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氟碳涂层介绍

发布时间:2015-12-07 16:10:34

在各种塑料之中,氟碳树脂塑料由于引入的氟元素电负性大,碳氟键键能强,使得氟碳树脂具有各项特性:耐候性、耐热性、耐低温型、耐化学药品性,而且还具有不粘性和低摩擦性。这些优良的特性,使得氟碳树脂广泛应用于建筑、化学工业、电气电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品等各个领域。

1. 氟碳树脂的种类

氟碳树脂家族常见的有ptfe、pvdf、feve、pvf四种。 
ptfe(poly tetra fluoro ethylene)即聚四氟乙烯树脂,于1938年美国研发成功,其防腐性能。“特富龙”是其别称,经常处在糖、油脂、盐等多种成分在高温反应复杂环境中能保持不粘、自洁,ptfe轴承不需要润滑油,具有自润滑性。 
pvdf即聚偏二氟乙烯树脂,60年代出现,主要作为建筑涂料应用于金属装饰板材保护涂层。经过三十年真实考验,基本保持原貌。 
上述两者氟碳涂层金属烤漆型,经过高温才能成膜,不能在常温下施工。 feve,即聚三氟氯乙烯/乙烯基醚树脂,由日本科学家于1982年利用分子链设计技术和膜技术开发成功,是一种可常温固化的氟碳涂料。在常温下,通过刷涂、辊涂、喷涂等普通涂装方法,将氟碳涂料涂覆在各种基材表面,形成氟碳保护涂层,拓展了氟碳涂料的应用范围,使氟碳涂料在日常生活中。 
pvf,及聚氟乙烯树脂( polyvinyl fluoride ),由美国杜邦公司于1940年发明,这种产品是由 pvf 共聚体挤压而成的薄膜,厚度一般为12.5~50μm,这一形成过程了pvf装饰层致密,决无pvdf涂料喷涂或滚涂过程中经常发生的针孔,发裂等缺陷。pvf薄膜通过与金属板材复合用于建筑外墙,与pvc膜复合用于空间膜结构。其良好的抗uv性能,也使其广泛用于户外广告宣传画的保护膜等。 
(pvf 膜制造过程中分子晶格沿纵、横方向的挤压排列大大强化了它的物理强度,所以: 
• pvf 膜具有更大的韧性, 180 °折弯试验后用放大 43 倍的放大镜观察 pvf 膜没有裂纹,而 pvdf涂层可见明显裂纹,其原因是: pvf 膜的延伸率可达 100% ,而 pvdf 涂层没有!)

2. 幕墙材料常用氟碳树脂

幕墙材料涂层用氟碳涂层是一种以氟碳树脂为基料,配以金属微粒或云母晶体为色粉的有机涂料,其pvdf(聚偏二氟乙烯)的含量在70%(树脂质量比)以上。氟碳基料的化学结构中以氟/碳化学键结合,这种结合是至今被认为稳定、牢固的结合。在正常情况下,它具有如下性能: 
 耐候性—具有抵抗恶劣天气和紫外线,因此长期保持颜色和光泽的能力;

 耐腐蚀性—具有抗酸和液态碱的侵蚀及不受空气污染、酸雨的侵袭,氧、潮气和腐蚀粒子的渗透率低,能长期承受恶劣的环境面不腐蚀的能力。

 机械性能—具有佳的抗冲击性、耐磨性及优良的漆膜柔性。在以kynar500 @命名的涂料中,要求的kynar500 @树脂重量比≥70%。原因是在当树脂含量在70%时pvdf的各项性能,耐候性及耐久性,均能达到较高的要求,而在大于70%以上,其性能影响并不大,基本与70%处于同一性能状态,而且底漆含量为30%与70%的pvdf相匹配,性能佳,经科学实验证明,pvdf<70%的涂料,其性能显著降低。 kynar500 @树脂含量低于70%,不允许使用kynar500 @涂料的名称。 常用的氟碳涂层的幕墙材料有氟碳喷涂铝型材、氟碳喷涂铝单板、氟碳辊涂铝单板、氟碳辊涂表面处理的铝塑复合板等。目前pvf全氟碳覆膜铝单板在国内市场上也有销售。

3. 幕墙材料用氟碳树脂涂料的涂装 
氟碳树脂涂料的涂装方法很多,可以是辊涂、喷涂或静电粉末喷涂。不同的涂装方法,其生产设备、对基材的处理要求不同,所产生的涂层厚度、涂层效果也不相同。氟碳涂层的处理目前喷涂在国内为广泛,辊涂在国外较为流行,静电粉末只有少量应用。 
3.1氟碳树脂涂料喷涂 
是将成型好的金属材料的成品或半成品,进行表面处理。如,铝单板是在经过钣金加工后送到喷涂流水线进行表面处理,铝型材是挤压成型后再进行喷涂表面处理。 
3.1.1 喷涂工艺 
喷涂工艺主要为前处理(脱脂、酸洗、铬化)、喷涂和固话(烘烤)三道工序。根据对材料涂层需要,可选择二涂、三涂或者四涂。二涂(底漆 面漆);三涂(底漆 面漆 罩光漆);四涂(底漆 阻挡漆 面漆 罩光漆)。一般情况下,二涂涂层厚度≥30μm±5μm,三涂涂层的厚度≥40μm±5μm。 
前处理: 
在基材进行喷涂前,工件表面要经过去油去污及化学处理,以产生铬化膜,增加涂层和金属表面结合力与抗氧化能力,有利于延长漆膜的使用年限。 
底漆涂层:作为封闭底材的底漆涂层,其作用在于提高涂层抗渗透能力,增强对底材的保护,稳定金属表面层,加强面漆与金属表面的附着力,可以保证面漆涂层的颜色均匀性,漆层厚度一般为5~10μm。 
面漆涂层:面漆涂层是喷涂层关键的一层,在于提供基材所需要的装饰颜色,使铝材外观达到设计要求,并且保护金属表面不受外界环境大气、酸雨、污染物的侵蚀,防止紫外线穿透。大大增强抗老化能力,面漆涂层是喷涂中厚的一层漆层,漆层厚度一般为20~30μm。 
罩光漆涂层:罩光漆涂层也称清漆涂层,主要目的是更增强漆层抗外界侵蚀能力,保护面漆涂层,增加面漆色彩的金属光泽,外观更加颜色鲜艳,光彩夺目,涂层厚度一般为5~10μm。 
固化处理:三喷涂层一般需要二次固化,俗称三涂二烤。基材进入固化炉处理,固化温度一般在180~250℃,固化时间为15~25分钟,不同氟碳涂层生产厂家,都会根据自己的涂料,提供佳的温度和时间。氟碳喷涂厂也有根据自己经验把三喷时的两次固化改为一次固化。 
氟碳树脂喷涂的设备 
国内氟碳喷涂设备多为美国、德国、日本设计,并引进计算机软件,引进各种不同类型静电喷枪。 
根据喷涂生产线的不同,喷涂方式有全悬挂式和半悬挂式。 
全悬挂式是指基材的前处理和喷涂、固化过程均悬挂起来,由计算机操作工件在吊装上行走,清洗、多次喷涂、固化知道喷涂完毕出产品。这种全自动线长度达到420m,不仅可以喷各种规格、厚度的铝板,而且还可以自动喷涂六米长铝型材。 
半悬挂式,是指基材的前处理在几个槽液中处理(如铝材阳极氧化的清洗槽),铬化也在槽液中进行,然后再把基材悬挂起来,工件在吊架上行走,完成喷涂固化工序直到出产品。这种生产线一般只有100多米,相对来讲,投资少。 





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