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,同樣會導(dǎo)致涂層達不到應(yīng)有的防腐效果。只有合理的涂層配套體系設(shè)計、嚴格的施工質(zhì)量控制,才能充分發(fā)揮氟碳涂料耐候性好的特點,實現(xiàn)氟碳防腐涂層體系的長效防腐。
2 涂層體系設(shè)計
2.1 ISO12944-5:2007
ISO12944《色漆與清漆 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層保護體系》是國際標準化組織為從事防腐蝕工作的業(yè)主、設(shè)計人員、咨詢顧問、涂裝承包商、涂料生產(chǎn)和施工企業(yè)等匯編的標準。ISO12944包括8部分內(nèi)容,對涂層體系設(shè)計直接相關(guān)的內(nèi)容包括ISO12944-2 環(huán)境分類和ISO12944-5 涂層保護體系。
ISO12944-2根據(jù)標準樣品的質(zhì)量損失(或厚度損失)詳細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,對這些環(huán)境的腐蝕性的評定給出了建議。
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、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、高三個等級: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標準是在借鑒國內(nèi)外標準、總結(jié)我國橋梁防腐涂裝實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上形成的。標準介紹了橋梁防腐涂層體系設(shè)計和涂裝質(zhì)量控制等內(nèi)容,對指導(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)計遵照ISO12944-5基本原則,參照了標準ISO14713《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護 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)合我國橋梁涂裝體系的實際應(yīng)用情況,以及新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展狀況。
標準按照涂裝部位、腐蝕環(huán)境、防腐年限、工況條件,共設(shè)計涂層配套體系23個。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。涂層保護年限分為兩類:普通型,(10~15)年;長效型,(15~25)年。在涂層體系保護年限內(nèi),涂層95%以上區(qū)域的銹蝕等級不大于ISO 4628規(guī)定的Ri2級,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)計用于C5腐蝕環(huán)境下長效型涂層配套體系3個(見表3)。在低于C5腐蝕環(huán)境下,標準未給出氟碳涂層配套體系,但標準強調(diào),用于高防腐等級的涂層配套體系也適用于低防腐等級,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。

基本特點
1.重量輕:10-14千克/平方米,相當于磚墻的1/30。
2.隔熱保溫:芯材導(dǎo)熱系數(shù): λ<=0.041w/mk。
3.強度高:可作天花圍護結(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)。
3 涂氟背板發(fā)展機遇及氟碳涂料的技術(shù)研究
3.1 高分子柔性背板中氟碳涂料的技術(shù)發(fā)展
近年來,組件企業(yè)將降本的壓力紛紛轉(zhuǎn)嫁給組件材料供應(yīng)商,迫使材料企業(yè)特別是背板企業(yè)面臨材料技術(shù)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(shù)、成本和價格比傳統(tǒng) TPT 型背板更具優(yōu)勢,將在未來占據(jù)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(yōu)勢并進行取代。因而在涂氟型高分子柔性背板中,耐候?qū)拥姆纪苛稀⒎紭渲茄芯康臒狳c。針對光伏應(yīng)用領(lǐng)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(xiàn)有氟碳涂料、氟碳樹脂主要采用可交聯(lián)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(lián)成膜或微波、電子束固化成膜。相信經(jīng)過技術(shù)革新,以這些氟碳涂料改進的背板材料將具有更優(yōu)異的功能和更環(huán)保的應(yīng)用。
2 氟碳涂層體系的應(yīng)用
2.1 體系設(shè)計
為提升混凝土結(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)功能并產(chǎn)生協(xié)同作用,達到有效避免外來腐蝕介質(zhì)破壞,從而保護混凝土結(jié)構(gòu)的目的[9]。
珠碧江雙線特大橋混凝土結(jié)構(gòu)的特殊性主要在于其結(jié)構(gòu)表面處于周期性的干濕交替狀態(tài),而且潮汐現(xiàn)象導(dǎo)致部分混凝土結(jié)構(gòu)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(yōu)異的附著力。此外,中間漆應(yīng)具有良好的屏蔽性能,面漆應(yīng)具有優(yōu)異的耐候性,配套涂層之間還應(yīng)具有良好的相容性,并具備良好的復(fù)涂性。整體而言,作為濕熱海洋環(huán)境下混凝土的表面防護體系,應(yīng)具有良好的附著力,可防止水的滲透,耐常見化學(xué)制劑和生物附著,在寬廣的溫度范圍內(nèi)具有良好柔韌性等。
經(jīng)現(xiàn)場試驗對比與優(yōu)選,確定了TK系列滲透性環(huán)氧封閉底漆、柔性環(huán)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(shù)特點:
1)涂層黏結(jié)性能佳。在涂料中采用了層間偶聯(lián)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(chǔ)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(xué)性能調(diào)控方面,采用了分子內(nèi)增韌技術(shù)以提高涂層力學(xué)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(fēng)險。
2.2 技術(shù)要求
依據(jù)室內(nèi)加速試驗及現(xiàn)場涂裝測試的結(jié)果,并綜合《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》(JT/T 695—2007)等技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求,對應(yīng)用的涂料及涂層性能指標做出以下規(guī)定(見表1)。
表1 混凝土表面氟碳涂料及相應(yīng)涂層技術(shù)指標

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