氟碳涂料是以氟樹脂為成膜物質的涂料，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異的性能，如超耐氣候老化性、超耐化學腐蝕性等。其穩定性比市面上流行的聚氨酯、有機硅、丙烯酸樹脂涂料優越，在許多領域被廣泛應用。

氟碳涂料形成的涂層通常有以下優點：
·不粘性能或防粘性能，易清洗；
·表面張力小，自潤滑性能與低摩擦性能優異；
·憎油憎水性能，不污染設備內的物料等；
·涂層衛生，耐溫性好；
·化學穩定性高，耐候性能、介電性能和耐熱性能突出。

當然，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重點。

二、氟碳涂料的類型有哪些？

1、 從狀態來分，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、耐各種有機溶劑、耐高溫、摩擦系數非常低，主要用于炊具（如不粘鍋）、化工操作設備內壁、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。該類涂料具有超強耐候性，具體表現壽命長、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℃以上高溫熱熔成膜。所以也被稱為熱熔型氟樹脂(PVDF)涂料，目前有相關化工行業標準HG/T3793—2005。

③、FEVE型

目前市場上的液體狀的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而交聯固化。如采用非封閉異氰酸酯作為固化劑則可常溫交聯固化，可用于重防腐領域，在鋼結構、橋梁防腐方面應用較為廣泛，是目前防腐涂料中高檔涂料產品，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。目前有相關化工行業標準《HG/T3792-2014交聯型氟樹脂涂料》。


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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一、氟碳彩鋼板的定義：
氟碳彩鋼板是使用PVDF氟碳樹酯的氟碳涂料涂裝在金屬板上，再經高溫烘烤做成的金屬烤漆涂
二、氟碳彩鋼板的特點
1.具有超常的穩定性，在酸堿及污染嚴重的環境中能保持各項性能的穩定。
2.卓越的耐久性，氟碳彩鋼板在室外20年仍能保持良好的顏色喝。
3.優異的加工性能，涂裝后的彩板具有高柔韌性，耐沖擊性，還可進行后壓花處理。
三、氟碳涂料的歷史
1.氟碳涂料早開發于1961年，1965年正式進入市場，早期主要用于核電站等重大工程，后來
擴展到高級商業建筑和公共建筑。近年來使用越來越廣。
2.目前，美國占60%的使用量，歐洲占10%，亞洲占30%（主要集中在日本和南韓），近年來，國內市場也逐步認識
到其優異性能，也越來越廣泛地采用該產品。
四、氟碳彩涂板的用途
氟碳彩板主要用于室內外需要長久保護并始終維持原有顏色的建筑物，特別是高級建筑或者惡劣環境下的建筑物。如公共設施，機場，商業或辦公大廈，超級市場，工業廠房，機庫和糧庫等等。
五、氟碳涂料的生產
為保證涂料廠生產出合格的氟碳涂料，PVDF氟碳樹酯供應商只給那些能夠保證生產出優異氟碳涂料產品的涂料商發放購買許可證從而保證PVDF氟碳涂層的崇高質量和聲譽，如在美國只有麗利公司等5家涂料商具有Kynar500氟碳樹酯的許可證。同樣，涂層廠必須達到涂料商的技術要求，才能得到涂料供應商的使用許可證書，從而購買氟碳涂料。樹酯和涂料的許可證制度，在幾十年的時間內保證了氟碳涂層的質量，確保了終用戶的根本利益。
六、氟碳涂料只要指標涂料中氟碳樹酯含量：≥70%
比重：1.20±0.1kg/公斤
涂布量：330㎡/公斤（以干膜1um計）
固含量：42±2%（重量），38±2%（體積）
包裝粘度：100~120秒
PMT:249~254℃
耐鹽霧試驗：>1000小時
MEK：>150次
T彎：0~1T
反向沖擊：>9J
度：（60°）：15~40%
鉛筆硬度：>F
七、氟碳涂料涂裝條件
1.涂裝前避免基板的污染和化涂膜的損傷
2.嚴格控制涂裝室的清潔度
3.保持上機粘度的穩定
4.配套底漆可使用聚氨酯底漆和環氧底漆
5.可采用兩輥的方式涂裝
6.涂裝時需經常檢查和更換過濾裝置
7.PMT（板溫）：>249℃
8.固化時間：>23秒
9.烘烤后可采用風冷或水冷方式冷卻
八、涂裝氟碳涂料，氟碳彩涂板的注意事項
料盤回流導管需選用耐溶劑管，防止管道溶解，破裂。涂層機的料盤擋板需要根據料盤氣泡情況作適當調整。注意面，背漆板溫的同步。經常檢測冷卻水的水質，防止涂層的污染。氟碳涂層較軟，注意卷取張力的調整。氟碳涂料價格昂貴，避免各環節的浪費。
九、施工安全氟碳涂料中含有偏二氟乙烯，長期接觸對人體有一定的損害，在涂裝應注意：進入涂裝室必須戴好防護用品。避免用手直接接觸氟碳涂料。皮膚上不小心粘上氟碳涂料，應先勇干凈抹布擦凈，再用酒精清洗，嚴重者需及時上。
3.2 創新背板、組件前板和電站應用中氟碳涂料的技術發展
氟碳涂料除應用在傳統高分子柔性背板上外，在創新背板、組件前板及電站逆變器、支架、接線盒等器件中也會更多的應用，傳統氟碳涂料可提高被涂覆材料的耐候性，延長材料的使用壽命。另外，一些新型氟碳涂料如超疏水納米氟碳涂料可使上述材料或器件保持極強的耐水性、耐沾污性及自清潔性，使創新背板、玻璃前板及電站有更好的自清潔能力。同時，氟碳涂料經過納米防冰雪添加劑改性，可降低冰雪與基體的粘結性，使材料具有明顯的抗結冰性能，避免出現背板、前板或電站組件在冬天霜凍條件下不能正常工作的情況，甚至可避免溫度極低時冰雪負載壓力過大使組件損壞的情況。在氟碳涂料技術及施工應用技術的不斷進步下，氟碳涂料將在光伏組件材料各個領域顯示越來越重要的作用。雙玻組件也將是氟碳涂料應用的重要領域，如玻璃面板的鍍膜材料壽命短，長時間戶外應用后出現鍍膜層剝落、白化等。以氟碳涂料為基礎的玻璃鍍膜材料將對延長鍍膜壽命，提高鍍膜玻璃的功能性帶來巨大貢獻。同時氟碳涂料在傳統背板上的應用解決了高分子柔性板背面的保護問題。 在西北沙塵地區的應用中發現 FFC 四氟型材料的表面長期應用不積灰塵，帶來了風自潔的效果。三氟型背板材料也可在功能助劑改性下獲得良好的自清潔效果，同樣的透明氟碳涂料技術可以滿足玻璃表面的自潔問題。因此，從氟碳材料本身的特點出發，結合涂氟工藝技術和裝備的進步，將助力光伏新能源打開材料功能化的創新之窗，拓展創新材料的應用領域。

4 結 語
通過對光伏背板發展的技術歷史可以推斷未來背板市場還將是高分子柔性背板、玻璃背板和其他材質背板共存的時代；傳統的以氟碳材料為耐候層的背板應用仍是市場主流；以氟碳涂料涂覆的背板將在傳統高分子柔性背板市場上占據重要位置。同時背板材料更加關注背板抗沙塵侵蝕能力與抗紫外能力的兼容性、背板的長期阻隔性、抗應力等力學性能、戶外應用與實驗測試緊密關聯性以及環境因素的影響；如何有效保護背板材料被影響、維護材料長時間性能穩定及背板材料特定環境應用功能化是未來氟碳涂料的發展方向和挑戰。隨著涂氟技術和工藝、裝置技術的不斷進步，氟碳涂料將在光伏電站等更多環節領域得以應用。同時，隨著國家對太陽能新能源政策扶持力度的不斷加大，我國氟碳涂料技術將迎來更快的發展。
針對在濕熱海洋環境下長期服役的鐵路混凝土，設計了表面氟碳涂層成套體系，明確了涂層體系應用技術要求，在此基礎上規范了施工措施并完善了質量評價體系，實現了涂層防護成套技術在相應工況下的成功應用。效益分析表明，涂層技術的應用降低了鐵路混凝土的全壽命期維修費用，兼具環保和社會效益。

關鍵詞 材料工程;鐵路混凝土；氟碳涂層；應用技術；海洋環境；耐久性

隨著我國對海洋開發規模的不斷擴大，各類碼頭、跨海大橋、人工島等海洋工程基礎設施的建設數量正在逐漸增加。鋼筋混凝土由于具有易澆注、耐沖擊、耐磨等優良性能以及較低的工程造價，成為進行此類設施建設的首選形式。但鋼筋混凝土在海洋環境下服役時面臨著較嚴重的鋼筋銹蝕等腐蝕問題，易導致結構開裂、失效，縮短結構使用壽命[1]。為保證安全服役，必須對已發生腐蝕的結構進行修復，但技術難度與所需資金均十分巨大。因此，人們對處于嚴重腐蝕環境下的鋼筋混凝土越來越多地采取事前防護措施以提升其耐久性，從而降低全壽命周期的成本[2-3]。

海南省處于典型的高溫、高濕、強腐蝕等多腐蝕因素耦合作用的海洋環境下，其區域內鋼筋混凝土的腐蝕問題更為突出，對效果顯著、實施簡便、作用持久的混凝土耐久性提升技術措施的需求更加迫切。在諸多技術措施中，混凝土表面涂層技術較為簡單有效，不僅可以應用到新建結構上，還可以應用于已有結構的修復[4-8]。本文主要介紹成功應用于新建海南西環鐵路提升混凝土耐久性的表面氟碳防腐蝕涂層技術。

1 工程概況
新建海南西環鐵路始于既有西環鐵路海口站，終于三亞站，線路走向沿海南西部沿海地段，正線全長345 km，設計時速200 km，為I級雙線鐵路。在西環鐵路中段，位于海南省儋州市與昌江縣境內的珠碧江雙線特大橋全長 3 991 m，橋位與北部灣入海口不足5 km。由于海水倒灌影響，環境腐蝕作用異常嚴重，其中，氯鹽環境的作用等級為L3，化學侵蝕環境的作用等級為H4，鹽晶結晶破壞環境的作用等級為Y4，并存在大于Y4等級的高硫酸鹽含量的極端嚴重腐蝕環境，必須對相應環境下的混凝土結構進行防腐蝕強化處理，提升混凝土耐久性。


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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