常溫固化氟碳涂料的配套性應(yīng)用2

1、常溫固化氟碳涂料在鋼結(jié)構(gòu)防腐領(lǐng)域配套性研究一、氟碳涂料的特點氟碳樹脂是以含氟烯坯，如四氟乙烯(tfe)、三氟氯乙烯(ctfe).偏二氟乙烯(vdf)氟乙烯 (vf)等為基本單體進行均聚或共聚，或以此為基礎(chǔ)與其他單體進行共聚以及側(cè)鏈含有氟碳化學(xué)鍵 的單體口聚或共聚而得到的分子結(jié)構(gòu)屮含有較多c-f化學(xué)鍵的一類樹脂。氟碳涂料是以氟碳樹脂為主成膜物，輔以各種改性樹脂、顏料、填料，經(jīng)分散、研磨、調(diào)色等 加工而成的涂料。氟碳樹脂的諸多優(yōu)異特性，取決于樹脂屮人量的c-f化學(xué)鍵。由于氟的電負性大，氟原子上帶 有較多負電荷，相鄰氟原子之間相斥，使含氟姪鏈在氟原子沿著鋸齒狀的碳鍵作螺線型分布，中間 的一條碳鏈四周

2、被一系列帶負電的氟原子所包圍，形成高度屏蔽的保護墻；分布對稱結(jié)構(gòu)，整個分 了是非極性的；緘的極化率??；因此在化學(xué)上突出地表現(xiàn)為高度的穩(wěn)定性和化學(xué)隋性。fc-s200系列氟碳涂料是以大金公司的四氟乙烯一怪基乙烯基讎共聚物(feve) gk-570為主耍 成膜基料的蹴碳涂料，它具有氟碳涂料所共有的優(yōu)界性能，其戶外耐候性可與pvdf涂料相媲美，# 至更佳。它側(cè)鏈上的徑基使它克服了其它氟碳涂料必須高溫烘烤的缺點，可以制成常溫固化型涂料。 fc-s200系列氟碳涂料具有良好的光澤，突出的耐候、耐酸堿、耐污染性，高裝飾性，以及在混凝 土、瓷磚、金屬、塑料等表面的良好附著性，使fc-s200 m碳涂料成為可

3、廣泛應(yīng)用氟碳涂料秉承了蹴碳樹脂的優(yōu)異特性，表現(xiàn)為： 超耐候性涂層經(jīng)長期的戶外使用，涂層顏色可能改變，光澤會劣化，表面發(fā)生剝蝕、粉化，而氟碳涂料 小弒樹脂分子鏈上的氟碳鍵能夠抵抗紫外線的降解作用，能在戶外長期使用外觀不變。一般的涂料 戶外壽命很煎，只1-3年，就是內(nèi)-烯酸樹脂和冇機硅改性樹脂等所謂高檔涂料在戶外也只能保持?jǐn)?shù)年 的美觀和對底材的保護作用，而氟碳涂料經(jīng)戶外長期使用和人工加速老化試驗表明，可在戶外使用 二十年以上，外觀仍完美如初。冃前衡峰的常溫氟碳涂料已經(jīng)通過6000小時的人工加速老化實驗， 色差1.04；大金公司的超級人工老化實驗2000小時后(相當(dāng)于普通人工老化quv8000小時)

4、，采用 gk-57op4km碳樹脂的白色涂料，光澤保持率80%以上，色差小于3。fzefflegk 涂貝以注產(chǎn)品（3fb）濟料 »料o wbmhi1000實際1000小討 光潭可保持大約20年圖1氟碳涂料與其它涂料的超級人工加速老化比較（大金公司的資料） 耐腐蝕和耐化學(xué)品性實驗表明氟碳涂料的耐酸、耐堿、i耐化學(xué)品腐蝕性是具他涂層所無法相比的。樹脂屮含氟原子 數(shù)比例最高的聚四氟乙烯涂料，其耐化學(xué)品腐蝕性能在所有的涂料中是最優(yōu)界的，它耐所有的強酸、 強堿、強氧化劑，僅與熔融的堿金加、高溫下的f2等少數(shù)物質(zhì)起反應(yīng)。建筑用的氟碳涂層也可通過 3000小時以上中性鹽霧試驗。氟碳涂層和其他涂層配

5、介使用，通過多層次涂裝，利用各涂層的裝飾 作用、隔熱作用、屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護作用，達到對底材數(shù)i年以上的防腐裝飾目的。 耐污染性采用大金gk-570樹脂的氟碳涂層，具有親水表血性能，貝-有自我潤滑的表血，表血光滑，粘附 性小，不易被污染，即使被污染也非常容易清洗。圖2不同涂料與衡峰氟涂料耐污性的比較（四年時間，左邊一般涂料，右邊衡峰公司氟碳涂料） 優(yōu)異的施工性能氟碳涂料nj以噴涂、輾涂、刷涂，具有優(yōu)異的附著力和硬度，新型的弒碳涂料還克服了以前氟 碳涂料不能常溫固化的技術(shù)難題，實現(xiàn)了在施工現(xiàn)場涂裝氟碳涂層的理想。能在兒乎所冇的材質(zhì)上 良好緊密的附著。氟碳涂料的長壽命，使涂一次可以維持許

6、多年，維修工程簡單，省去人量維修費 和腳手架搭拆費。 高裝飾性氟碳涂料可調(diào)配出實體色、金屬色、珠光色、特殊色等各種色彩和低、中、高等各種光澤，為 設(shè)計師和業(yè)主提供了豐富的想象空間和奇異的裝飾效果。 耐溫性氟碳涂層的耐溫性很好。聚四氟乙烯涂層，能長期在-250c+250°c下使用，瞬間能耐300°c。 其他弒碳涂層的耐溫范圍也極寬，能在-50-150c下使用。二、常溫固化氟碳涂料的應(yīng)用領(lǐng)域常溫固化氟碳涂料的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。1、建筑外墻用常溫固化氟碳涂料隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們對建筑外裝飾的要求也越來越高。近兒年涌現(xiàn)出人量新型外墻 材料把建筑和城市裝點的分外美麗。然而，大

7、氣污染的口益嚴(yán)重，對建筑外墻材料的各種性能提出 了更高的要求。目前應(yīng)用于建筑外墻面的裝飾材料主要有馬賽克、瓷磚、涂料、幕墻板和各種石材。 涂料以英低成木，易施工，高裝飾性等優(yōu)勝，應(yīng)用量逐年上升。然而，目前大多數(shù)涂料的戶外壽命 較如，使得使用涂料的重涂費用和維護費用較鬲。特別是壽命短，還不能代替瓷磚等外裝飾材料。 但瓷磚造價高、工效低、白重大、易污損、長期裝飾性差、會脫落等是它的致命弱點。常溫固化氟 碳涂料則完全克服了普通涂料八外壽命短的缺點，一次涂裝使用壽命長達20年，達到甚至超過瓷磚 壽命。長期便用費用更是低于普通外墻涂料，裝飾效果則大大超過外墻磚。2、塑鋼門窗用常溫固化氟碳涂料塑鋼型材作為

8、一種新型建筑材料由于其保溫、氣密性好、質(zhì)輕、生產(chǎn)能耗低、價廉而逐漸得到 廣大川戶的認可，使川量逐年上升。然而由于普通犁鋼型材易老化，色彩單調(diào)的原因，同鋁型材特 別是彩色鋁型材相比，應(yīng)用血受到限制。而通過特殊工藝將氟碳涂料涂裝在普通塑鋼型材表血后。 它將在原塑鋼型材已有優(yōu)界性能的基礎(chǔ)上又增添許多優(yōu)秀的品質(zhì)。3、用氟碳涂料涂裝的鋁材鋁型材市場是國內(nèi)近幾年發(fā)展非常迅速的一個領(lǐng)域。廣泛應(yīng)用于我國的廣人建筑中。目前國內(nèi) 的鋁型材表面采川陽極氧化工藝進行防腐保護處理。由于陽極氧化工藝局限性，使鋁型材外表只冇 銀白和古銅兩種色彩，再加上陽極氧化膜不耐酸堿，易污染，裝飾性差等缺點，近兒年國內(nèi)乂開始 便用的使用

9、涂料涂裝鋁型材。裝飾性雖有提高，但由于使用而候性較差的環(huán)氧樹脂和聚脂涂料等來 涂裝,戶外壽命很短，裝飾效果只能保持?jǐn)?shù)年，煎的只冇年。這仍然不能滿足鋁型材的使用要求。 采用氟碳涂料涂裝的鋁型材，使原來陽極氧化膜保護的鋁型材的使用壽命從數(shù)年提高到20年以上, 并可提供各種各樣的色彩共選擇，大大提高鋁型材的裝飾性，并使我國鋁型材質(zhì)量水平躍上一個新 臺階。4、氟碳涂料應(yīng)用于戶外建筑鋼結(jié)構(gòu)的保護戶外建筑鋼結(jié)構(gòu)特別是戶外人型鋼結(jié)構(gòu)，一般均有長期使用壽命的要求。由于原來使用的聚氨 脂，丙烯酸，氯化橡膠和氯磺化聚乙烯涂料性能的限制，涂層35年必須重涂，費錢乂費時。而將氟 碳涂料與富鋅、環(huán)氧云鐵等涂料配套應(yīng)用與

10、鋼結(jié)構(gòu)，涂層系統(tǒng)可通過10000小時的鹽霧，5000小時 的加速老化試驗，涂層對基層鋼材有數(shù)十年以上的保護作用。三、現(xiàn)有涂料在鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層中應(yīng)用的介紹1、熱噴涂鋅鋁及其合金防腐涂料熱噴涂技術(shù)早在1910年就已經(jīng)形成，國外在三十年代開始廣泛采用此技術(shù)來防護鋼鐵構(gòu)件的人 氣腐蝕及特殊要求的處理，我國在五十年代引進了熱噴涂技術(shù)，并將其應(yīng)用在大型鋼鐵構(gòu)筑物的防 腐。熱噴涂鋅鋁及其合金防腐涂料主要用于大氣和水腐蝕環(huán)境中，使用壽命20-30年。金屬鋅和鋁 均具有很好的耐大氣腐蝕特性。在鋼鐵構(gòu)件上噴涂鋅，鋅是負電位和鋼形成犧牲陽極保護作用，從 而使鋼詼棊體得到了保護。冃前大氣防護金屬噴涂層更多地傾向于噴涂

11、鋁涂層。一般熱噴涂鋅鋁及 其合金防腐涂料的前處理要求很鬲，噴砂除銹到sa3級標(biāo)準(zhǔn)，很難達到。1仏幾，原料zn和鋁的純度 要求很高（zn要求99.99%, a1要求99.5%）,否則將大大縮短使用熱噴涂涂層的防腐壽命。熱噴 涂鋅鋁及英合金防腐涂料還需要外封閉層，主要采用環(huán)氧樹脂涂料和聚氨酯涂料。山于此類防腐涂 料成本很高，國內(nèi)應(yīng)用不多。代替的方法z就是采用性能好而價格便宜的環(huán)氧富鋅涂層。金屬噴涂防護涂層有如卜-特點：1）涂層與某體結(jié)合牢固，涂層壽命長，氏期經(jīng)濟效益好；2）工藝靈活，適用于重要的大型及難于維護的鋼鐵結(jié)構(gòu)的長效防護，且可現(xiàn)場施工；3）涂層經(jīng)封閉及涂裝處理，可人人延長涂層的使用壽命，從

12、理論和實際應(yīng)用的效果來看，熱噴鋅 或噴鋁的涂層是涂裝的最好底層。二者結(jié)合起來即形成金屬噴涂層與涂裝涂層的復(fù)合涂層。此復(fù)合 涂層的防護壽命較金屬噴涂層和涂料防護層二者壽命之和還要長，常為單一涂料防護層防護壽命的 數(shù)倍：4）施工工藝要求嚴(yán)格，表面處理必須達到sa3級，要求有專業(yè)熟練操作工人。工程施工周期較長。2、紅丹防銹漆紅丹防銹漆是防銹漆中的古老品種，雖然它有一些缺陷但是因其優(yōu)良的防銹性能，目而在國內(nèi) 還有很多應(yīng)用。紅丹防銹漆的主顏料是紅丹，配合以滑石粉、碳酸鈣等，與其配合的漆料以含油樹脂為多，如 厚汕、脂膠、長汕和中汕醇酸、酚醛及環(huán)氧酯等。紅丹防銹漆的漆膜堅韌，防銹性能持久，適丿應(yīng)而 廣，川于

13、大型鋼結(jié)構(gòu)及重要工程上，防銹效果可靠。在表面處理較為怵i難、留有少量銹跡的場合， 仍能保持其優(yōu)良的性能。紅丹防銹漆不足之處是：紅丹含鉛蜃高、毒性人；因其密度很人，在一定pvc的情況下，用量 多、容易沉淀；漆膜的流平性欠佳，與酸值高的漆科配合，冇增稠現(xiàn)彖。紅丹防銹漆不耐曬，空氣中的二氧化碳能降低其防銹性能，已涂紅丹防銹底談的上件應(yīng)及吋涂 以面壕：在涂紅丹底漆的部位不能進行焊接和切割作業(yè)，以免鉛屮毒。3、鐵紅防銹底漆此類防銹底漆以物理填充和屏蔽作川保護底材不受侵蝕，常川少量學(xué)活性顏料配合，以彌補其 抗?jié)B性的不足。鐵紅防銹底漆的防銹件中等，遮蓋力強、施工性好，漆膜對h光、大氣、水等比較 穩(wěn)定，合一定

14、的耐熱性。用途廣泛，價格低廉，在五金產(chǎn)品、機床、電機管道和一般鋼結(jié)構(gòu)屮均大 量米用。4、磷化底漆磷化底漆是由金屬磷化處理發(fā)展演變而來的，從某種意義上講是磷化處理的一種施工方式。磷 化底漆的作用可以概括為：磷化一鈍化一成膜。由聚乙烯醇縮醛、鉛酸鹽及輔助材料組成一個組 分，用磷酸作為處理例，在金屬表血上發(fā)生磷化和鈍化作用，形成厚度3-10um的磷化膜，該膜有很 高的介電性,短時間內(nèi)可經(jīng)受400500°c的高溫、在水中的溶解度僅為1.76mg/l(16°c)o聚乙烯 醇縮丁醛在磷化鈍化膜上附著牢固，并可與磷酸鹽和儕酸鹽牛成絡(luò)合物，改善涂料與金屬底材的結(jié) 合力，并能阻止膜下腐蝕和腐

15、蝕向該膜損傷處蔓延；磷化底漆已廣泛用作為鋼鐵及有色金屬結(jié)構(gòu)和 設(shè)施的增強防銹材料，尤其是住海洋、濕熱地區(qū)的鋼鐵結(jié)構(gòu)、橋梁、港口設(shè)備等方面。但不適宜涂 裝鋸銳鈉、輅鴨鋼及含銅鋼。磷化底漆有增強防銹作用，但其上仍需涂普通型防銹底漆，不宜其接在其上涂硝基、氨基、氯 化橡膠等防銹漆，可川汕基酚醛底漆過渡。-般磷化底漆一經(jīng)涂布，最好及時涂以其他底漆，于室 內(nèi)最長不應(yīng)超過56個月，存八外不能超過一周。5、帶銹底漆銹面涂料擾是直接涂在除去上層浮銹的底銹上的底漆。它的主要作用是把活性的銹“情性化”, 使其早穩(wěn)定的狀態(tài)，作能很好地附著在鋼鐵表面上，起到一般防銹底漆的作用。為達到這一目的，通常采用下述三種方法：化

16、學(xué)方法：利用一些化合物與鐵銹反應(yīng)，把活性的銹轉(zhuǎn)化成情性的絡(luò)合物或螯合物，它們非但 對鋼鐵無害，抑或有一定的保護作用；物理方法：利用涂料和助劑的良好的滲透性，對疏松的飲銹進行浸潤，把鐵銹分隔包圍，阻止 銹蝕進一步發(fā)展或采用抗?jié)B性優(yōu)良的涂層將銹而屏蔽，與腐蝕介質(zhì)隔離；化學(xué)物理方法：此法不僅僅是上述兩種方法的綜合，而且賦子了許多新的內(nèi)容。例如，利用涂 料的滲透力、使漆料充滿銹層的微孔，或透過銹層到金屬表面，將嵌埋在里面的水和槽物封閉或吸 收。又如，滲透性良好的漆料帶有易與水反應(yīng)的活性基團，在銹層內(nèi)與水反應(yīng)，交聯(lián)固化，使成膜 物質(zhì)植根于銹層z中，使銹層堅團，不易剝落；6、富鋅底漆人們早已知道鋅対鋼鐵的

17、良好保護作用，在100多年以前就有了熱浸鋅的方法。被稱為“冷鍍 鋅”的富鋅底漆問世以后，“鋅保護”得到廣更廣泛的應(yīng)用。如今國內(nèi)外的一些大型工程，如跨海大 橋、穿越河底的輸袖氣管道、海洋石油平臺以及港口碼頭設(shè)施等，應(yīng)用富鋅底添防銹，已成為首選 采用的保護方案，富鋅底漆已成為重防腐蝕涂料的主要品種。富鋅底漆的防銹機理是犧牲陽極或稱 為陰極保護。當(dāng)涂裝了富鋅底漆的鋼結(jié)構(gòu)發(fā)牛腐蝕時，因為金屈鋅在很寬的服度范用內(nèi)的電極電性 比鐵負，鋅是陽極，被腐蝕，鐵是陰極得到保護。即使不慎劃傷了漆膜，在一定范圍內(nèi)，銹蝕不外 延，在一定程度上可以口己修復(fù)。在大氣和海洋氣候條件下，保護期能達到3-15年。富鋅底漆分為兩人

18、類型，即無機型和有機型，是以粘合別來劃分的。無機粘合劑以硅酸鹽為主, 耐腐蝕性好，但施工件能不如有機型好，對底材的表面處理要求嚴(yán)格；有機型粘合劑以環(huán)氧樹脂為 多，防銹性比無機型相差，但施工性能好，對底材表面處理質(zhì)量容忍度大無機富鋅漆具冇耐水、耐鹽霧、耐濕熱、耐候等特點，對基體表面處理要求嚴(yán)格，否則涂層不 牢固，注意與血漆的配套性，否則會發(fā)牛起泡、脫落現(xiàn)象。有機富鋅漆是壞氧富鋅漆或聚氨酯富鋅漆，具有良好的附著力，具有耐油、耐水、耐溶劑、耐 沖擊好的特點，對基體表面處理要求比無機富鋅漆要低一些，電化學(xué)保護作川比無機富鋅漆稍差。 般常用環(huán)氧富鋅漆作底漆。7、環(huán)氧中間漆環(huán)氧中間漆是底漆或面漆z間的中間

19、層，它既聯(lián)底乂接面，起承上啟下作用，增強屏蔽作用， 又可提高涂膜厚度，長效重防腐涂料體系屮環(huán)氧云鐵防銹漆是首選屮間漆。云母氧化鐵是穩(wěn)定的a -fe203,是六角形片狀晶體，在涂膜屮以平行的方向重疊排列，可以有效地防止水汽的滲透，對陽 光反射力強，還能吸收紅外線，延緩漆膜的老化，因此有很好的防銹性能和耐候性。在環(huán)氧云鐵防 銹漆屮，環(huán)氧基團提供了漆膜優(yōu)界的附著力。它常為富鋅底漆配套便用，具有良好的封閉性能、耐 候性、耐久性及耐磨性等。表面具冇一定的粗糙度，對面漆冇良好的附著力。常與環(huán)氧、聚氨酯面 漆配套使用。8、氯化橡膠防腐涂料氯化橡膠的c1-c1鍵有一定的極性，有良好的附著力，乂因它的組成屮不含

20、酯鍵，故耐腐蝕， 漆膜透水率低。在我國大量應(yīng)用于船舶、港灣結(jié)構(gòu)等重防腐場合，效果良好，所以有人將氯化橡膠 作為使用壽命長達3050防腐方案的面漆涂層唯一選擇，這忽視了氯化橡膠比較低劣的裝飾性能。 由于氯化橡膠中氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達65%以上，所以在受紫外線照射時，常析出氯化氫而降解，用于 鋼結(jié)構(gòu)表而，這種面漆的裝飾性較差，其外觀壽命一般不超過五年，在戶外使用一、二年后就會嚴(yán) 重失光、失色，裝飾性能極差，無法適應(yīng)現(xiàn)代社會同時強調(diào)防腐和裝飾的新耍求。9、脂肪族丙烯酸聚氨酯涂料脂肪族丙烯酸聚氨酯涂料是以hdi縮二腺為主要原料的脂肪族聚氨酯與丙烯酸樹脂聚介改性的 各色丙烯酸聚氨酯漆，它同時兼有丙烯酸樹脂和

21、脂肪族聚氨酯的優(yōu)良性能，乂具有優(yōu)界的耐候性、 抗粉化、抗龜裂和優(yōu)界的耐蝕性、耐油、耐堿、耐工業(yè)廢料，此外漆膜堅韌耐磨、豐滿光亮、美觀, 具有良好的裝飾性，常用于高檔裝飾。但其戶外耐候性壽命也只有12年左右。10、聚腺涂料聚脫涂料不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂而不產(chǎn)生流淌現(xiàn)象；對 水分、濕氣不敏感，施匸不受環(huán)境影響；100%固含量，環(huán)保；1次施工達到厚度要求；涂層致密、 無接縫，耐化學(xué)腐蝕；附著力好；耐擊穿電壓高，與陰極保護配套性好；伸長率可達300%,耐候 性與普通聚氨酯涂料相當(dāng)。無法獲得較薄的涂層（-般大于1伽），原料需要進口，單價較高，單位面積原料成本較高：需耍專業(yè)

22、噴涂設(shè)備。4.鋼結(jié)構(gòu)長效防腐涂層設(shè)計和配套性研究為了試驗不同底漆或前處理方式對于氟碳面漆的配套性能、長期防腐性能的優(yōu)劣進行評價，我 們按照國標(biāo)gb/t 1771,對不同的氟碳涂料的配套體系進行了試驗?；宀捎?*15的磨光鋼板，樣板的側(cè)面和背部予以封閉，鹽霧試驗機型號-，鹽水濃度50±10g/l,ph值6. 5-7.2,溫度(23±2)°c,和對濕度(50±5) %。鋼結(jié)構(gòu)長效防腐涂層配套性研究試驗結(jié)果實驗編 號123456前處理噴砂除銹sa2. 5噴砂除銹sa2. 0噴砂除銹sa2. 0酸洗除銹酸洗除銹手工除銹st3底漆富鋅底漆70 uni無機富鋅涂料

23、80 pm聚服涂料1. 5mm熱鍍鋅50 u m達克羅1 oum紅丹底漆20um中涂云鐵底漆1 ooum環(huán)氧云鐵底漆100pm白色面漆氟碳面漆2030um氟碳面漆20 -30um氟碳面漆20 -30um氟碳面漆20 -30um氟碳面漆20 -3oum氟碳面漆20 -3oum劃格法 附著力100/10090/100100/100100/100100/10070/100中性鹽 霧 3000 小時無變化附著力下降，50/100 (露出無 機富鋅層)無變化無變化少量銹 蝕，2級； 附著力下 降到80/100銹蝕嚴(yán) 重，5級， 面漆鼓 起， 10/100從上表鹽霧試驗結(jié)果來看，比較適鋼結(jié)構(gòu)長效防腐目的的氟碳涂料涂裝系統(tǒng)如f：(1) 環(huán)氧富鋅底漆一環(huán)氧云鐵涂層一氟碳面漆；(2) 無機富鋅漆一環(huán)氧云鐵涂層一氟碳面漆:(3) 熱噴(鋅、鋁)層一環(huán)氧云鐵涂層一氟碳而漆；(4) 聚腺涂料-氟碳面漆。上述(1)、(2)兩種底漆環(huán)氧富鋅底漆和無機富鋅漆，效果良好。從理論上、研究試驗結(jié)果上以及 實際使川上無機富鋅漆的防腐蝕性能均要比環(huán)氧富鋅漆要好，因它可與鋼面反應(yīng)生成硅酸鐵，所以 附著力很強；環(huán)氧富鋅底漆涂層的孔隙電阻率要比無機富鋅涂層的孔隙電阻率小得多；受損傷的鋼 鐵表面用無機富鋅要比用環(huán)氧富鋅的要好。但是由于無機富鋅底漆的施工性能以及少后續(xù)中間漆的 附著力沒冇環(huán)氧富鋅底漆