高分子柔性背板特指一類以高分子材料為主體經過多層復合、涂覆、共擠等工藝成卷制成的背板，第1代高分子柔性背板以 TPT、KPK、TPE（一面干式復合PVF材料，另一面復合 PE 等烯烴類或改性的熱塑性）、KPE（一面干式復合PVDF，另一面復合PE等烯烴類或改性的熱塑性材料）含氟復合型背板為代表；因PE 等烯烴類或改性的熱塑性材料僅是從粘結性、低成本考量的短期環境應用材料，故目前主流過渡到一面涂覆一面復合、雙面涂覆的雙面含氟背板，代表結構類型有 XFB和 FFC，即往第2代背板方向發展，XFB 結構背板所用氟膜主要為PVF和PVDF膜，PVDF 膜隨著國內制膜技術的發展，未來2~3年有大規模取代的趨勢；PET 結構背板因其經濟性，逐步從一代技術的多層復合PET過渡為 AB（A和B 2種或以上改性PET類材料共擠、共混等工藝）結構共擠PET技術，消除了復合PET的2個剛性界面粘結容易失效的短板，提升了 PET 結構背板的耐濕熱 UV 循環的綜合性能，可以在溫和環境的分布式電站中應用，同時降低了成本。 當前高分子柔性背板的四大主流結構 XFB、FFC、XPE、PET 的技術路線如圖 4 所示。




3 涂氟背板發展機遇及氟碳涂料的技術研究

3.1 高分子柔性背板中氟碳涂料的技術發展

近年來，組件企業將降本的壓力紛紛轉嫁給組件材料供應商，迫使材料企業特別是背板企業面臨材料技術更新的壓力和選擇。以氟碳涂料作為 PET 基材保護層的涂氟型背板材料（CPC、XFC）已逐漸成為主流，其工藝技術、成本和價格比傳統 TPT 型背板更具優勢，將在未來占據背板市場的重要位置。 氟碳涂料的綜合成本比氟膜低，同時具有極佳的耐候性，能保證組件 25年以上的使用壽命，目前還沒有一種新材料具有這種優勢并進行取代。因而在涂氟型高分子柔性背板中，耐候層的氟碳涂料、氟碳樹脂是研究的熱點。針對光伏應用領域（如圖 2、表 1、表 2）展開研究，需提升氟碳涂料、氟碳樹脂的性能和功能性。現有氟碳涂料、氟碳樹脂主要采用可交聯固化型，即在氟樹脂中引入—OH、—COOH、雙鍵等官能團，使之可與異氰酸酯、三聚氰胺和氨基樹脂等進行加熱交聯成膜或微波、電子束固化成膜。相信經過技術革新，以這些氟碳涂料改進的背板材料將具有更優異的功能和更環保的應用。

氟碳彩鋼板該產品積累了三十多年的生產技術經驗涂料采用專利配方, Kynar Kynar5000,無機陶瓷顏料,每一種新的原料都必須經過佛羅里達十年曝曬證明才能商業使用,從而使產品質量得到可靠保證。美國 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年涂層質量保證,保證20年內涂層不脫落,不粉化。
2 氟碳涂層體系的應用
2.1 體系設計

為提升混凝土結構的耐久性，防腐蝕涂層體系需要與混凝土基面具有良好的適應性，并維持較長的使用壽命。涂層體系一般由底漆+面漆或底漆+中間漆+面漆組成，各涂層分別承擔相應功能并產生協同作用，達到有效避免外來腐蝕介質破壞，從而保護混凝土結構的目的[9]。

珠碧江雙線特大橋混凝土結構的特殊性主要在于其結構表面處于周期性的干濕交替狀態，而且潮汐現象導致部分混凝土結構只有很短的時間位于水面之上。這要求涂層體系具備一些特殊性能，特別是要求封閉底漆能夠在潮濕的混凝土表面涂裝，即除了具備潮濕基面固化的能力外，還需要潮濕混凝土基面具有良好的潤濕性、滲透性、耐堿性和優異的附著力。此外，中間漆應具有良好的屏蔽性能，面漆應具有優異的耐候性，配套涂層之間還應具有良好的相容性，并具備良好的復涂性。整體而言，作為濕熱海洋環境下混凝土的表面防護體系，應具有良好的附著力，可防止水的滲透，耐常見化學制劑和生物附著，在寬廣的溫度范圍內具有良好柔韌性等。

經現場試驗對比與優選，確定了TK系列滲透性環氧封閉底漆、柔性環氧云鐵中間漆和高耐候氟碳面漆的配套體系。該配套體系具有以下技術特點：

1)涂層黏結性能佳。在涂料中采用了層間偶聯法，強化了涂層與基底之間以及各涂層之間的附著力，為整體涂層的長效防護提供了保障。

2)涂層耐久性好。在基礎成膜物方面，選用了目前防腐蝕涂料中耐候性較好的樹脂材料；在力學性能調控方面，采用了分子內增韌技術以提高涂層力學性能，避免了涂層在服役過程中的小分子增塑劑遷移問題，降低了涂層脆化風險。

2.2 技術要求

依據室內加速試驗及現場涂裝測試的結果，并綜合《混凝土橋梁結構表面涂層防腐技術條件》(JT/T 695—2007)等技術規范的相關要求，對應用的涂料及涂層性能指標做出以下規定(見表1)。

表1 混凝土表面氟碳涂料及相應涂層技術指標



寶鋼股份公司對用戶承諾如下,我公司彩涂機組生產的面漆涂料為氟碳(聚偏氟乙烯的彩涂板卷自出廠后20年內,在正常儲運和使用條件下涂層變化不超過如下范圍涂層表面不起皮、開裂及龜裂2.色差(涂層顏色變化)△E-5個色差單位( Hunter?制),試驗及評定辦法按ASTM D2244-1993執行。
粉化率不超過8級,試驗及評定辦法按 ASTM D4214-1998執行。
特別說明
正常儲運和使用條件的含義如下:
1.在通常的氣候條件。
2.作為屋面的涂層板坡度不小于10度。
涂層表面不能有損傷或被修補過。
4.使用環境距離重工業區和海岸線1000米以外
涂層表面不能長時間有腐蝕性異物存在。
6.較終建筑物位于中國境內。
特別提示:
為保證利益方的權益,建議用戶在現場板取A4紙大小的樣板進行封存,并經寶鋼股份公司和用戶雙方簽字確認,由用戶保存于室內以此作為標準板。
其它:
如出現保證內容及保證條件以外的情況,寶鋼股份公司與用戶友好協商解決。
鍍鋁鋅彩涂板是彩涂建筑板中的高端產品，外觀靚麗、用途廣泛。但鍍鋁鋅彩涂板生產中，除了具有高強的防腐性能之外，當然也有一定的缺陷，但是都是可以通過彩涂板機組或是工藝改變的，其表面易產生爆孔、氣泡等缺陷，嚴重影響了彩涂線的連續生產和鍍鋁鋅彩涂板的表面質量，造成成材率低下，需要分析。
原因分析：
1、鍍層化學特性差異
由于鋅鋁合金鍍層結晶時間長、枝晶發達，三叉結晶處屬于后凝固區域，容易形成疏松和孔洞。疏松和孔洞形成的凹陷缺陷的存在也導致空氣滯留。在涂料涂裝固化過程中，空氣體積膨脹，穿過透氣性好的底漆，使面漆破損，造成爆孔缺陷。
2、鍍層熱物性差異
鍍鋁鋅合金鍍層的熱輻射系數為0.86,較鍍鋅層的0.45高出很多，以鍍鋁鋅板作為基板時，鍍鋁鋅層使其表面的涂層快速升溫、快速固化，造成涂料中的有機溶劑不能以合理的速度及時散發，從而造成爆孔、氣泡缺陷，在底漆較厚時更易出現爆孔缺陷。
3、缺陷的影響
鍍鋁鋅彩涂基板生產時，校正輥振動、液面波動產生使其橫向周期分布的色差，是造成爆孔缺陷產生的原因。鍍鋅鋁表面鋅花不均，所形成的晶界間存有凹陷，凹陷內有殘留空氣，在面漆固化過程中空氣沖破漆膜發生爆孔。
因此，控制措施為：
1、提高鍍層均勻性
應按標準鋅花樣板，檢查鋅花大型，同時及時調整。提高三輥六臂裝配質量，優化校正輥材質和尺寸，減少校正輥振動和鋅鍋液面波動幅度；保證鍍鋁鋅彩涂基板表面質量達到FB以上。
2、改進表層粗糙度

為避免彩涂生產時出現爆孔缺陷，鍍鋁鋅生產線生產彩涂基板時使用大粗糙度工作輥，軋輥粗糙度控制在4.0±0.3μm，進而改善基板粗糙度。

3、優化彩涂固化工藝

針對鍍鋁鋅合金基板和涂料的特性，改進涂裝固化曲線，調整機組工藝速度，使涂料在固化中保證合金層孔洞中的氣孔和涂料中稀釋劑充分逸出，有效控制溶劑揮發速度，防止溶劑沸騰蒸發。將直線式固化溫度曲線修改成階梯式固化溫度曲線，保證涂料的PMT，降低機組工藝速度15%，面漆的固化時間，保證涂裝工藝溫度穩定，適當降低涂裝粘度，改善鍍鋁鋅彩涂板的質量。




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1.什么是氟碳彩涂鋼板：

氟碳彩涂鋼板是指鋼板采用經過高溫烘烤制成的涂層鋼板。氟碳樹脂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,經分散,研磨,調色等加工而成的涂料。氟碳樹脂是以含氟烯烴為基本單體進行均聚或共聚,或以此為基礎與其他單體進行共聚以及側鏈含有氟碳化學鍵的單體自聚或共聚而得到的分子結構中含有較多C-F化學鍵的樹脂。
氟碳樹脂涂料按照組成涂料樹脂的不同又可分為：聚氟乙烯（PVF)涂料,聚偏二氟乙烯(PVDF)涂料,聚三氟氯乙烯（PCTFE)涂料,聚四氟乙烯（PTFE)涂料,聚全氟丙烯（FEP）涂料,乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)涂料,乙烯/三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）涂料,四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚體（PFA）涂料,氟烯烴-乙烯基醚共聚物涂料,氟橡膠涂料及各種改性氟樹脂涂料。
2.聚偏二氟乙烯（PVDF）涂料的性質

PVDF樹脂中含有大量的C-F化學鍵,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,使含氟烴鏈沿著鋸齒狀的碳鍵作螺線型分布,中間的一條碳鏈四周被一系列帶負電的氟原子所包圍,形成高度屏蔽的保護墻；分布為對稱結構,整個分子是非極性的,因此具有高度的化學穩定性和隋性。PVDF樹脂是一種熱熔型樹脂,需高溫烘烤通過熱熔融流平成膜。
PVDF涂料繼承了PVDF樹脂的優異特性,表現為耐久性,耐化學品性,防腐性等。PVDF樹脂涂料在建筑領域使用已經超過40年。其良好的戶外性能業績,是目前公認的具有較好保護作用的有機涂層。
3.供應紅色寶鋼氟碳彩鋼板的質量管控要求
氟碳樹脂類型：必須采用聚偏二氟乙烯（PVDF）樹脂作為氟碳涂料的基礎樹脂。
涂料認證：寶鋼PVDF涂料供應商具備KYNAR500和HYLAR5000涂料認證資質。這界著名的兩家PVDF生產企業規定被認證的涂料單位生產的PVDF涂料,至少含有70%的PVDF樹脂(質量比),方可使。
顏料選型：為了保證氟碳涂料具備極高的耐候性,PVDF涂料采用的顏料只能是高溫鍛燒金屬氧化物或金屬氧化物合金顏料即陶瓷顏料；耐候級金紅石型鈦；耐酸堿金屬顏料和耐久性云母珠光顏料。
鍍層重量：寶鋼在生產氟碳彩涂鋼板時必須采用鍍鋅層單面大于90克/平方米）熱鍍鋅基板或者鍍鋁鋅重量單面大于75克/平方米的熱鍍鋁鋅基板。
底漆配套：采用聚氨酯或者聚酯底漆（環氧類底漆因耐候性相對較低不能匹配PVDF涂料）。
涂層膜厚控制：PVDF彩涂鋼板上表面總膜厚必須23微米。
涂料烘烤溫度控制：PVDF涂料必須經過板溫高達249-254度的高溫烘烤。
1.氟碳烤漆寶鋼彩鋼板:

氟碳烤漆寶鋼彩鋼板，又稱聚偏氟乙烯烤漆、聚偏二氟乙烯烤漆，英文簡稱：PVDF。是一種工業涂料，具有很高的抗腐蝕性能和耐酸堿性能，因此氟碳烤漆寶鋼彩鋼板相比普通彩鋼板具有更長的使用年限，適合強腐蝕性的工業環境，氟碳烤漆寶鋼彩鋼板常用于對于維護材料防腐蝕有較求的環境或者行業，例如化工企業、電力行業、養殖畜牧業、金屬冶煉等行業，腐蝕性環境包括沿海地區、酸雨地區等都大量的應用氟碳彩鋼板作為屋面和墻面的維護材料。寶鋼針對其生產的氟碳烤漆彩鋼板統一出具20年涂層質量保證，質保內容為：油漆涂層20年內不發生脫落或者粉化，變色也在≤5個色差單位范圍內，粉化率不超過8級。 一級代理氟碳烤漆寶鋼彩鋼板有哪些配套的技術參數：
底板：彩色涂層鋼板的冷軋鋼板，通常有屈服、延伸、抗拉等表示方法，氟碳彩鋼板一般都是用在建筑中，建議采用高屈服的底板，提高建筑整體的結構性能和承載性能，同時底板厚度建議采用0.5mm以上厚度；
鍍層：金屬鍍層是彩板防腐蝕的一個重要方面，分為鍍鋅和鍍鋁鋅兩種，鍍層的平米重量決定了彩板的耐腐蝕性能，這里建議鍍層的重量采用鍍鋅220克及以上，或者鍍鋁鋅AZ150克及以上，酸雨地區不建議使用鍍鋅基板；
膜厚：氟碳烤漆寶鋼彩鋼板的正面膜厚正常大于20μm，隨著時間的推移，漆膜厚度會逐漸減少，所以膜厚越高，使用年限越久，耐腐蝕性越好。寶鋼目前的彩涂機組生產能力允許正面膜厚做到45μm~60μm。


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