给排水施工员行为规范:FEVE 氟碳树脂在防腐中的应用

FEVE 氟碳树脂在防腐中的应用
   发布日期：2011-11-30   来源：上海东氟化工科技有限公司   作者：武予鹏   
导读：本文介绍FEVE 氟碳涂料的制备、涂膜性能，氟碳涂料防腐应用过程。
 
 
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武予鹏，潘德军(上海东氟化工科技有限公司，上海201101)
摘 要：介绍FEVE 氟碳涂料的制备、涂膜性能，氟碳涂料防腐应用过程。
关键词：氟碳涂料、氟碳树脂、防腐体系配套
0 引言
FEVE 氟碳树脂具有优异的耐候性、耐化学介质腐蚀性、大气环境抗酸雨性、抗盐雾、高装饰性，同时又具有普通溶剂可溶性。能于室温到高温烘烤的广宽温度固化，可广 泛应用到高楼外墙装饰、钢结构、桥梁、厂房钢构、石油平台、化工管线和设备防腐领域。防腐年限可以达到15 a 以上。本文主要介绍了FEVE 氟碳树脂、氟碳涂料。
日本旭硝子公司在20 世纪80 年代就将FEVE 氟碳涂料应用到日本国内钢铁结构的防腐领域，并有了20 多年防腐工程成功业绩。我国FEVE 氟碳涂料从1998 年起引入市场。今年来已被许多长效钢铁结构防腐涂装采用。我国经过近10 年的宣传推广工作使得氟碳涂料在我国应用获得了很大的发展，中海油常州涂料研究院制定了化工行业标准《交联型氟碳涂料》HG/T3792—2005，铁道 部《铁路钢桥保护涂装》TB/T1527 标准中涂层体系的第7 套体系采用了氟碳面漆。
1 氟涂料的机理简介
氟碳涂料是以含氟树脂为成膜物质。JF 系列的FEVE氟树脂是三氟氯乙烯和多种烷基乙烯基酯(醚)的共聚物。氟碳树脂中含有大量F—C 键，其键能为485 KJ/mol，不易被紫外线破坏。C—F 键长很小，氟原子的电负性大，氟原子上带有较多的负电荷，相邻氟原子间排斥，使含氟烃链的氟原子沿着锯齿状的碳键化学键排列：氟原子紧密地排列在碳键周 围，碳键被带负电原子氟原子所包围，形成高度屏蔽，所以氟碳聚合物表现出优异的耐候性、耐热、化学稳定性。羟基基团的引入提高涂层的密着性。同时，氟碳涂 层具有极佳的机械性能(高硬度、高柔韧性)和多种有机、无机颜料的良好分散性，能在常温和高温烘烤固化。

2 氟涂料的制备
2.1 氟涂料的原材料
制备氟涂料的主要原材料见表1。

2.2 涂料制备工艺
2.2.1 白色氟碳浆
将部分氟碳树脂、颜料和润湿分散剂准确称量加入漆缸中、高速分散均匀。经过磨砂机，研磨到细度小于20 μm以下备用。
2.2.2 调氟碳漆
按涂料配方依次加入剩余树脂色浆、流平剂、防沉剂、消泡剂、混合溶剂。调整涂料黏度至合格，测固体分指标、过滤包装。
氟碳涂料的基本配方见表2。

2.2.3 技术指标
氟碳树脂固化成膜的过程是多异氰酸酯—NCO 同—OH等物质的量比相结合，多异氰酸酯要选择耐候性特别突出脂肪族或脂环族类，它们能够在恶劣的条件下不黄变、少粉化。目前常用的固化剂为HDI 缩二脲，HDI 三聚体，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚体等。将氟碳涂料同固化剂均匀混合制备涂料试板，检测其主要技术性能指标检测结果见表3。

氟碳树脂是氟碳涂料的主要成膜物质，对于氟碳涂料的性能有着决定性影响。但是，其他物质如颜料、助剂等对于涂层的耐老化性能、耐候性、耐化学药品性也有一定的影响，在选择颜料、助剂等时，要认真地考虑，多做户外曝晒或人工老化的评估，确定最终的生产方案。

3 氟碳树脂的防腐讨论
3.1 氟涂料中含氟对涂料的影响。
在氟化工行业标准HG/T3792—2005 中，规定的氟碳涂料的溶剂可溶物百分氟含量≥18。这个规定是有实际意义的，首先，常温固化氟碳树脂是三氟氯乙烯单体与乙烯基醚和乙烯基酯单体共聚而成， 较高的氟碳含量，说明氟烯烃的转化率高，氟烯烃的转化率高也显示出共聚反应物中氟烯烃和烷基乙烯基醚(酯)的交替排列程度高[2]。氟烯烃转化率=实际氟 含量/理论氟含量×100%。JF 系列氟碳树脂的转化率91.6%，它们的氟原子还是比较有序排列。这样就能够保护非氟单体，体现氟碳树脂的优良特征。其次，杜绝了假氟碳涂料对氟碳涂料市 场的冲击和破坏，假氟碳通常含氟量都不能达到标准规定的要求。但是，由于相对较高的利润使得不法商贩以次品提供客户而影响了氟碳涂料的声誉。
3.2 氟碳涂料钢结构体系的配套
钢铁结构长效防腐应根据使用环境、施工条件、防腐目标来决定配套体系。我国地域广大、日照、降水、湿度、盐雾、酸碱度、化学介质等都千差万别，防腐的年限不尽相同。所以对于长效防腐措施，要求发挥多层防腐体系方案，才能有很好的效果。
钢铁结构防腐要有正确恰当的前处理。A、磷化处理，在钢铁表面生成一层很难溶于水的磷酸盐保护膜，这是多孔的晶体结构，能够牢固附着在钢铁表面，防止氧、 水分对钢铁的电化学防腐。B、喷砂表面处理，使用金属磨料，采用喷料、抛钢丸，金属表面达到除锈等级保护期，10 a以上要达到国标GB8923—1988，即要求Sa 2.5，具体的涂装过程如下：
钢铁构件→喷砂或磷化处理→环氧富锌或防锈底漆→环氧云底→氟碳面漆。
我国现在许多领域都在大力推广氟碳涂装防腐体系。
铁道部的行业标准TB/T1527《铁路钢桥保护涂料》在2004年进行修订时，将氟碳涂料引入到钢桥防护体系，标准中第7 套体系采用氟碳面漆如表4[1]。

4 结语
JF 系列氟碳树脂，已被国内许多知名涂料公司用来生产氟碳涂料，而应用到钢铁结构的重防腐与长期保护的方面。通过近10 a 的氟碳涂料应用，综合评估氟碳涂料和相配套的体系发现，在钢铁结构的长效防腐效果方面，氟碳涂料比以前体系(如醇酸、过氯乙烯、聚氨酯等)都要优秀，能够 满足国家对防腐领域日益提高的要求，有广泛的应用价值和前景。
参考文献
[1] 铁道科学研究院金属及化学研究所. TB/T1527—2004 铁路钢桥保护涂装[S]. 北京：中国铁道出版社，2004.
[2] 倪玉德. FEVE 氟碳树脂与氟碳涂料[M]. 北京：化学工业出版社，2006.