常溫固化FEVE氟碳涂料以其優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,FEVE氟碳涂料是目前可常溫固化涂料中較優異的耐候面漆,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量控制,同樣會導致涂層達不到應有的防腐效果。只有合理的涂層配套體系設計、嚴格的施工質量控制,才能充分發揮氟碳涂料耐候性好的特點,實現氟碳防腐涂層體系的長效防腐。
2 涂層體系設計
2.1 ISO12944-5:2007
ISO12944《色漆與清漆 鋼結構防腐涂層保護體系》是國際標準化組織為從事防腐蝕工作的業主、設計人員、咨詢顧問、涂裝承包商、涂料生產和施工企業等匯編的標準。ISO12944包括8部分內容,對涂層體系設計直接相關的內容包括ISO12944-2 環境分類和ISO12944-5 涂層保護體系。
ISO12944-2根據標準樣品的質量損失(或厚度損失)詳細說明了大氣腐蝕種類(表1)。描述了鋼結構暴露的典型的自然大氣環境,對這些環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《公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件》
JT/T722標準是在借鑒國內外標準、總結我國橋梁防腐涂裝實踐經驗基礎上形成的。標準介紹了橋梁防腐涂層體系設計和涂裝質量控制等內容,對指導橋梁防腐及其它類似條件下的鋼結構防腐具有重要指導意義。
涂層配套體系設計遵照ISO12944-5基本原則,參照了標準ISO14713《鋼結構防腐蝕保護 金屬涂層指南》、HG/T 3656 《鋼結構橋梁漆》、TB/T 1527 《鐵路鋼橋保護涂裝》和日本的《鋼質公路橋梁涂裝便覽》和《鐵路橋涂裝及防腐蝕便覽》等,并結合我國橋梁涂裝體系的實際應用情況,以及新材料、新技術、新工藝的發展狀況。
標準按照涂裝部位、腐蝕環境、防腐年限、工況條件,共設計涂層配套體系23個。按涂裝部位分為七類:外表面;非封閉環境內表面;封閉環境內表面;鋼橋面;干濕交替區和水下區;防滑摩擦面;附屬鋼構件。腐蝕環境分類等效于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,涂層95%以上區域的銹蝕等級不大于ISO 4628規定的Ri2級,無氣泡、剝落和開裂現象。
氟碳涂層體系用于外表面,共設計用于C5腐蝕環境下長效型涂層配套體系3個(見表3)。在低于C5腐蝕環境下,標準未給出氟碳涂層配套體系,但標準強調,用于高防腐等級的涂層配套體系也適用于低防腐等級,并可相應降低涂層厚度,也就是說,在腐蝕環境低于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:芯材導熱系數: λ<=0.041w/mk。
3.強度高:可作天花圍護結構板材承重,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:(OI)32.0(省消防產品質檢站)。
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。
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**。
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

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