氟碳涂料是以氟樹脂為成膜物質(zhì)的涂料，由于在氟樹脂大分子鏈中F-C鍵的存在，使得用氟樹脂為基料配成的氟樹脂涂料具有許多優(yōu)異的性能，如超耐氣候老化性、超耐化學(xué)腐蝕性等。其穩(wěn)定性比市面上流行的聚氨酯、有機(jī)硅、丙烯酸樹脂涂料優(yōu)越，在許多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

氟碳涂料形成的涂層通常有以下優(yōu)點(diǎn)：
·不粘性能或防粘性能，易清洗；
·表面張力小，自潤(rùn)滑性能與低摩擦性能優(yōu)異；
·憎油憎水性能，不污染設(shè)備內(nèi)的物料等；
·涂層衛(wèi)生，耐溫性好；
·化學(xué)穩(wěn)定性高，耐候性能、介電性能和耐熱性能突出。

當(dāng)然，由于氟樹脂以及氟碳涂料的品種多樣性，造成不同類型的氟碳涂料形成的涂層在性能上各有不同側(cè)重點(diǎn)。

二、氟碳涂料的類型有哪些？

1、 從狀態(tài)來分，有液體狀的和粉末狀的，其中液體狀的又分為溶劑型（油性）和水性（水分散型）的；

2、 從成膜基料氟樹脂的類型來分，有以下幾種：

①、PTFE型

PTFE型即聚四氟乙烯型，也常衩稱為“鐵氟龍、特氟龍、teflon、特氟隆”，有液體分散體型的，也有粉末型的。一般被用作不粘涂層或易清潔涂料，表面自清潔性非常好，粘附的污物容易清洗。涂層抗酸抗堿、耐各種有機(jī)溶劑、耐高溫、摩擦系數(shù)非常低，主要用于炊具（如不粘鍋）、化工操作設(shè)備內(nèi)壁、電熨斗等。

這類涂料涂于工件表面后，通常需要300℃以上高溫熔融燒結(jié)成膜。

②、PVDF型

主要成膜樹脂為聚偏氟乙烯樹脂+熱塑性丙烯酸樹脂，有液體分散體型的，也有粉末型的。該類涂料具有超強(qiáng)耐候性，具體表現(xiàn)壽命長(zhǎng)、不褪色、無污染和耐老化等。較常用于建筑外裝飾鋁幕墻板和鋁型材。

這類涂料涂于工件表面后，通常需要230℃以上高溫?zé)崛鄢赡ぁＫ砸脖环Q為熱熔型氟樹脂(PVDF)涂料，目前有相關(guān)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T3793—2005。

③、FEVE型

目前市場(chǎng)上的液體狀的FEVE型氟碳涂料從成膜氟樹脂上主要有兩類，一類為三氟氯乙烯和烷基乙烯基醚（酯）的共聚物（常被稱為：三氟型）；另一關(guān)為四氟乙烯/乙烯基單體的共聚物（常被稱為：四氟型）。這兩種氟樹脂分子鏈上都含在羥基，可用異氰酸酯或氨基與羥基反應(yīng)而交聯(lián)固化。如采用非封閉異氰酸酯作為固化劑則可常溫交聯(lián)固化，可用于重防腐領(lǐng)域，在鋼結(jié)構(gòu)、橋梁防腐方面應(yīng)用較為廣泛，是目前防腐涂料中**涂料產(chǎn)品，也可用于建筑外墻等。而若采用封閉異氰酸酯或氨基固化劑則需烘烤固化型的氟碳涂料。目前有相關(guān)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《HG/T3792-2014交聯(lián)型氟樹脂涂料》。


彩鋼板的基板為冷軋基板，熱鍍鋅基板和電鍍鋅基板。涂層種類可分為聚酯、硅改性聚酯、偏聚二氟乙烯和塑料溶膠。彩鋼板的表面狀態(tài)可分為涂層板、壓花板和印花板，彩鋼板廣泛用于建筑家電和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，對(duì)于建筑業(yè)主要用于鋼結(jié)構(gòu)廠房、機(jī)場(chǎng)、庫(kù)房和冷凍等工業(yè)及商業(yè)建筑的屋頂墻面和門等，民用建筑采用彩鋼板的較少。

彩鋼板涂層是冷軋鋼板、鍍鋅鋼板，進(jìn)行表面化學(xué)處理后涂敷（輥涂）或復(fù)合有機(jī)薄膜（PVC膜等），再經(jīng)烘烤固化而制成的產(chǎn)品。也有人把這種產(chǎn)品稱之為“預(yù)輥涂彩鋼板”、“塑料彩鋼板”。
常溫固化FEVE氟碳涂料以其優(yōu)異的耐候性能特別適用于橋梁、高層建筑等需要高耐久性的防腐涂層體系的面涂層。毋庸置疑，F(xiàn)EVE氟碳涂料是目前可常溫固化涂料中較優(yōu)異的耐候面漆，但過分依靠氟碳涂料、片面夸大氟碳涂料的作用，不注重涂層配套和施工質(zhì)量控制，同樣會(huì)導(dǎo)致涂層達(dá)不到應(yīng)有的防腐效果。只有合理的涂層配套體系設(shè)計(jì)、嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制，才能充分發(fā)揮氟碳涂料耐候性好的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)氟碳防腐涂層體系的長(zhǎng)效防腐。
2 涂層體系設(shè)計(jì)
2.1 ISO12944-5：2007
ISO12944《色漆與清漆 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層保護(hù)體系》是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織為從事防腐蝕工作的業(yè)主、設(shè)計(jì)人員、咨詢顧問、涂裝承包商、涂料生產(chǎn)和施工企業(yè)等匯編的標(biāo)準(zhǔn)。ISO12944包括8部分內(nèi)容，對(duì)涂層體系設(shè)計(jì)直接相關(guān)的內(nèi)容包括ISO12944-2 環(huán)境分類和ISO12944-5 涂層保護(hù)體系。
ISO12944-2根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)量損失（或厚度損失）詳細(xì)說明了大氣腐蝕種類（表1）。描述了鋼結(jié)構(gòu)暴露的典型的自然大氣環(huán)境，對(duì)這些環(huán)境的腐蝕性的評(píng)定給出了建議。
ISO12944-5推薦了適用于不同類型腐蝕環(huán)境、不同表面處理等級(jí)、不同使用壽命的涂層配套體系。涂層系統(tǒng)的壽命分為低、中、高三個(gè)等級(jí)：低壽命，5～10年；中等壽命，10～15年；高壽命，15年以上。
2.2 JT/T722－2008《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》
JT/T722標(biāo)準(zhǔn)是在借鑒國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、總結(jié)我國(guó)橋梁防腐涂裝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上形成的。標(biāo)準(zhǔn)介紹了橋梁防腐涂層體系設(shè)計(jì)和涂裝質(zhì)量控制等內(nèi)容，對(duì)指導(dǎo)橋梁防腐及其它類似條件下的鋼結(jié)構(gòu)防腐具有重要指導(dǎo)意義。
涂層配套體系設(shè)計(jì)遵照ISO12944-5基本原則，參照了標(biāo)準(zhǔn)ISO14713《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護(hù) 金屬涂層指南》、HG/T 3656 《鋼結(jié)構(gòu)橋梁漆》、TB/T 1527 《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》和日本的《鋼質(zhì)公路橋梁涂裝便覽》和《鐵路橋涂裝及防腐蝕便覽》等，并結(jié)合我國(guó)橋梁涂裝體系的實(shí)際應(yīng)用情況，以及新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展?fàn)顩r。
標(biāo)準(zhǔn)按照涂裝部位、腐蝕環(huán)境、防腐年限、工況條件，共設(shè)計(jì)涂層配套體系23個(gè)。按涂裝部位分為七類：外表面；非封閉環(huán)境內(nèi)表面；封閉環(huán)境內(nèi)表面；鋼橋面；干濕交替區(qū)和水下區(qū)；防滑摩擦面；附屬鋼構(gòu)件。腐蝕環(huán)境分類等效于ISO12944-2。涂層保護(hù)年限分為兩類：普通型，（10～15）年；長(zhǎng)效型，（15～25）年。在涂層體系保護(hù)年限內(nèi)，涂層95％以上區(qū)域的銹蝕等級(jí)不大于ISO 4628規(guī)定的Ri2級(jí)，無氣泡、剝落和開裂現(xiàn)象。
氟碳涂層體系用于外表面，共設(shè)計(jì)用于C5腐蝕環(huán)境下長(zhǎng)效型涂層配套體系3個(gè)（見表3）。在低于C5腐蝕環(huán)境下，標(biāo)準(zhǔn)未給出氟碳涂層配套體系，但標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，用于高防腐等級(jí)的涂層配套體系也適用于低防腐等級(jí)，并可相應(yīng)降低涂層厚度，也就是說，在腐蝕環(huán)境低于C5的情況下，也可采用氟碳涂層體系。
氟碳彩鋼板該產(chǎn)品積累了三十多年的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)涂料采用專利配方, Kynar Kynar5000,無機(jī)陶瓷顏料,每一種新的原料都必須經(jīng)過佛羅里達(dá)十年曝曬證明才能商業(yè)使用,從而使產(chǎn)品質(zhì)量得到可靠保證。美國(guó) Fitzpartrick核電站廠房彩板采用熱鍍鋅基板,涂上含70%樹脂的氟碳涂料。1971年建成至今不僅表面及基板完好,而且色彩依舊。寶鋼氟碳涂料的供應(yīng)商為世界上較早的也是較大的氟碳涂料公司之一,提供20年涂層質(zhì)量保證,保證20年內(nèi)涂層不脫落,不粉化。

氟原子范德華半徑較小(0.135 nm)，與碳原子形成共價(jià)鍵時(shí)，鍵長(zhǎng)短(0.1317 nm)、鍵能大 (485.7 kJ/mol)，電負(fù)性大（4.0)。由于氟原子核對(duì)其核外電子及成鍵電子云的束縛作用較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)相對(duì)對(duì)稱，分子是非極性的，氟的極化率小。同時(shí)氟原子在高聚物中所起到的高度屏蔽效應(yīng)和空間位阻作用，使其共聚物具有比普通非氟共聚物更高的化學(xué)惰性。因而決定含氟聚合物具有優(yōu)異的性能，如光電學(xué)（低折射率、高絕緣性和低介電常數(shù)）、化學(xué)穩(wěn)定性、特殊表面性能（耐水性、耐油性和耐沾污性）等。
氟含量情況分析
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上使用的溶劑型氟碳樹脂多是以CTFE(三氟氯乙烯）為主的產(chǎn)品，氟含量為19%? 28 %，變化范圍較大。氟樹脂是一種共聚物，組成是比較復(fù)雜的，不同氟化單體氟含量情況是不一樣 的，引進(jìn)的非氟共聚單體不一樣，對(duì)聚合物氟含量也有一定影響。由于氟樹脂涂料長(zhǎng)期的保光性和保色性難以用短時(shí)間的人工試驗(yàn)方法（如QUV等）做出準(zhǔn)確判定，而在實(shí)際環(huán)境中曝哂時(shí)間又較長(zhǎng)，因此對(duì)氟含量的規(guī)定是必要的，但氟含量的規(guī)定應(yīng)該和組成聯(lián)系在一起，而且要綜合考察氟涂料的相關(guān)性能。
不同氟單體及其氟含量
單體名稱
均聚物氟含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%
CH2=CF2（偏氟乙烯）
59.20
CH2=CHF（氟乙烯）
41.18
CF2=CFCl（三氟氯乙烯）
48.75
CF2=CF2（四氟乙烯）
75.60
CFH=CF2（三氟乙烯）
69.40
CF3—CF=CF2（六氟丙烯）
75.60
CF2=C(CF2H)—CF2H（六氟異丁烯）
69.40
CH3=C(CH3)—CO2—M*
33.81-60.58
*含氟丙烯酸酯，其中M代表含有Fn和Cm的烷基基團(tuán)
其中n=3-17，m=1-10
由于氟單體均聚物很難做成常溫使用的氟涂料，需采用與非氟單體共聚制備含氟共聚物，因此氟含量都有不同程度地下降，引入非氟單體越多，下降越多；或者通過混拼的方式，也可以導(dǎo)致氟含量的下降，但要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行綜合考慮。從表中可以看出，在均聚物中，氟乙烯具有較低的氟含量，但其聚合物同樣具有氟材料各種優(yōu)異的光學(xué)、化學(xué)等穩(wěn)定性能。
對(duì)于全氟丙烯酸酯類共聚物而言，由于受價(jià)格和共聚條件等限制，一般引進(jìn)的氟單體的量很低，若按含氟單體的氟含量為50.55 %計(jì)算，引進(jìn)單體量為8 %，F(xiàn) %(理論）為4.044 % ，而實(shí)際測(cè)得共聚物的氟含量更低一些，為2.667 %。結(jié)論表明，盡管氟含量很低，但該種共聚物充分利用全氟烷基側(cè)鏈一(CF2)nCF3(n=2?11)取向朝外占據(jù)涂層與空氣界面，從而賦予聚合物優(yōu)異的斥水、斥油等表面特性，而且與氟烷基在表面分布的程度有關(guān)。
據(jù)介紹，日本道路協(xié)會(huì)涂料標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氟含量為15 %以上，分科會(huì)各成員公司的氟含量都在20% 以上，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS)規(guī)定氟含量標(biāo)準(zhǔn)：溶劑可溶物的氟元素的含量在15 %以上。我國(guó)參照上述標(biāo)準(zhǔn)，在《交聯(lián)型氟樹脂涂料》（草)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定溶劑型雙組分交聯(lián)固化型樹脂A組分氟含量大于20 %，而單組分烘烤交聯(lián)型氟含量大于14 %。
FEVE樹脂與PVDF樹脂性能比較
PVDF使用時(shí)一般與丙烯酸樹脂混拼，其使用量大于70 % ，丙烯酸樹脂為30 % ，其商品名稱為 Kynar500，氟含量大于41.38 %，耐久性高達(dá)20年之久，而FEVE樹脂的氟含量很低，耐久性與Kynar 500相比是有差距的，一般達(dá)到10~15年。這種現(xiàn)象歸因于FEVE樹脂在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的戶外曝哂之后非氟單體鏈段降解導(dǎo)致。可見，氟含量是影響FEVE樹脂性能的一個(gè)重要因素，但聚合物中氟單體鏈段不能提供足夠的遮蔽保護(hù)。
溶劑型氟樹脂涂料與性能之間的關(guān)系
選擇國(guó)內(nèi)溶劑型氟樹脂制備不同氟含量的白色、銀色等幾種色漆，在標(biāo)準(zhǔn)條件下用石棉水泥板制成測(cè)試
不同氟含量與漆膜性能之間的關(guān)系
F/%
顏色
QUV1000h，保光率/%
ΔE
耐化學(xué)腐蝕性（常溫7d）
耐溶劑性
5%H2SO4，5%NaOH
MEK擦拭
23
白色
64
1.1
+
+
光澤度輕微降低
23
白色
55
1.4
+
+
涂膜溶解，光澤降低
23
白色
63
1.1
+
+
光澤度輕微降低
19
白色
69
1.0
+
-
光澤度降低
27
銀色
74
0.5
+
-
光澤度降低
23
銀色
57
7.0
+
+
無異常
22
銀色
37
4.4
+
+
只有擦拭痕跡
19
銀色
32
4.0
+
-
光澤度降低
19
茶色
29
6.7
+
+
涂膜有一點(diǎn)溶解
27
綠色
14
5.8
+
-
只有擦拭痕跡
23
淺灰色
15
1.8
+
-
涂膜溶解，光澤降低
20
灰色
66
0.4
+
+
光澤度降低
注：+表示無異常，- 表示漆膜表面發(fā)生變化（光澤降低、變色或起泡）
所有樣品在耐5% H2SO4方面和多數(shù)樣品在耐5% NaOH方面，均表現(xiàn)出良好的特性，其中，少數(shù)樣品在耐5% NaOH方面表現(xiàn)較差。在進(jìn)行MEK擦拭試驗(yàn)吋，多數(shù)產(chǎn)品都表現(xiàn)出光澤度降低；在經(jīng)過1000h的老化試驗(yàn)后，樣品之間保光率的差距是非常大的。從表中數(shù)據(jù)看出，涂料性能的好壞并不完全取決于氟含量，還與含氟共聚物的分子結(jié)構(gòu)、色漆配方以及具體工藝過程等因素有直接的關(guān)系。
氟含量對(duì)氟涂料其他性能的影響
氟原子極性低，表面性質(zhì)光滑，具有不粘性及平滑性，保持含氟聚合物一定的氟含量能使氟涂料具有突出的抗污染特性、自潔性；由于氟原子的特殊物性常數(shù)及氟原子三維排列的螺旋結(jié)構(gòu)，含氟聚合物的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、抗光化學(xué)降解性等性能也十分突出。
但是過高的氟含量（如TFE共聚物）還會(huì)出現(xiàn)低黏附性、低反射率（光澤低）、低極性（溶解性差、 附著性降低、顏料相容性差）等負(fù)面影響。
氟含量是氟聚合物的一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)于不同類型聚合物，有不同的可比性，其高低對(duì)性能的影響也不一致，要區(qū)別對(duì)待。根據(jù)使用環(huán)境和性能要求，做到氟含量與性能之間的較佳平衡

基本特點(diǎn)
1.重量輕：10-14千克/平方米，相當(dāng)于磚墻的1/30。
2.隔熱保溫：芯材導(dǎo)熱系數(shù)： λ<=0.041w/mk。
3.強(qiáng)度高：可作天花圍護(hù)結(jié)構(gòu)板材承重，抗彎抗壓；一般房屋不用梁柱。
4.色澤鮮艷：無需表面裝飾，彩色鍍鋅鋼板防腐層保持期在10-15年。
5.安裝靈活快捷：施工周期可縮短40%以上。
6.氧指數(shù)：(OI)32.0(省消防產(chǎn)品質(zhì)檢站)。

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