氟碳塗料
| 氟碳塗料 |
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| 氟碳塗料 |
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中文名稱 ：氟碳塗料 外文名稱 ：Fluorocarbon Coatings 塗裝膜厚 ：30 ~ 50 um 儲存期限 ：1年 |
氟碳塗料是指以氟樹脂為主要成膜物質的塗料;又稱氟碳漆、氟塗料、氟樹脂塗料等。在各種塗料之中，氟樹脂塗料由於引入的氟元素電負性大，碳氟鍵能強，具有特別優越的各項性能。耐候性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性，而且具有獨特的不粘性和低摩擦性。經過幾十年的快速發展，氟塗料在建築、化學工業、電器電子工業、機械工業、航空航天產業、家庭用品的各個領域得到廣泛應用。成為繼丙烯酸塗料、聚氨酯塗料、有機硅塗料等高性能塗料之後，綜合性能最高的塗料品牌。目前，應用比較廣泛的氟樹脂塗料主要有PTFE、PVDF、PEVE等三大類型。[1]
目錄
起源
最早的"氟碳塗料"其實早在1938年就誕生了，就是大家熟知的杜邦公司的特氟隆塗層，即聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟丙烯(FEP)等共聚合物。這類材料其獨特優異的耐熱(180℃-260℃)、耐低溫(-200℃)、自潤滑性及化學穩定性能等，而被稱為"拒腐蝕、永不粘的特富龍"，氟碳漆一般分為三氟和四氟，四氟的防腐性能更高。由於使用時需要極高液化的溫度，對顏料的分散性很差，因此一直只被用在不沾鍋，醫療，航空等領域，沒有進入建築領域。一直到1965年美國Pennwalt 公司開發成功以聚偏二氟乙烯(PVDF)(商標Kynar 500)為基料的建築用氟碳塗料以來，氟碳塗料實現了商業化，人們才看到了氟碳塗料在建築領域的應用前景，全世界有數以萬計的建築物在(PVDF)氟碳塗料的保護下熠熠生輝。由於該類塗料還是屬於烘烤型塗料，雖然烘烤溫度比聚四氟乙烯要低很多，大約在230℃，因此還是無法在現場使用，需要工廠加工，這也制約氟碳塗料進一步的推廣。直到1982年，日本旭硝子公司開發出氟烯烴-乙烯基醚共聚物(PEVE)才開創了能常溫下溶解於芳烴、脂類、酮類溶劑的常溫固化氟樹脂，它克服了原來氟碳塗料不能常溫固化的缺點，實現了在施工工地現場塗裝氟碳塗料的理想，大大拓展了氟碳塗料的應用領域。[2]
特殊性能
優點
(1)優良的防腐蝕性能--得益於極好的化學惰性、漆膜耐酸、鹼、鹽等化學物質和多種化學溶劑，為基材提供保護屏障;該漆膜堅韌--表面硬度高、耐衝擊、抗屈曲、耐磨性好，顯示出極佳的物理機械性能。
(2)免維護、自清潔--氟碳塗層有極低的表面能、表面灰塵可通過雨水自潔，極好的疏水性(最大吸水率小於5% )且斥油、極小的摩擦係數(0.15 - 0.17 )，不會粘塵結垢，防污性好。
(3)強附着性--在銅、不鏽鋼等金屬、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、複合材料等表面都具有其優良的附着力，基本顯示出宜附於任何材料的特性。高裝飾性--在60 度光澤計中，能達到80% 以上的高光澤。
(4)超長耐候性--塗層中含有大量的F--C鍵，決定了其超強的穩定性，不粉化、不褪色，使用壽命長達20年，具有比任何其他類塗料更為優異的使用性能。優異的施工性-雙組分包裝、貯存期長、施工方便。
缺點
油性氟碳漆的缺點
(1)雙組分塗料在施工存在各種限制。
(2)在外牆應用時對施工條件和配套材料要求高，塗層剛性，不具備好的彈性，性能不穩定，出現開裂、脫皮現象。
(3)易被污染環境，長期裝飾性一般;造價高。
(4)溶劑型塗料含有大量的有機揮發物(VOC)，對環境污染極為嚴重，同時也浪費資源、浪費能源。
水性氟碳漆的缺點
產品還很不成熟，耐候性比溶劑型氟碳塗料差很多，保光性、硬度都很差，施工完過幾個月就會顯現出來。不適應用於建築:氟碳漆在分解溫度以下是安全無毒，但當建築發生火災時因受熱分解產生劇毒的光氣等十幾種有害氣體。
注意事項
1.調配好的氟碳漆塗料必須5小時內用完，以避免超過活化期作廢;
2.該氟碳漆應置於乾燥、防水、防漏、防曬、防高溫、遠離火源;
3.開罐後，用120-200目過濾後使用;
4.施工溫度:0-35℃為宜，相對濕度小於80﹪。
相對優勢
1.與傳統油漆塗料比較，具有更加出色的耐光，耐侯性;
2.與傳統的外牆貼鋁塑板相比，操作更簡易，翻新容易;
3.造價比鋁塑板低很多，又可達到相同的效果;
4..質量輕，不會給牆體帶來沉重的負擔，不存在鋁塑板墜落的危險。
配套底漆
鋼鐵表面:無機富鋅、環氧或聚氨酯底漆、中塗漆。
塑料或玻璃鋼:經表面處理後可直接使用。
施工貯存
(1)塗裝前須將物體表面灰塵、油物、鏽蝕等處理乾淨，以保證塗刷質量。施工中嚴禁帶入水份。
(2)塗料配比為:甲組分(基料)、乙組分(固化劑) =1 (桶): 1 (桶)。
(3)施工配比方法為:將甲組分大口打開，將乙組分加入甲組分內，充分攪拌均勻。熟化 30 分鐘，即可進行塗裝。
(4)此材料要求隨配隨用，不可久貯，配比後的塗料須在六小時之內用完。未配完的材料要密封保存。
(5)施工應選擇晴好天氣，避免在風沙、雨雪天氣條件下施工。塗裝最佳溫度 5 - 30 ℃為宜。陰雨、霧、雪天或相對濕度大於 75% 時，應停止施工。
(6)施工時，如漆質過稠，可用專用稀釋劑調整施工粘度。
(7)氟碳漆產品應存放在陰涼乾燥處 , 防止日光直接照射 , 隔絕火源 , 遠離熱源。
(8)貯存期為六個月 , 期滿後應檢驗各項技術指標 , 如達到指標要求 , 可繼續使用。[3]
基層要求
1.抹灰和混凝土的基層質量應符合《JGJ建築裝飾工程施工及驗收規範》。
2.抹灰層或混凝土表面層(包括分割縫、窗框周圍等)不得有污物。
3.基層表面必須牢固、無酥鬆，不得有裂縫或起殼，平整度≤2mm，基層無浮塵，無粘附顆粒物。
4.抹灰和混凝土基層塗刷外牆塗料要求含水率不得大於10%，PH值不得高於9，新粉刷水泥砂漿牆面夏季要求養護10天以上，冬季需20天以上，現澆混凝土牆面夏季需養護21天以上，冬季需28天以上。
基面處理
- 1.檢查牆面平整度，大的突起處需砂磨平整，大的凹陷或孔洞處用水泥砂漿進行填補並打磨平整.
- 2..對牆面較大裂紋進行切割，並連續多遍進行填充高彈膩子，直至牆面平整，膩子乾燥後打磨平整.
- 3.用毛刷、鏟刀或砂紙清除牆面的顆粒雜物，剷除牆面酥鬆的水泥層.
- 4.處理完畢要求符合平整度要求≤2mm.
- 5.牆面達到基本清潔，無浮塵，無粘附顆粒物。
滿批氟碳漆專用抗裂膩子
- 1.採用氟碳漆專用抗裂膩子:氟碳漆抗裂膩子專用添加劑:水=20;1;8的比例進行膩子的調配，膩子必須用手電鑽進行充分攪拌均勻。
- 2.最長放置時間為4小時，超過4小時不得使用，已經固化的漿料也不能使用;檢查牆體表面有無顆粒粉塵等沾污物，應該將其清理乾淨。
- 3.用兩米長的鋁合金靠尺拖刮膩子，先豎刮一遍，然後橫刮一遍，靠尺運行速度及用力應均衡，否則會沿靠尺運動的方向形成波浪狀而影響其平整度。4.粘貼裝飾膠帶，按要求進行界格條的分割，界格分好後披膩子，然後逐遍將膠帶撕下。
- 5.膩子一般批嵌4-5遍; 6.膩子層乾燥(一般不超過4小時)後進行砂磨。時間太長，膩子干硬，將很難砂磨(浪費人力和砂紙)，必須將粗糙膩面完全磨光，否則後續施工將浪費大量膩子。
- 6.應採用120目或150目砂紙打磨。
- 7.膩子打磨後牆面凸凹不平現象應徹底消除，同時修直陽角和腰線。
拋光膩子
- 1.在打磨平整的膩子上進行拋光膩子的施工。
- 2.要求表面無批刮印痕，尤其是陰陽角、滴水線、窗沿及落水管附近牆面。
- 3.線條平直、陽角筆直，無殘缺。
- 4.用指甲摳無掉粉現象，粘結力合格。
- 5.手感平滑，無凸凹及起伏的感覺。
技術特徵
- 1、塗層耐久性提高:氟碳樹脂乳液加金屬鋁粉合成的氟碳金屬漆要比普通的硅丙或丙烯酸樹脂乳液合成的金屬漆，在耐久性(即抗老化性能)方面有了很大提高，被稱之為超耐久性塗料。
- 2、無須面漆層保護:由於氟碳漆在抗酸鹼性、抗紫外線輻射、抗風化、耐水性、抗靜電性能諸多方面性能的提高，因此其塗層已無須用面漆保護，在工藝上只須噴塗完金屬漆後可以不再施塗面漆層。
- 3、金屬光澤更突出:金屬漆的目的須具有金屬光澤，否則將失去意義。由於氟碳金屬漆其乳液透明度更純、更高，所以金屬度就更易顯現。
底漆噴塗
- 1.檢查膩子是否符合要求，有問題的地方及時修補。
- 2.在完全乾燥的牆面(牆體要乾燥，牆面含水率小於8%)上噴塗底漆(氣壓在5-8kg/cm2，無水噴塗)。
- 3.要求噴塗均勻，不能漏噴，顏色應保持均勻一致，不得出現發花現象，颳風(六級以上)及雨天不能施工。
- 4.底漆噴塗一遍，噴塗完畢進行檢查，發現牆面有批刮印痕或蜂眼現象，必須打磨至符合要求。
- 5.打磨應採用280目或360目水磨砂紙，打磨應仔細，注意不能將塗膜磨穿。
- 6.打磨完畢應進行除塵處理，用抹布等將牆面上打磨產生的粉塵處理乾淨。如果除塵不徹底，氟碳漆施工後將無法達到平滑的塗膜。
- 7.底漆噴塗後，應顏色均勻，光澤均勻，塗膜表面光滑，無粉塵等污漬。
面漆噴塗
- 1..底漆必須完全乾燥，牆面不得有粉塵等雜物。
- 2.施工配比，主漆:固化劑:稀釋劑=10:1:2。
- 3.調配後的氟碳漆必須採用200目紗網進行過濾，稀釋劑在放置過程中應不斷攪拌，以免沉澱。
- 4.噴槍型號:W-77，噴嘴尺寸:1.5-2.0mm，氣泵壓力:0.3-0.5Mp。
- 5.施工時應考慮噴塗人數、噴塗面積、噴塗基面、吊籠分布的配合， 考慮到本工程的實際情況，安排施工人員同時進行噴塗，在保證不流掛的前提下，儘可能的噴厚一些。
- 6.應做好防污和防毒工作，對落水管等應進行保護，工人施工時應戴防毒面罩和手套等防護用品，同時嚴禁煙火;噴塗應均勻，密度合理，無流掛、明暗不均、發花等現象，手感細膩，光澤均勻，無批刮印痕和凸凹不平現象。
清理衛生
- 1.對污染的地方如玻璃、落水管等位置進行清理，注意對其它成品的保護，清理應徹底。
- 2.對生活區及庫存區進行清理，恢復原樣。
發展情況
1938年美國杜邦公司合成聚四氟乙烯樹脂，開發出"特氟龍"不粘塗料，它是將聚四氟乙烯(PTFE)以微小顆粒狀態分散在溶劑中，然後以360-380℃的高溫燒結成膜，該塗層可長期在-195--250℃下使用，其耐化學品性超過所有聚合物，主要應用於不粘塗層;如:不粘鍋內塗膜、聚合反應釜內襯。20世紀60年代，Elf Ato 公司開發出"Kynar500"為商標的聚偏二氟乙烯(PVDF)氟碳樹脂，隨後，被應用於氟碳塗料之中。它具有優良的耐候性、耐水性、耐污染性、耐化學品性，尤其用於建築物的外部裝飾有其他塗料無法相比的優點。但由於PVDF樹脂不溶於普通溶劑，塗膜的形成需要230-250℃的高溫燒結成膜，所以只能應用在有固定加工場所的、有烘烤設備的鋁幕牆板、鋁型材、彩鋼板等耐高溫的外牆裝飾材料的基材上，限制了它的使用。1982年，日本旭硝子公司開發出了氟烯烴-乙烯基醚共聚物(FEVE)樹脂，該樹脂在氟烯烴的基礎上引進了溶解性官能團、附着性官能團、交聯固化性官能團、促進流變性官能團，不僅秉承了氟樹脂的所有優良品質，而且還具有在常溫下溶解於芳烴、脂類、酮類等常規溶劑、常溫下交聯固化等性能。該樹脂應用到氟碳塗料中，使得氟碳塗料的應用領域擴大到了不耐高溫的PVC型材、塑鋼型材、玻璃鋼、有機玻璃等有機材質;無法進入烘箱的大型鋼板、鋼結構;需要現場施工的道路橋樑結構、建築外牆;以及有色金屬、玻璃材質、陶瓷製品、石頭木器材質等等。20世紀90年代中後期，水性氟碳乳液樹脂又被成功應用於氟碳塗料之中。它的高耐候性、耐水性、耐污染性、耐化學品性與溶劑型氟碳塗料相比毫不遜色;它的環保性使它輕易突破了一些歐美國家的環保壁壘;它的易施工性使它的工、料費用甚至低於同樣高品質的溶劑型氟碳塗料。水性氟碳塗料已經成為建築塗料發展的主要方向。人類在進步、科技在發展，氟碳塗料也不斷在前進，問世以及還在研究階段的科技成果有:親水性自清潔抗污染氟碳塗料、阻燃防火型氟碳塗料、耐磨潤滑型氟碳塗料、熒光型氟碳塗料、電熱氟碳塗料等功能性氟碳塗料;粉末氟碳塗料;水性木器氟碳塗料;納米氟碳塗料等等。全球氟樹脂生產廠家20多家，遍布世界十幾個國家。2000年世界氟樹脂生產能力約為10萬噸，2005年生產能力穩步上升到12萬-14萬噸。世界氟樹脂主要生產廠家有美國杜邦公司、英國ICI公司、美國阿托-菲納公司、日本旭硝子和大金公司等，它們的年生產能力為3000噸至2萬噸不等。國內生產氟樹脂的企業主要有:上海三愛富、常熟中昊等，生產規模都在壯大之中。 從國內外的比較看，國外在氟碳塗料行業的起步較早、產品工藝較成熟、市場運作較規範、應用經驗較豐富、實驗數據較健全。其中的典型代表有:PPG、大金、旭硝子等等國內的氟碳塗料行業起步較晚，但發展很快，在短短十幾年的時間裡，不僅開發出了國外已經應用很久的"特氟龍"不粘塗料、高溫烘烤型PVDF塗料，而且還成功推廣了FEVE型可常溫固化氟碳塗料。同時還緊緊抓住了目前世界上最潮流的水性環保氟碳塗料、各種功能性氟碳塗料。
應用
氟碳塗料廣泛應用到各行各業的各個領域，下面從氟碳塗料最常用的幾個領域進行討論
鋼材領域
氟碳塗料在鋼材領域的應用最早出現在彩鋼板上，安裝在廠房和倉庫的頂部，由於它經久耐用，安裝方便，色彩絢麗，很快在全球流行開來。全球鋼結構建築及產品領域的巨頭--巴特勒，她所承接的彩鋼板業務和建築橋樑鋼結構業務幾乎都採用氟碳塗料塗層。上海浦東國際機場屋頂就採用氟碳塗料塗裝的彩鋼板。在道路橋樑建設領域，對所有鋼材的防腐要求都很高。據世界一些國家的統計，每年總腐蝕損失可占國民經濟總產值(GDP)的2%-4%，美國與鋼筋鏽蝕有關的損失可占總腐蝕損失的40%，僅橋樑腐蝕破壞就占總腐蝕損失的20%。因此，2000年以後設計或改造的重點橋樑90%都指定用氟碳塗料進行塗裝保護。例1:重慶嘉陵江大橋的鋼樑，由於受酸雨影響，每年必須除銹和油漆一次，每次花費幾十萬元，從1993年使用氟碳塗料至1999年的6年時間裡，塗膜完好，只有輕微的失光;例2:上海的盧浦大橋，造型美觀，設計獨特，一度曾是上海人民的驕傲，但是由於沒使用氟碳塗料，正式使用還不到一年，橋面已大面積出現雨垢，嚴重影響了橋樑的整體美觀。例3:採用上海衡峰FUVIT-B氟碳塗裝系統的重慶大佛寺長江大橋，已使用2年多，鋼樑和橋面都完好如初。在建築領域，尤其是高檔建築和廠房建築，鋼結構開始大量使用。為了保持長期的使用安全和美觀，減少清潔和維護的費用，大部分設計師在設計時在外牆面和鋼結構表面都指定使用氟碳塗料。成功案例有:採用上海衡峰FUVIT-ST系統的上海科技城、浦東國際機場、虹口體育場、上海虹橋機場，至今仍顏色絢麗、熠熠生輝。在高架天線和電視塔的鋼結構領域，氟碳塗料仍不可缺少。我國每年花在鋼塔桅更新上的直接費用在千萬以上，中央直屬電台年平均金屬防護費用約占總維護費用的10%，個別工程採用了氟碳塗料的耐候鋼，其塗層費用約占鋼結構造價的10%-25%，每年節約維修費用約10%。10年節約的費用可再建一座同樣高塔。
混凝土
氟碳塗料在混凝土上的應用主要體現在建築外牆上。美國、歐洲、日本等發達國家的建築外牆已經逐步摒棄了瓷磚、馬賽克等裝飾材料，80%以上使用塗料進行裝飾。其中氟碳塗料優異的綜合性能和性能價格比，使它在超高建築、標誌性建築、重點工程等方面具有無以倫比的競爭優勢，隨着水性氟碳塗料的開發和應用，它可噴塗，也可混塗，又使它在施工方面的成本大大降低。這也是氟碳塗料市場的主要增長點。我國在建築外牆領域，塗料的使用率很低，只有10%，氟碳塗料的使用就更少了。隨着國家法規對瓷磚、馬賽克、玻璃幕牆等建材的限制，塗料在建築市場的份額將大幅攀升，預計，到2015年將達到60%以上。其中，氟碳塗料在大型建築，超高建築，標誌性建築方面具有得天獨厚的優勢，國內已使用氟碳塗料外牆的建築有:上海邊防檢查站、東方藝術中心、正大廣場、深圳蛇口科技大廈、常德捲菸廠等等。
有機材料
在20世紀90年代，氟碳塗料應用在塑鋼型材、玻璃鋼、有機玻璃等有機材料上是根本不可能的。因為有機材質不能承受230-250℃的烘烤溫度，直到近本世紀開始，隨着可常溫固化氟碳塗料的問世，氟碳塗料才開始在有機材質上使用。
鋁合金
過去，國內鋁合金、鋁塑板的塗裝都依賴國外進口的PVDF氟碳塗料，隨着國內科技的進步，國產PVDF、中低溫、常溫氟碳塗料已逐漸替代進口塗料。
其他領域
氟碳塗料具有優異的耐候性、耐摩擦、耐擦拭、耐沾污、耐酸、耐鹼、憎油、憎水等性能。氟碳塗料分水性和油性;其中還分為民用和工業。氟碳塗料是可以做在汽車上的，但是氟碳塗料的硬度還不夠高，只有4-6H。汽車零部件、戶外家電外殼、五金配件等方面，也在大量使用着氟碳塗料，用來增加零件本身的耐磨性、潤滑性、緩衝性和使用壽命。船舶製造則被認為是氟碳塗料進軍的另一個巨大市場。 氟碳塗料在國外的應用已經相當普遍，這和他們的經濟實力、塗料普及率、使用經驗、質量觀念等因素有關。國內氟碳塗料的應用面及銷售量還處於一個相對較低的水平。人們對它的性能和使用還不夠了解。隨着氟碳塗料技術的進步和施工應用技術的完善，氟碳塗料優異的性能價格比將使它在各個領域越來越具有競爭力。
結語
在美國、西歐、日本等發達國家氟碳塗料的應用已有70多年的歷史，在鋼材塗裝領域已占有很大的市場，我國氟碳塗料在鋼材領域的應用才剛剛起步，但國內的塗料生產商已經認識到氟碳塗料在鋼材方面的巨大潛在市場，已經進行了大量的研究開發工作。如:鋼結構的基材預處理、底漆面漆配套、施工條件和控制、安裝和裝配條件。可以預計，隨着有機氟工業的發展和塗裝工藝的進一步完善。氟碳塗料在鋼材領域的應用將越來越廣泛。
注意事項
- 1、施工溫度0-35℃，基面溫度最好不低於5℃。
- 2、材料貯存要注意防潮、防水、防太陽直射。
- 3、光澤一致，不允許流掛、漏塗。
- 4、每次配料量不宜過多，以免長時間靜置，導致固化。
- 5、一定要使用專用專配套輔料，嚴禁用水、香蕉水、醇、汽油等。
- 6、在濕度85%以下，溫度0-35℃為宜，切勿在以下條件下施工:雨、雪、霧、霜、大風，或相對濕度85%以上。
- 7、常溫下塗裝後的漆膜7d左右方可完全固化，建議不要提前使用。
- 8、安全措施及預防方法:保證良好通風，佩戴防護用具，防止沾污皮膚、眼睛。如有漆料濺入眼睛，請立即用清水沖洗並及時就醫。施工環境嚴禁煙火。
- 9、造價比鋁塑板低很多，又可達到相同的效果;
- 10、質量輕，不會給牆體帶來沉重的負擔，不存在鋁塑板墜落的危險。專業生產，環保性強，廠家直銷，技術支持。可以根據你的需要進行配色。
- 11、調配好的氟碳漆塗料必須5小時內用完，以避免超過活化期作廢。
- 12、該氟碳漆應置於乾燥、防水、防漏、防曬、防高溫、遠離火源。
- 13、開罐後，用120-200目過濾後使用。
安全措施
- 1、施工場所應儘量保持良好通風。為消除使用過程中的爆炸隱患,應保證足夠的通風量以維持氣體/空氣比例不超過最低爆炸極限的10 %,通常每千克溶劑需要200立方米通風量,(與溶劑種類相關)就能維持最低爆炸極限10 %的工作環境。
- 2、採取有效措施，防止皮膚和眼睛與塗料直接接觸(如使用工作服,手套,護目鏡,面罩及塗防護油等)。若皮膚不慎與產品相接觸,請用清水及肥皂或適當的工業清潔劑徹底清洗;若眼睛受到污染,請即刻用清水沖洗至少10分鐘,並立即就醫。
- 3、在施工時，建議佩戴面罩以免吸入漆霧和有害氣體，尤其在通風不良的環境下，更要注意。最後請謹慎處理廢舊漆桶以免污染環境。
產品用途
該氟碳漆可廣泛應用於橋樑、油輪、房頂、牆體、欄杆、塑料建材、火車、飛機、船舶、汽車、路標廣告牌、高速公路護欄、大型鋼結構的裝飾及保護。
配套底漆
- 鋼鐵表面:無機富鋅、環氧或聚氨酯底漆、中塗漆。
- 塑料或玻璃鋼:經表面處理後可直接使用。
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氟碳粉末塗料與塗裝