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公司新闻
氟碳涂料标准与检验
来源:未知 时间:2019-11-21 15:31
       

  氟碳涂料法式与检修_筑立/土木_工程科技_专业原料。氟碳涂料法式与检修 Standard and Testing of Fluorocarbon Coatings 朱东 (中化筑常州涂料化工钻研院,江苏常州,213016) 摘要:先容了国内应酬联型氟

  氟碳涂料法式与检修 Standard and Testing of Fluorocarbon Coatings 朱东 (中化筑常州涂料化工钻研院,江苏常州,213016) 摘要:先容了国内应酬联型氟碳涂料、PVDF 涂料标 准区别及国内水性氟碳涂料近况。 枢纽词:氟碳涂料;法式;检修 0 幼引 氟碳涂料行为超耐候性涂料正在国内只要 15 年旁边的 起色史,正在海表已有 40 多年的史册(美国 Pennwalt 公司 20 世纪 60 年代初下手临蓐 PVDF 树脂)。近年来跟着市 场起色和经济秤谌抬高,氟碳涂料优异的功能和精良的性 价比已慢慢被宏壮用户继承,用量明显上升,氟碳涂料的 出卖打破万吨,现实用量约 2~3 万 t,市集对氟涂料的性 能慢慢认同的同时也激励什么是氟碳涂料的争辩,2004 年寰宇法式化委员会正式立项下手交联型氟涂料和热熔 型氟涂料法式的同意使命,氟树脂涂料化工行业法式于 2005 年 7 月 10 日发表,2006 年 1 月 1 日实践。 1 交联型氟碳涂料 交联型氟碳涂料:法式号 HG/T—3792—2005,参考 日本工业法式 JISK5658—2002“筑立用氟树脂涂料”、 JISK5659—2002“钢组织物用氟树脂涂料”。 交联型氟树脂涂料拥有优异的的耐化学药品性、防腐 性、耐沾污性和耐候性,同时拥有较佳的物理呆板功能, 可遍及利用于筑立物表墙装束与保卫、金属配置和构件的 装束和保卫、古筑立和文物保卫以及交通车辆、航空航天、 船舶等周围。此中利用最遍及的两个周围是筑立表墙装束 和金属构件装束与保卫,是以 HG/T3792—2005 交联型氟 树脂涂料法式中要紧分为两个型号,I 型为筑立表墙用氟 树脂涂料,II 型为金属皮相用氟树脂涂料。时时彩正规平台老平台该法式实用于 以含反映性官能团的氟树脂为要紧成膜物并插手颜填料 (清漆不加)、溶剂、帮剂等辅料行为主剂,以脂肪族多异 氰酸酯树脂为固化剂的双组分常温固化型筑立物用面漆 和金属皮相用面漆;还实用于以含反映性官能团的氟树脂 为要紧成膜物,以氨基树脂或关闭脂肪族多异氰酸酯行为 交联剂,并插手颜填料(清漆不加)、溶剂、帮剂等辅料而 成的单组分烘烤固化型金属皮相用面漆。 日本工业法式 JIS K 5658—2002《筑立用氟树脂涂 料》中共筑树 15 个项目。遵照国内筑立用氟树脂涂料的 现实起色境况以及利用需求,交联型氟树脂涂料法式中 I 型筑树了 19 个管造项目,保存了日本法式 JIS K 5658— 2002 中 12 项,未采用日本法式中耐报复性、耐碱性、天 然曝晒耐候性 3 项,推广了细度、耐砂浆性、耐水性、耐 洗刷性、耐污染性、耐沾污性和耐溶剂擦拭性 7 项。 日本工业法式 JIS K 5659—2002《钢组织物用氟树 脂涂料》中共筑树 17 个项目。遵照国内金属皮相用氟树 脂涂料的现实起色境况以及利用需求,交联型氟树脂涂料 法式中 II 型筑树了 22 个管造项目,保存了日本法式 JIS K 5659—2002 中 16 项,未采用日本法式中自然曝晒耐候 性项目,推广了细度、硬度、耐污染性、耐溶剂擦拭性、 耐湿热性和耐盐雾性 6 项。 此法式的中心与主题是:(1) 氟含量确凿定;(2) 人 工加快老化期间确凿定。 国表里氟涂料要紧项目目标区别如表 1 所示。 溶剂可溶物氟含量测定道理:试样经离心分别,取清 液片面将溶剂挥发完整后,破裂成粉末;称取必然量的粉 末,正在氧瓶中燃烧分化,分化物用 NaOH 溶液接收;以氟 离子挑选电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,用 法式插手法测定接收液中氟离子浓度,计划出样品的溶剂 7 可溶物氟含量。 表 1 国表里氟涂料要紧项目目标区别 HG 法式 JIS 法式 备注 氟含量/% 人为加快老化 18 2 500 h, 失光≤3 级 变色≤2 级 粉化≤1 级 15 1 000 h, 保光 80%以上 变色不大 粉化<1 级 日本法式推广 自然曝晒数据 2 热熔型氟碳涂料 热熔型氟碳涂料:法式号 HG/T—3793—2005,美国 筑立原料协会法式 AAMA2605—2002“铝型材和板材的 超高功能有机涂层的自觉性典范、功能和检修手法”。美 国筑立原料协会 AAMA2605—2002 法式共筑树 10 项。 遵照目前国内热熔型氟树脂(PVDF)涂料近况、利用需求及 起色处境,本行业法式共筑树了 14 个项目,保存了 AAMA2605—2002 法式中 9 项,未采用耐候性(自然曝 晒),推广了容器中形态、涂膜表观、耐溶剂擦拭性、树 脂中 PVDF 树脂含量、耐人为天气老化性 5 项,两法式对 比处境见表 2。 此法式的中心与主题是:(1)PVDF 树脂含量确凿定; (2)人为加快老化期间确凿定。 表 2 国表里 PVDF 涂料及涂膜法式比较 化工行业法式 AAMA2605—02 项目 目标 项目 目标 容器中形态 搅拌搀杂后匀称无硬块 树脂中 PVDF 树脂含量/% ≥70 涂膜表观 表观平常 涂膜色彩一律性 适当约定的色彩 色彩一律性 适当约定的色彩 耐溶剂擦拭性/次 ≥200 光泽(60°) 约定 光泽(60°) 临蓐商原则值的±5 个单元内 硬度(擦伤) ≥F 硬度(擦伤) ≥F 附效力 附效力 干附效力/级 ≤1 干附效力 无剥落 湿附效力/级 ≤1;试验区域无起泡等涂膜病态形势 湿附效力 无剥落和起泡 滚水附效力/级 ≤1;试验区域无起泡等涂膜病态形势 滚水附效力 无剥落和起泡 耐报复性 通过 耐报复性 无剥落,凹坑圆周片面许可有微 幼开裂 耐磨性 / (L/?m) 2.8 耐磨性 / (L/mil) ≥40 (即 1.6 L/μm) 耐化学性 耐化学性 耐盐酸性(15 min) 无变动 耐盐酸性(15 min) 表观无可见变动 耐砂浆性(24 h) 无变动 耐砂浆性(24 h) 表观无可见变动 耐硝酸性(30 min) 色彩变动ΔE≤5.0 耐硝酸性 色彩变动ΔE≤5.0 耐洗涤剂性(72 h) 无特殊 耐洗涤剂性(72 h) 表观无显著变动 耐窗洗液性(24 h) 无特殊 耐窗洗液性(24 h) 表观无显著变动 耐湿热性(4 000 h)/级 起泡水准“少量”以下,起泡巨细 “No.8”以下 耐湿热性(4 000 h)/级 起泡水准“少量”以下,起泡大 幼 No.8 以下 耐盐雾性(4 000 h)/级 划线 h)/级 划线 级,其余试 验区域起泡评定≥8 级 耐人为天气老化性(4 000 h) 耐候性(南佛罗里达 10 a 曝晒) 变色/级 ≤2 保色性 色彩变动(ΔE)不领先 5 失光/级 ≤2 保光性 ≥50% 粉化/级 白色漆≤1,其他色彩漆粉化≤2 耐粉化性 彩色漆不领先 No.8,白色漆不超 过 No.6 其他 无其他涂膜病态形势 耐腐蚀性 亏损≤10% 8 2.1 树脂 PVDF 树脂含量道理 遵照 PVDF 树脂正在甲苯和二甲苯等溶剂中不消融,但 正在二甲基甲酰胺(DMF)中消融性较好,而丙烯酸酯类树脂 正在甲苯和二甲苯等溶剂中消融性较好的性格,从而可通过 多次离心法将涂料中 PVDF 树脂、丙烯酸酯类树脂和颜填 料完整分别(帮剂含量少粗心不计),再用质料法测定 PVDF 树脂的含量。 2.2 离心分别处境的占定 将以上经离心分别和烘干的各组分按 GB/T 6740— 2002 中请求用傅里叶变换红表光谱仪举行定性测试,鉴 定 PVDF 树脂、丙烯酸酯类树脂和颜填料各组分之间已分 离完整,不然试验应从新举行。 对特定产物的出厂检修,如举行了多次试验探求后, 能寻找并确定各组分能完整分别的试验参数(离心转速、 离心期间和离心次数),正在此处境下可省去红表试验方法, 但仲裁检修不行省。 3 水性氟涂料法式 3.1 PVDF 树脂 PVDF 树脂因为自己成膜性较差,需求拼加丙烯酸树 脂来改正附效力和颜料涣散性,其拼合往往是热塑性树脂 大分子之间的拼合。其间因为酌量到树脂分子间的混容性 及功能请求,拼合树脂的丙烯酸单体挑选及相对分子质料 管造受到较大影响。ATO 公司正在此根基上提出 AMF 树脂 (即丙烯酸改性氟树脂)。现实上是正在乳液合成历程中把 PVDF 树脂行为“核”树脂,它拥有 PVDF 树脂所拥有的 各项功能(如结晶性、熔融温度、玻璃化蜕变温度、物理 呆板功能),而正在“壳”变成的历程中则能够拼合入多种 丙烯酸单体及区别的拼合比例变成所需求打算抵达的要 乞降功能(热塑性和热固性,百般 Tg,区别丙烯酸单体比 例和因素等)。通过以上的改机能够最终变成 3 个系列的 产物。⑴ 自干型、低 VOC 含量油性涂料,目前单组分溶 剂型自干氟涂料硬度、光泽、耐污性和耐化学性等不足理 念,而新产物正在这些功能上会有显著改正。⑵ 烘烤型水 性涂料,该涂料可举行喷涂或辊涂施工,比目前涂料的烘 烤温度请求更低,同时解任了把粉末再涣散于水性涂料中 的费事,使得相应的涂料本钱和施工用度都有所下降。⑶ 粉末涂料,从乳液中直接打点获取粉末产物,即固体含氟 树脂,它既能够直接造成粉末涂料,也能够再涣散于溶剂 中变成溶剂型产物。一方面它能够比老例 PVDF 树脂下降 烘烤温度,另一方面因为改机能够造成交联型含氟涂料。 3.2 FEVE 系列的起色 交联型氟树脂以 FEVE 为代表,从日本 20 世纪 80 年 代推出至今,也有 20 年史册,目前其利便的施工请求正在 全宇宙取得执行和行使,酌量到环保题目,也有水性及低 极性产物问世。组织图如图 1 所示。 乳化剂 *聚氧乙烯烷基醚 *烷基硫酸钠 -O(C2H4O)nH 乳液太平性 泛泛 涂料 泛泛 涂料 耐沾污 涂料 静电荷 高,耐沾污性差 污染物 耐沾污 涂料 涂膜 交联度低易排泄 亲水组分 污染物 静 电荷低,耐沾污性 强 污染物 涂膜交 联高不易排泄 图 1 交联型氟树脂 FEVE 组织及道理 3.3 含氟丙烯酸 含氟丙烯酸树脂与日常的氟树脂正在合成工艺上分别 很大,后者往往需求较大的压力以保障含氟单体的反映转 化率及相应的相对分子质料,其余它们往往是通过乳液法 合成,后打点较为丰富,乳化剂挑选及激励剂挑选也受到 必然的限度,尽管是溶剂可消融型也需求把树脂先干燥除 水再溶于相应溶剂中。而含氟丙烯酸单体合成则较为简 单;另一方面能够挑选的共聚单体也更为丰厚,日常的乙 烯类单体都可与之共聚,配方调剂更为有利。它也能够根 据现实需求直接造成乳液或水性集结物。常用的非含氟共 聚 单 体 为 丙 烯 酸 异 辛 酯 (EHA) 和 甲 基 丙 烯 酸 异 辛 酯 (EHM)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)、甲基 丙烯酸丁酯(BMA)、正丁基乙烯基醚(BVE)、异辛基乙烯 基醚(EHVE)和叔丁基乙烯基醚(t-BVE)。 因为目前含氟丙烯酸单体价值题目,现实利用较少, 试验室钻研使命涌现,通过以下本领和试验途径可削减含 氟丙烯酸单体用量: ⑴ 将两种均聚物举行物理共混,纯丙乳液与含氟乳 液物理共混功能比较见表 3。 ⑵ 含氟组分为壳,丙烯酸酯为核,核和壳正在膜中完 全涣散(疏水性和皮相张力的区别);采用甲基丙烯酸全氟 辛基乙酯(6~8 碳全氟烷烃),氟含量 60%,丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲酯为原料合成核壳乳液。 (下转第 24 页) 9 表 7 涂层的质料法式 项目 质料请求 检修仪器和手法 参照法式 取样准则及判别法例 干膜厚度/μm 附效力/级 2×40 0、1、2 磁性测厚仪测厚 GB/T4956—2003 每 10 m2 测 3~5 个基准面,每个基准面采 用三点法丈量,三点的均匀值即为该基准面 的限造厚度值,行为厚度的一个测值 涂层划格仪/划格 法测试(3 mm) GB/T9286—1998 每个梁段均丈量 表观 漆膜一连、平整、色彩与色卡一律, 漆膜不得有流挂、针孔、气泡、裂 纹等皮相缺陷 目测 TB/T1527—2004 100%查抄 注:钢箱梁表部总测厚均匀值有 90%抵达或领先原则膜厚,未抵达原则厚度的测值不低于原则膜厚的 90%。 氟碳树脂涂料的施工需特殊谨慎以下细节: 氟碳涂料完全覆涂前应特殊谨慎上道涂层的皮相境况, 眷注其皮相是否存正在水分和污染物等,因为杭州湾跨海大桥 现场涂装境遇属于海洋境遇,其钢箱梁现场氟碳树脂涂料正在 覆涂前还特殊眷注了皮相盐分污染。 氟碳涂料的熟化期、与中心涂层的涂装间隔、施工历程 中的搅拌、喷涂体例的冲洗等工序细节都应取得满盈眷注。 氟碳涂料完全覆涂前的皮相粗劣度形态是直接影响面 漆表观与涂料损耗的首要身分。杭州湾跨海大桥的底层采用 喷铝打点,因为铝层的皮相粗劣度比日常的涂料底层(如环 氧富锌底漆)大得多,当后续涂层的厚度亏欠以关闭、笼盖 至流平铝层的微粒皮相时,就会映现面漆皮相光泽度差且不 匀称,有显著粗劣感。为获取平整匀称的表观,施工历程中 应将每道工序细节均落实到位,如采用苛刻管造铝层的皮相 粗劣度、对铝层举行满盈关闭,可酌量打算相对稍厚的中心 层涂料等步调。 5 结语 通过归纳评估氟碳涂料的防腐化功能、施工历程及后期 涂层养护,其行为重防腐配套编造的面漆被遍及利用于国内 大型钢组织桥梁防腐化工程,拥有更高的功能价值比和质料 保障,其涂装工艺和质料管造手法也日趋成熟,拥有遍及的 利用价钱和远景。 参考文件 [1] 徐兆瑜. 氟碳涂料的利用钻研开展和市集[J]. 摩登涂料与涂 装, 2004(3): 30-34. [2] 李金桂. 腐化管造打算手册[M]. 北京: 化学工业出书社, 2006. [3] 叶扬祥,潘肇基. 涂装手艺适用手册[M]. 北京: 呆板工业出 版社, 2003. [4] 李金桂,吴再思. 防腐化皮相工程手艺[M]. 北京: 化学工业 出书社, 2003. (上接第 9 页) 表 3 纯丙乳液与含氟乳液物理共混功能比较 纯丙乳液 0 80 90 92 94 96 100 含氟乳液 100 20 10 8 6 6 0 氟单体含量 61 12.2 6.1 4.9 3.7 3.7 0 水接触角 92.2 89.6 92.7 91.6 89.2 89.2 78.5 皮相张力 27.5 29.0 29.0 29.8 27.4 27.4 31.8 注:含氟单体:TRIFEMA(甲基丙烯酸三氟乙酯)。 当核和壳正在成膜时,膜中片面或完整分别时,因为疏水 性或皮相张力的区别,此中一种会优先转移到皮相。 其特地形势体现:进步接触角正在 90°以上,畏缩接触 角正在 30°旁边。含氟乳胶膜不行被水润湿,但当与水接触 后,膜皮相组织会产生变换。正在气氛中成膜时,含氟组分疏 水性大,优先正在皮相富集以下降皮相自正在能;而膜的表界环 24 境变换时,疏水性大的全氟基团向集结物内部转移,亲水基 团揭示正在皮相,导致畏缩接触角幼。 ⑶ 把少量含氟单体相接到丙烯酸酯集结物的主链上, 采用延时滴加工艺,抬高含氟片面的层化效率。 ⑷ 举行无规、接枝、嵌段共聚,先造备丙烯酸酯大分 子单体,再插手含氟单体举行接枝集结,使皮相功能抵达含 氟均聚物的秤谌。 4 结语 由氟委会踊跃创议和插足机闭同意的氟涂料行业法式 《交联型氟树脂涂料》 (HG/T3792-2005)和《热熔型氟树 脂(PVDF)涂料》 (HG/T3793-2005)正式实践,对我国氟树 脂涂料行业的热闹和强壮有序地起色起到了格表踊跃的作 用。

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