего защищает металл от вредных воздействий любого немеханического и механического типа.

Преимущества слоя:

• долговечность;
• стойкость к действию УФ лучей, неизменность колера весь период работы;
• температурный диапазон применения — -60° — +120°С;
• возможность эксплуатировать в сложном морском климате, в химически агрессивной среде, на вредном производстве, вдоль оживленных автомобильных магистралей.

Выпускают с блестящей и матовой поверхностью, покрывают прозрачным лаком с эффектом металлического блеска в медной или серебристой гамме.

Инновационные экологически чистые изделия из оцинкованной стали с полимерным покрытием

Известный производитель продукции из листового проката с цинк-полимерным защитным слоем – компания SSAB. GreenCoat – новый бренд этой фирмы, гарантирующий не только высокое качество, но и экологичность изделий. Чем отличается линейка GreenCoat от товаров аналогичного назначения:

• материал не оказывает негативного влияния на окружающую среду из-за отсутствия хроматов;
• вместо традиционных нефтепродуктов в некоторых модификациях покрытия используется рапсовое масло;
• усиление эксплуатационных характеристик, благодаря использованию инновационных компонентов.

Для удобства выбора необходимой продукции физические, эксплуатационные свойства и области применения сведены в таблицы.

Таблица физических характеристик различных видов полимерных покрытий

Характеристики	Полиэстер глянцевый	Полиэстер матовый	Пурал (полиуретан)	Пластизол	ПВДФ
Номинальная толщина покрытия, мкм	25	35	50	200	27
Толщина грунтовки, мкм	6	12	20	8	7
Максимальная рабочая температура, °C	90	90	100	70	110
Эксплуатационный период, лет	20–30	30–40	40–50	30–50	30–40
Состав	Полиэфир	Полиэфир	Полиуретан, акрил, полиамид	Поливинилхлорид, пластификаторы	Поливинилденфторид – 70% (80%), акрил – 30% (20%)

Оценка устойчивости полимерных декоративно-защитных покрытий по пятибалльной шкале

Агрессивный фактор	Полиэстер глянцевый	Полиэстер матовый	Пурал (полиуретан)	Пластизол	ПВДФ
УФ-излучение	3	3	4	1	5
Механическое воздействие	2	3	4	5	3
Химическое воздействие	2	3	4	4	5
Экстремальные климатические условия	2	3	4	4	5
Коррозия	3	4	5	5	4

Каждое из покрытий имеет свои плюсы и минусы:

Полиэстер

Данный вид покрытия на основе полиэфира хорошо выдерживает колебания температур, имеет неплохие антикоррозионные качества, при этом стоит недорого. В настоящее время это самый распространенный тип защитного покрытия. На глянцевой поверхности отсутствуют микротрещины, со временем приводящие к коррозии.

Пластичность при деформации, гибкость и цветостойкость полиэстера – на высоком уровне. Богатый выбор цветовых решений – еще одно несомненное достоинство, сыгравшее едва ли не главную роль в обеспечении популярности кровельного материала.

Однако монтаж и транспортировка металлочерепицы, покрытой полиэстером, вызывает определенные трудности: материал имеет плохую устойчивость к механическим воздействиям, его легко поцарапать.

Толщина покрытия составляет, как правило, 25 микрон.

Матовый полиэстер

Текстура материала, покрытого матовым полиэстером, имеет приятную для глаз шероховатость, бархатность. Этот вид полимерного покрытия характеризуется высокой прочностью на изгиб, устойчивостью к механическим воздействиям, ультрафиолетовому излучению.

Покрытие Викинг – самое популярное из разработанных на основе матового полиэстера. Технологически сложный процесс полимеризации позволяет кровельному покрытию приобрести необходимые свойства.

Стоимость матового полиэстера в сравнении с глянцевым более высокая, но он дешевле покрытия из пластизола. Среди недостатков – небогатый выбор оттенков.

Толщина покрытия 35 микрон.

Пластизол

Основа пластизола – поливинилхлорид. Среди полимеров покрытие из пластизола имеет самую большую толщину слоя, благодаря чему считается наиболее устойчивым к механическим повреждениям: нависающие над крышей дома ветви деревьев не смогут поцарапать кровельное покрытие.

Не боится агрессивных атмосферных воздействий: продлевает срок службы металлочерепицы в промышленных зонах, на морском побережье. Отличительная особенность – рельефная поверхность, производители выпускают материал с тиснением, имитирующим кожу, штриховую насечку, березовую кору.

Среди минусов стоит отметить низкую температурную стойкость, а также плохую сопротивляемость ультрафиолету – не рекомендуется покрывать крышу, длительное время находящуюся под прямыми солнечными лучами, то есть в южных регионах.

Толщина покрытия 200 микрон.

Пурал

Пурал представляет собой модифицированный полиуретан. По мнению многих авторитетных экспертов в области кровельных покрытий, пурал является самым оптимальным вариантом для металлочерепицы в соотношении цена-качество.

Данное покрытие обеспечивает долговечность, причем яркие цвета кровельного покрытия не тускнеют со временем. Хорошо справляется защитный слой и с механическими нагрузками.

Износостойкость материала достойна всяческих похвал, кроме того, можно отметить высокие показатели химической устойчивости. Выдерживает большие перепады температур.

Недостаток, и весьма существенный – ценовая категория: пурал намного дороже полиэстера, хотя дешевле PVDF.

Толщина покрытия 50 микрон.

PVDF

Покрытие металлочерепицы под названием PVDF состоит из полидифторида и акрила. В условиях агрессивной среды, сурового климата, при экстремальных температурах это покрытие демонстрирует прекрасные качества. Ему не страшны грибки плесени, интенсивный солнечный свет, высокая влажность воздуха.

Кроме того, у PVDF самая высокая среди полимерных покрытий стойкость к УФ-излучению, долговечность существенно превышает показатели других защитных полимерных покрытий. Отличительная черта – самоомываемость: грязь отлично смывается дождями.

Поверхность может быть как матовой, так и глянцевой – в любом случае, крыша будет выглядеть респектабельно, в особенности визуально запоминается характерный металлический блеск. Цена на материал остается довольно высокой.

Толщина покрытия – от 25 до 35 микрон.

Технология производства

Профнастил – это лист холоднокатанной стали, на который наносят защитное покрытие, а потом придают ему определенный рельеф. Это если очень коротко. Итоговые характеристики листа зависят от того, какое покрытие использовали, от его толщины и массы других параметров.

Процесс производства профнастила с полимерным покрытием выглядит следующим образом:

• нанесение на стальные листы защитного цинкового покрытия;
• обезжиривание и просушивание;
• грунтовка, благодаря которой в значительной мере повышается адгезия оцинковки и полимерного слоя;
• нанесение полимерного покрытия толщиной 25-200 мкм. Обычно полимерная защита наносится только на лицевую сторону листа, а обратная покрывается слоем лака, но в некоторых случаях покрытием защищают обе стороны. Такие листы обычно используют для организации заборов, чтобы обеспечить ему высокие декоративные качества;
• окончательная полимеризация и укрепление защитного слоя в камерах с высокой температурой;
• прокатка листа на профилегибочном станке для придания ему рельефа (волна или трапеция, высота 8-180 мм). На некоторых производствах рельеф листу придается после оцинковки, и только потом наносится полимерное покрытие.

Как правило, используют порошковый метод нанесения полимерного покрытия. Через металл пропускают положительный заряд, а полимерному порошку придают отрицательный заряд. Создается электромагнитное поле, и порошок притягивается к металлу, а в камерах под действием высоких температур происходит полимеризация. Реже практикуется жидкий метод окрашивания, но он не позволяет создать равномерный слой на металле, в результате чего снижается долговечность покрытия.

 

Качество профнастила (и в частности полимерного покрытия) зависит от того, насколько ответственно изготовитель подошел к производству продукции

Потому так важно обращаться только к проверенным производителям и продавцам

 

https://www.youtube.com/embed/1gVi_FE0ZVY https://www.youtube.com/embed/KBnUDWnRYM0 https://www.youtube.com/embed/L9O4dpzh_zg

Что дает высокое качество листа стального оцинкованного?

• Адгезия цинка и стали — на высшем уровне.
• Наличие достаточного слоя цинка — гарантия того, что никакие внешние неблагоприятные воздействия не приведут к порче металлического изделия.
• Даже появление мелких дефектов на наружном слое оцинковки не приведет к разрушению внутренней структуры. Ее от воды, снега защитят соли цинка.
• Стальной оцинкованный лист с полимерным покрытием получает двойную защиту. Вероятность появления коррозии сводится к минимуму.

Где применяют листовой металл с покрытием?

Металлический лист с покрытием незаменим, если требуется:

• Производство деталей, элементов, эксплуатируемых в условиях повышенной нагрузки. Операции штамповки, вальцовки, сгибания, вытягивания не ухудшают эксплуатационные характеристики материала.
• Изготовление профнастила, вентилируемого фасада, кровельных доборных элементов.
• Производство бытовой техники, малых архитектурных форм, элементов заборов, оград, кровли.

Список возможных применений металлопроката с оцинковкой на этом не исчерпан. Его можно продолжать бесконечно!

 

 

Если важно сохранить технические параметры в течение долгих лет эксплуатации, тонкий листовой металлопрокат незаменим. Он выдерживает значительные статические и динамические нагрузки

При этом не требуется укрепление фундамента и несущих стен.

Лист с полимерным покрытием или окрашенный?

Технические характеристики металлопроката во многом зависят от добавления в основу тех или иных компонентов: углерода, фосфора, кремния. Для нанесения слоя цинка также применяются разные технологии: холодное цинкование, гальваническая ванна, термодиффузия. При этом меняется не только внешний вид готового изделия, но и сфера применения материала. Если же нужно значительно увеличить общий срок эксплуатации, помимо цинкования на металлопрокат наносится слой полимеров.

Параметры оцинкованных листов полимерных:

• Привлекательный внешний вид. В частности, это относится к пластизолу. Он делает поверхность «дорогой», увеличивает общий срок эксплуатации изделий. Для придания особых свойств в наружное покрытие добавляют пластификаторы и компоненты ПВХ. Результат — полное отсутствие бликов.
• Если для покрытия металла применяется полиэстер, покупатель получает черепицу или профнастил с глянцевой поверхностью. Первоначальный цвет сохраняется в течение многих лет при том, что полиэтеровое покрытие стоит намного дешевле пластизола. Оно не разрушается под воздействием влаги, суточных и сезонных колебаний температуры.
• Шероховатую поверхность можно получить, если для нанесения использовать пурал — краску на основе полиуретана. Листовой металл окрашенный выдерживает значительные механические нагрузки. Монтаж можно проводить при температуре до 150С. Дополнительный бонус клиентам — многообразие цветов и оттенков.

 

Виды полимерных покрытий для стального листа

В качестве полимерных покрытий используют:

• полиэстер (полиэфир), обозначается PE. SP;
• пищевой ламинат;
• полиэстер матовый, модифицированный тефлоном, PEMA;
• пурал — полиуретан, модифицированный полиамидом, PURAL;
• пластизоль поливинилхлоридный, PVS;
• поливинилиденфторид, PVDF, состоит из 80% поливинилхлорида и 20% акрила;
• акрил, AY.

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.

Структура и производство стального листа с полимерным покрытием

Защитный слой из полимерных материалов обычно наносится на рулонную сталь. На готовых профилированных изделиях равномерно распределить вещество проблематично. Решить эту задачу может только дорогостоящее оборудование, что весьма отрицательно сказывается на себестоимости продукции.

 

 

Внимание!

 

Для изготовления профилированных изделий используются высокотехнологичные автоматизированные линии, поскольку защитное покрытие достаточно тонкое, и при использовании примитивных станков может легко повредиться.

Стальной лист с покрытием из полимерных материалов имеет сложную структуру и производится несколькими этапами:

• Базовой защитой от коррозионных процессов в этой продукции является цинковый слой.
• На этапе пассивации цинк покрывается барьером для коррозии – оксидной плёнкой.
• Грунтовка – повышает адгезию базового слоя и полимерного протектора.
• В качестве финишного покрытия для лицевой стороны листа используют полимер, защищённый на период хранения и транспортировки самоклеящейся плёнкой. На внутреннюю сторону обычно наносят специальный лак.

Существует несколько способов нанесения полимерного слоя, наиболее распространённый – порошковый. Суть процесса – через изделие, помещённое в специальную камеру, пропускают электрический ток, и распыляют мелкодисперсный порошок с противоположным по знаку электрическим зарядом. Под действием электромагнитного поля полимерные частицы плотно прилегают к поверхности металла. Окрашенный лист отправляют в печь, где происходит полимеризация наружного слоя.

Применение порошкового окрашивания имеет ряд преимуществ, по сравнению с процессом с использованием жидких составов:

• Краситель распределяется равномерно, с минимальной погрешностью. Процент брака незначителен.
• Полимерно-порошковый слой обладает высокой адгезией к базовой поверхности.
• Прочность покрытия обеспечивает его устойчивость к механическим повреждениям и, следовательно, длительный эксплуатационный период.

Рассмотрим наиболее популярные типы полимеров, используемых для покрытия оцинкованной стали.

https://www.youtube.com/embed/Ej9eyIQy2X4 https://www.youtube.com/embed/IYvqjhJY-sE