海藍彩板漆膜粘結原因分析及改進措施

楊付海 , 張永鋼

(新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠)

1 問題的提出

某廠生產的海藍彩涂板運輸至新疆南疆某市，兩批貨打開包裝后，均發現帶鋼上表面有斷續局部灰白背面漆與海藍面漆漆膜發生粘結的缺陷，嚴重影響使用。兩批彩板重量共1243t，是一起重大質量事故。

2 背景描述

兩批0.5×1200(mm)海藍彩板共計1243t，用于新疆南疆某市在建毛巾廠屋頂板。由于現場施工采用鋼構壓型機只能用寬598mm的彩卷壓型(單張屋頂板長48.4m)。因施工現場無縱剪機，該施工單位委托烏市一家開平廠對寬1200mm的海藍彩涂卷進行縱剪，卷取簡易打包(兩卷一包)后用汽車長途運送到新疆南疆某市施工現場再壓型施工。

施工單位反饋，在開平廠縱剪時就發現幾乎每卷彩卷開卷后都不同程度存在著海藍面漆上粘有斷續無規則分布的背面漆小白點。小白點輕者可用手拂去，重者用手指甲可以刮掉，小白點抹去后則露出海藍面漆，面漆完好，無破損。開平廠卷取機卷取時是無張力或小張力卷取，鋼卷下線后有塌卷現象。

在南疆某市施工現場調查，發現鋼卷經長途運輸后包裝破損，鋼卷大多呈塌卷或塔卷，由于鋼卷內徑與開卷機漲軸扇形塊直徑不符，鋼卷無法漲緊，漲開后鋼卷旋轉呈橢圓形，鋼卷變形嚴重。施工壓型現場，幾乎每卷開卷后板面上斷續都有云霧狀小白點分布，尤其在鋼卷的內圈200m內小白點密布 ，最后壓型的3～5張板(每張長48.4m)上密布小白點。

顯微鏡下觀察施工現場板面出現的小白點，顯示是挫傷造成的。 這種小白點無法摳除，小白點以下是凹坑，肉眼可見下方露出鋅層，海藍面漆連續性已破壞。見圖1、圖2。

圖1 面漆上的小白點

圖2 小白點放大圖

經查，合同O2A0000531(海藍0.5mm×1200mm)為2012年7月10-12日連續生產，重量293t、共66卷；合同號O2A0000740(海藍0.5mm×1200mm)為2012年8月15-18日連續生產，重量950t、共217卷。所用面漆及背面漆涂料全部為江蘇某化工集團生產。

鋼卷出廠時面漆涂層厚度、光澤度、色差、鉛筆硬度、耐溶劑擦拭MEK、球沖試驗等各項性能指標全部合格，鋼卷卷形質量、板型質量也均合格，即在彩涂在產線卷取前后至包裝發貨期間，一直未發現面漆與背面漆粘結的缺陷。

3 原因分析

3.1 粘結產生原因

對海藍彩涂板背面漆膜厚度，背面漆耐溶劑擦拭次數MEK值，涂料耐刮擦性、鈍化膜膜重指標進行分析。

(1)背面漆膜厚度：合同設定背面漆膜厚在4～6μm，而此批海藍彩涂板背面漆膜厚多數在中下限(3～5μm)。背面漆膜厚偏薄，當受外力擠壓時漆膜表面組織易被破壞，造成背面漆脫落。

(2)背面漆耐溶劑擦拭指標MEK值及涂料耐粘結性狀況。

彩板涂層的耐溶劑指標MEK是反映漆膜的膠聯密度的的指標，膠聯密度越高，漆膜的耐溶劑擦拭性越好，相應的漆膜硬度、附著力也越高。漆膜的耐MEK指標偏低會對粘結產生一定的影響。當時如合同無特殊要求，彩涂機組對背面漆耐MEK性能一般不做檢測，但在涂料采購時對背面漆的耐MEK性能規定不得低于50次。通過對缺陷彩板性能檢測，發現此批海藍彩涂板灰白背面漆的耐MEK次數多為20～30次，遠低于背面漆的MEK指標(MEK≥50次)。分析認為，這批背面漆涂料質量存在缺陷，MEK次數偏低，容易造成彩板面背漆粘結。

追溯此次彩板面背漆粘結，質量異議彩板主要是用批號為C12052801的海藍面漆和批號為C12071081、C12072581的灰白背面漆生產的。在涂料方面批號為C12071081、C12072581兩批灰白背面漆的耐MEK次數低于50次的標準，灰白背面漆的膠聯密度不夠，從而造成背面漆與基板的附著力差，在一定程度上產生粘結缺陷。

(3)鈍化膜膜重指標。

鈍化膜膜重是衡量彩涂板前處理質量的一項重要指標，對保證涂層與基板間的附著力起著至關重要的作用。彩涂生產工藝要求鈍化膜膜重在15～30mg/m2。當鈍化膜膜重偏低(<15mg/m2)，造成基板上局部未覆蓋上鈍化液，未覆蓋上鈍化液的地方涂層與基板間的附著力降低，漆膜易脫落，造成粘結。

當鈍化膜膜重偏高時(>30mg/m2)，多余的鈍化液經固化烘烤會在基板上以粉末狀析出，粉末狀析出的部位涂層與基板間的附著力會降低，漆膜易脫落，造成粘結。

由于當時生產工藝規定，彩涂鈍化膜膜重檢測每周送檢一次，其它時間不做檢測，這對彩涂鈍化膜膜厚控制帶來滯后性和不確定性。不能及時反映彩涂前處理的鈍化質量。

3.2 挫傷產生原因

根據開平廠和施工現場實際情況，認為彩板發生挫傷的主要原因有：(1)開平廠卷取時鋼卷未卷緊，鋼卷較松，造成塌卷，產生挫傷；(2)縱剪后的鋼卷由烏魯木齊經汽車長途運輸運至南疆施工現場，距離>1000km,需要穿越天山，運輸過程中不可避免的晃動，會造成鋼卷層間錯動，產生漆膜挫傷；(3)壓型現場吊卷時用鋼絲繩多次起吊，也會造成層間滑動；(4)施工現場壓型開卷機漲軸漲開后未漲緊，鋼卷旋轉呈橢圓形，層間也會產生挫傷。

4 改進措施

4.1 工藝參數及操作規程改進

為防止此類質量事故的再次發生，對彩板工藝制度、操作規程進行了優化：(1)將背面漆耐MEK≥50次列入彩涂背面漆性能檢測要求。(2)將背面漆膜厚由4～6um調整到5～7μm，生產過程中背面漆膜厚增加，漆膜在受外力擠壓時漆膜可以起到緩沖作用，避免出現背面漆粘結；(3)增加鈍化膜重檢測檢測頻次，由每周檢測一次改為每班送檢一次，鈍化膜厚重控制在15～30mg/m2。

4.2 關于涂料質量要求

為解決彩板背面漆粘結質量缺陷，要求涂料供應商調整涂料配方，保證背面漆耐MEK次數≥50次。通過涂料供應商對灰白背面漆配方的調整后，背面漆在彩涂生產現場使用，MEK性能明顯提高，目前由20～30次提高到MEK≥100次。

4.3 板溫控制

針對此次質量事故，對產線生產工藝參數進行了梳理。發現在該批海藍彩板生產期間，彩涂固化爐板溫儀出現故障不能正常測溫，焚燒爐操作工不能在工控機上實時監控板溫儀所測板溫，只能憑經驗依靠固化爐內的各段實際溫度來控制板溫，對板溫控制帶來一定的風險和不穩定性，間接影響到產品質量。

為此制定了以下措施：立即修復彩涂板溫儀，對板溫儀進行重新標定，并計劃重新選型適合彩涂機組工藝要求的板溫儀；對板溫檢測要求班中每2小時用測溫紙測溫一次；并與板溫儀比對，并要求操作工如實記錄板溫儀檢測板溫。

5 結束語

針對此次八鋼海藍彩涂板漆膜粘結的缺陷，現場采取了一系列措施：

(1)對彩涂板溫儀進行修復更換，保證設備功能精度 。

(2)優化了彩涂生產工藝，將背面漆膜厚適當提高到合同要求的中上限，將背面漆的MEK性能指標列入檢測范圍；增加鈍化膜膜重的日常檢測頻次。

(3)對涂料質量加強管控，及時調整規范涂料性能。

措施實施后 生產檢驗結果表明，彩涂板漆膜粘結的缺陷得到了有效消除，提升了彩涂板的產品質量。