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彩鋼板,是指彩涂鋼板,彩涂鋼板是一種帶有有機(jī)涂層的鋼板。彩鋼板分為單板、彩鋼復(fù)合板、樓承板等。廣泛使用于大型公共建筑、公共廠房、活動(dòng)板房、及集成房屋的墻面和屋面。
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(zhuān)利配方, Kynar Kynar5000,無(wú)機(jī)陶瓷顏料,每一種新的原料都必須經(jīng)過(guò)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(shù)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(chēng),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(shù)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(shù)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(shù)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(chēng)
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(guò)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(lèi)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(shù)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(shù)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(shù)脂與PVDF樹(shù)脂性能比較
PVDF使用時(shí)一般與丙烯酸樹(shù)脂混拼,其使用量大于70 % ,丙烯酸樹(shù)脂為30 % ,其商品名稱(chēng)為 Kynar500,氟含量大于41.38 %,耐久性高達(dá)20年之久,而FEVE樹(shù)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(shù)脂在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的戶(hù)外曝哂之后非氟單體鏈段降解導(dǎo)致。可見(jiàn),氟含量是影響FEVE樹(shù)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(shù)脂涂料與性能之間的關(guān)系
選擇國(guó)內(nèi)溶劑型氟樹(shù)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(wú)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(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(lèi)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
氟碳彩鋼板基板類(lèi)型(鍍層種類(lèi)】和鍍層重量主要依據(jù)用途、環(huán)境腐蝕性、使用壽命和耐久性等因素進(jìn)行選擇。防腐是彩涂板的主要功能之一,鍍層種類(lèi)和鍍層重量是影響彩涂板耐腐蝕性的主要因素。由于建筑用彩涂板通常直接暴露在大氣環(huán)境中,因此通常選擇耐腐蝕性好、鍍層厚的熱鍍鋅板和熱鍍鋁鋅板等基板。另外,不同種類(lèi)鍍層的耐腐蝕性也不同,例如,在相同鍍層厚度的情況下,熱鍍鋁鋅鍍層的耐腐蝕性高于熱鍍鋅鍍層。此外,耐腐蝕性通常隨鍍層重量的增加而提高,因此可以通過(guò)使用耐腐蝕性高的基板和/或增加鍍層重量的方法提高彩涂板的耐腐蝕性。例如在工業(yè)污染嚴(yán)重和沿海潮濕地區(qū),通常使用140/140的熱鍍鋅板或75/75的熱鍍鋁鋅板不同鍍層種類(lèi)鋼板的切邊耐腐蝕性存在差異,這一點(diǎn)也應(yīng)引起注意。除此之外,使用壽命、耐久性也是選材時(shí)不可忽視的重要因素,如要求使用壽命長(zhǎng)、耐久性高時(shí),應(yīng)選用耐腐蝕性好或鍍層重量大的基板正面涂層性能的選擇正面涂層性能的選擇主要指涂料種類(lèi)、涂層厚度、涂層色差
涂層光澤、涂層硬度、涂層柔韌性/附著力、涂層耐久性和其他性能的選擇。-/gjdfhe/-
