本發(fā)明屬于金屬表面處理，具體涉及一種建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、在戶外環(huán)境中，傳統(tǒng)由建筑用彩涂板制作的彩鋼瓦通常會長期暴露在陽光、雨水、濕氣、大氣污染物等條件下；例如，在一些工業(yè)污染較重的地區(qū)或沿海地區(qū)，空氣中的鹽分、硫化物等會加速彩鋼瓦表面的腐蝕。雨水可能含有酸性物質(zhì)，也會侵蝕彩鋼瓦的涂層和金屬基板，冰雹、凍雨等極端天氣也會對彩鋼瓦的涂層造成破壞，隨著時間的推移，會出現(xiàn)生銹、涂層剝落等現(xiàn)象，從而影響其使用壽命和外觀。當(dāng)彩鋼瓦表面的涂層受到破壞后，金屬基板直接暴露在外界環(huán)境中，腐蝕速度會進一步加快，導(dǎo)致彩鋼瓦的結(jié)構(gòu)強度逐漸降低，可能出現(xiàn)滲漏、變形甚至坍塌等安全隱患；同時彩鋼瓦在安裝、使用過程中也可能會受到各種外力的作用，會因搬運、碰撞、刮擦等導(dǎo)致涂層出現(xiàn)劃痕和破損造成涂層損傷。

2、對于建筑行業(yè)，對高性能、長壽命、低維護成本的建筑材料的需求日益增長。傳統(tǒng)彩鋼瓦由于其易腐蝕、涂層易受損等缺點，需要定期進行維護和更換，這不僅增加了使用成本，還可能影響建筑物的正常使用。例如，公開號為cn?101613543b的專利提供了一種具有金屬表面緩蝕及自修復(fù)功能的涂層的制備方法，涂層在1-10％的sio2/zro2納米顆粒溶液吸附聚烯丙基氯化銨，形成帶陽離子的sio2/zro2納米顆粒，再與緩蝕劑混合吸附緩蝕劑分子，再添加聚烯丙基氯化銨，形成帶陽離子的緩蝕劑和sio2/zro2納米顆粒，再與緩蝕劑混合，循環(huán)上述步驟制備混合液，得到層層自組裝的多層膜結(jié)構(gòu)；通過溶膠凝膠法涂覆在被保護金屬表面，該自組裝的方法制備的自修復(fù)涂層不適用于規(guī)?；B續(xù)生產(chǎn)。公開號為cn105001759b的專利提供了鉬酸鹽摻雜聚吡咯/環(huán)氧樹脂自修復(fù)涂料及其制備和應(yīng)用，其缺陷是單層涂層，緩蝕劑均勻分布于有機涂層中，沒有使用納米容器封裝緩蝕劑。專利cn111909557a提供一種自修復(fù)膠囊、自修復(fù)防腐涂料及其制備方法和應(yīng)用，其缺陷是樹脂固含量高，涂層干膜厚度100μm，涂層通過室溫干燥固化時間長達一星期，不適用于高效連續(xù)生產(chǎn)工藝。

3、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)公開的自修復(fù)涂層，主要還是采用在樹脂涂料中直接添加緩蝕劑的方式，樹脂也是采用的醇酸、酚醛、環(huán)氧等傳統(tǒng)粘接劑樹脂；其主要技術(shù)缺陷是傳統(tǒng)樹脂缺乏自交聯(lián)效應(yīng)，在潮濕環(huán)境下無法重新交聯(lián)修復(fù)，直接添加緩蝕劑在涂料中，緩蝕劑沒有納米容器的包覆和裝載，會造成緩蝕劑在涂層沒有被破壞時就作用于鋼基，造成了緩蝕劑的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明目的在于利用“涂布-烘干”兩涂兩烘連續(xù)生產(chǎn)工藝，在鍍鋅帶鋼表面連續(xù)制備雙層有機涂層：自修復(fù)底漆層和耐候面漆層。由于在底漆涂料中添加了包覆緩蝕劑的納米容器，涂層在正常服役狀態(tài)下納米容器具有良好的封閉阻隔性能，當(dāng)彩涂板底漆涂層受到物理機械損壞后，破損涂層部位的納米容器可以通過釋放緩蝕劑修復(fù)破損部位，并在潮濕、滲水的環(huán)境下完成自修復(fù)。自修復(fù)性能是由于面漆的聚酯聚氨酯可以通過其分子結(jié)構(gòu)中存在的氫鍵、離子鍵等可逆的非共價鍵與緩蝕劑相互作用，在材料受到損傷時，這些非共價鍵可以在適當(dāng)?shù)臈l件下(如溫度、濕度等)發(fā)生斷裂和重新形成，從而使材料的損傷部位得到修復(fù)。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的生產(chǎn)方法，利用彩涂鋼板連續(xù)生產(chǎn)的“二涂二烘”工藝，制備出具有自修復(fù)底漆層和耐候面漆層的彩涂鋼板，所述生產(chǎn)方法包括如下步驟：

3、①清潔過的鍍層帶鋼進入連續(xù)生產(chǎn)入口活套后進行輥涂預(yù)處理；

4、②預(yù)處理后的鍍層帶鋼進入底漆輥涂器蘸取底漆和背漆，然后進入底漆固化爐烘干，水淬冷卻，形成自修復(fù)底漆層和背漆層；所述自修復(fù)底漆層為含有封裝緩蝕劑納米容器的環(huán)氧樹脂，所述納米容器在環(huán)氧樹脂中添加質(zhì)量比例為0.5％～1％；

5、③將涂有底漆的鍍鋅帶鋼進入面漆輥涂器蘸取面漆，然后進入固化爐烘干，水淬冷卻，形成面漆層；最后經(jīng)過出口活套卷取成卷。

6、上述技術(shù)方案中，進一步的，所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的金屬基板優(yōu)選為鍍鋅、鍍鋅鋁鎂等鍍層鋼板。

7、進一步的，所述自修復(fù)底漆層所含樹脂為改性添加納米容器的環(huán)氧樹脂，其中，所述納米容器為氧化石墨烯、mxene納米片、ceo2空心微球、mof-5、zif-69、zif-8等納米容器中的一種。

8、進一步的，所述自修復(fù)底漆層中所含緩蝕劑為液體碳?xì)浠衔?，如防銹油、油溶性緩蝕劑，例如十八胺、苯丙三唑、油酸咪唑啉、8-羥基喹啉、金屬含氧酸鹽(亞硝酸鹽、釩酸鹽、鋯酸鹽、鉬酸鹽)等中的一種。

9、進一步的，所述自修復(fù)底漆層中所含環(huán)氧樹脂為雙酚a型環(huán)氧樹脂e42、e44、e51中的一種；環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化劑為聚酰胺、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐等中的一種；環(huán)氧樹脂交聯(lián)劑為鄰苯二甲酸、氨基甲酸酯、甲醛樹脂等中的一種。

10、上述技術(shù)方案中，進一步的，所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的面漆層為聚氨酯樹脂，包括由聚酯多元醇與異氰酸酯反應(yīng)制成的聚酯型聚氨酯、由聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)生成的聚醚型聚氨酯、使用脂肪族異氰酸酯合成的脂肪族聚氨酯等中的一種；為了獲得最佳自修復(fù)效果，優(yōu)選為聚酯多元醇與異氰酸酯反應(yīng)制成的聚酯型聚氨酯。所述面漆層聚氨酯樹脂的固化劑為錫類化合物，如月桂酸二辛基錫、月桂酸二正丁基錫、馬來酸二丁基錫、辛酸亞錫等中的一種。

11、進一步的，所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的背漆、底漆和面漆的樹脂稀釋劑為200號溶劑油、二甲苯、乙酸乙酯、丁醇、丙酮等的混合溶劑。

12、進一步的，所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的烘干方式為燃?xì)庵苯蛹訜岷娓晒袒?天然氣或煤氣)，烘干固化溫度為100℃～120℃，固化時間1min。

13、進一步的，所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的底漆和面漆添加的顏料有些區(qū)別；其中，所述自修復(fù)底漆層添加防腐顏料，如氧化鐵紅、鋅鉻黃、炭黑等；聚氨酯面漆層采用以白色、藍(lán)色或綠色的環(huán)保材質(zhì)顏料，如白色顏料：滑石粉、鈦白粉、硫酸鋇、碳酸鈣，藍(lán)色顏料：酞青藍(lán)、群青藍(lán)，綠色顏料：氧化鐵綠、酞青綠、鉻綠等。

14、進一步的，所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的底漆和面漆中的增稠劑(防沉劑)為聚乙烯醇、聚丙烯酸、羥乙基纖維素、膨潤土、蒙脫土等中的一種。所述底漆和面漆中的樹脂固化促進劑為過氧化苯甲酰、間苯二胺、二氨基二苯基甲烷、環(huán)烷酸鋅等中的一種。

15、進一步的，所述自修復(fù)彩涂鋼板被用作建筑彩鋼板時，朝向外界環(huán)境的一面為自修復(fù)底漆層和面漆層，朝向室內(nèi)的另一面為背漆單層彩涂層。

16、上述技術(shù)方案中，進一步的，所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的底漆制備過程包括：首先將防沉劑和環(huán)氧樹脂加入樹脂稀釋劑中，攪拌溶解，形成穩(wěn)定的環(huán)氧樹脂稀釋液a；再制得裝載緩蝕劑的納米容器分散液b(緩蝕劑-納米容器/環(huán)氧樹脂)；最后將30wt％所述緩蝕劑-納米容器/環(huán)氧樹脂、40wt％稀釋劑、25wt％顏料和5wt％添加劑混合攪拌，制得自修復(fù)彩涂鋼板的底漆。所述自修復(fù)彩涂鋼板的底漆組分含量如表1所示。

17、進一步的，通過離心或者抽濾得到封裝完緩蝕劑的納米容器固體粉末；再將其與環(huán)氧樹脂稀釋液a混合均勻，得到含有封裝緩蝕劑的納米容器環(huán)氧樹脂稀釋液，即裝載緩蝕劑的納米容器分散液b(緩蝕劑-納米容器/環(huán)氧樹脂)。

18、表1自修復(fù)彩涂鋼板的底漆組分含量表

19、

20、上述技術(shù)方案中，進一步的，所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的面漆由30wt％面漆樹脂(聚酯型聚氨酯)、40wt％溶劑、25wt％顏料和5wt％添加劑組成；其中，聚酯型聚氨酯是由聚酯多元醇與多聚異氰酸酯反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)而成，能夠賦予漆膜硬度、耐磨性和耐化學(xué)性。

21、進一步的，所述聚酯多元醇由多元酸(如己二酸、鄰苯二甲酸等)和多元醇(如乙二醇、丙二醇等)通過縮聚反應(yīng)合成，分子量1000～3000；其在面漆中的質(zhì)量比為10％～15％。所述多聚異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(tdi)或二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)，是形成聚氨酯漆膜的關(guān)鍵成分；其在面漆中的質(zhì)量比為10％～15％。所述溶劑為二甲苯、乙酸乙酯等的混合溶劑，用于稀釋和溶解聚酯多元醇和多聚異氰酸酯，其在面漆中的質(zhì)量比30％～50％。所述顏料為白色、藍(lán)色、綠色環(huán)保顏料中的一種，其在面漆中的質(zhì)量比為25％。所述添加劑包含消泡劑0.5％，固化促進劑1.5％，防沉劑2％，流平劑1％。

22、所述建筑用自修復(fù)彩涂鋼板的涂層由自修復(fù)底漆層、面漆層兩層組成，載有緩蝕劑納米容器的環(huán)氧樹脂底漆層主要提供優(yōu)異的粘接性能和裝載緩蝕劑，可以在涂層被破壞時釋放緩蝕劑進行自修復(fù)；所述面漆層聚酯多元醇與異氰酸酯反應(yīng)制成的聚酯型聚氨酯，聚酯型聚氨酯涂料中的聚酯樹脂結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)定性，能夠抵抗紫外線輻射、溫度變化、濕度變化等自然因素的侵蝕；在長期的戶外暴露環(huán)境下，仍能保持良好的顏色穩(wěn)定性和光澤度，不易出現(xiàn)褪色、粉化等現(xiàn)象，能有效延長彩鋼瓦的使用壽命。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

24、本發(fā)明利用彩涂鋼板連續(xù)生產(chǎn)的“二涂二烘”工藝，制備出具有自修復(fù)底漆層和耐候面漆層的彩涂鋼板；該彩涂鋼板不僅環(huán)保，耐蝕性強，裝飾性高，還具有自修復(fù)性，能夠抵抗紫外線輻射、溫度變化、濕度變化等自然因素的侵蝕；可應(yīng)用于建筑的屋面和墻面，為建筑物提供防護和裝飾功能。該方法簡單便捷，可以連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高；自修復(fù)彩色涂層的技術(shù)優(yōu)勢可以提高材料的可靠性、降低維護成本、延長使用壽命、提高材料性能和適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境等，具有廣泛的應(yīng)用前景。