氟碳涂料技术培训手册钢结构篇Word格式文档下载.docx
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按固化温度的不同可分为:
高温固化型、中温固化型、常温固化型。
四、氟碳涂料的发展历程
国外含氟涂料的开发最早起源于杜邦的聚四氟乙烯,但1965年美国Pennwalt公司开发成功以聚偏二氟乙烯(PVDF)(商标KYNR500)为基料的建筑用氟碳涂料以来,人们才看到了氟碳涂料在建筑领域的应用前景,目前全世界有数以万计的建筑物在(PVDF)氟碳涂料的保护下熠熠生辉。
但是这种涂料有一个明显的缺陷:
需要专业的喷涂设备和高温烘烤设备,不能现场施工。
目前,从国际技术发展的角度看,氟碳涂料的最新进展有以下几个方面:
1.可常温固化氟碳涂料(衡峰公司在这一领域的技术已经成熟,应用经验也非常丰富);
2.水性环保氟碳涂料(衡峰公司在这一领域的技术已经成熟,产品正在推广中);
3.亲水性自清洁抗污染氟碳涂料(该项技术,衡峰公司正在研发中)。
(一)可常温固化氟碳涂料
1982年,日本旭硝子公司开发出氟烯烃-乙烯基醚共聚物(FEVE)才开创了能常温下溶解于芳烃、脂类、酮类溶剂的常温固化氟树脂,它克服了原来氟碳涂料不能常温固化的缺点,实现了在施工工地现场涂装氟碳涂料的理想,大大拓展了氟碳涂料的应用领域。
衡峰公司是国内最早开发氟碳涂料的少数几家公司之一,经过多年的辛勤耕耘,不仅成熟运用了PVDF高温固化氟碳涂料和FEVE中温固化氟碳涂料,而且成功开发出了一系列可常温固化氟碳涂料,如:
用于钢材领域和建筑外墙的FC-S200和FC-S202系列、用于塑钢型材和其他有机材质的FC-S20P系列。
(二)水性环保氟碳涂料
随着世界环保观念的改变和要求的提高,许多工业发达国家已经限制使用含VOC(挥发性有机成分)产品,包括溶剂型涂料。
因此,有预见和长远眼光的公司早在几年前就开始开发水性氟碳涂料。
现在,衡峰公司已经成功将水性氟碳涂料用于建筑外墙,不久的将来,衡峰公司还将推出用于钢材的水性氟碳涂料工艺、用于有机材质的水性氟碳涂料工艺。
(三)亲水性自清洁抗污染氟碳涂料
亲水性自清洁抗污染氟碳涂料是目前氟碳涂料的最新成果,它不仅保留了氟碳涂料寿命长的特点,还克服了目前大多数氟碳涂料易产生雨痕污染的缺点,是真正自清洁涂料。
国内有几家公司,包括上海衡峰公司,已相继推出了该系列产品。
相信不久的将来,它将给涂料行业带来新的契机和动力。
五、氟碳涂料的典型性能
v超耐候性
经户外长期使用和人工加速老化试验表明,可在户外使用二十年以上,外观仍完美如初。
v耐腐蚀和耐化学品性
氟碳涂层和其它涂层配合使用,通过多层次涂装,利用各涂层的装饰作用、隔热作用、屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用,达到对底材数十年以上的防腐装饰目的。
v耐污染性
氟碳涂层具有自我润滑的表面,对水的接触角为80-110甚至更高,表面光滑,粘附性小,不易被污染,即使被污染也非常容易清洗。
v优异的施工性能
氟碳涂料可以喷涂、辊涂、刷涂,具有优异的附着力和硬度。
v高装饰性
氟碳涂料可调配出实体色、金属色、珠光色、特殊色等各种色彩和低、中、高等各种光泽,为设计师和业主提供了丰富的想象空间和奇异的装饰效果。
v耐温性
氟碳涂层的耐温性很好。
聚四氟乙烯涂层,能长期在-250C--+250℃下使用,瞬间能耐300℃。
其它涂层的耐温范围也及宽,能在-50-150℃下使用。
六、衡峰公司氟碳涂料产品介绍
表1:
衡峰公司的氟碳涂料的主要产品:
氟碳涂料类型
牌号
固化条件
应用领域
溶剂型高温
FC-HA
240°
C,5分钟
铝板幕墙、铝型材、涂层铝板、涂层钢板、电器、铜合金、镁合金
FC-HB
溶剂型中温
FC-S300A
180°
C,30分钟
FC-S300B
溶剂型常温
FC-S200
常温3-7天或80°
C,90分钟
建筑外墙、户外钢结构、桥梁、交通设施、电器设备、石材保护、玻璃涂装、雕塑等
FC-S202
FC-S20P
C,90分钟
塑料型材、钢塑共挤型材、塑料门板
水性常温
FC-W350系列
建筑外墙、建筑内墙、古建筑保护、桥梁等
衡峰产品的技术特点
(1)采用特殊技术使产品的表面具有亲水性,从而使涂层具抗雨痕污染的特性;
长期装饰性远优于一般厂家氟碳涂料。
(2)采用优质的氟碳树脂(日本大金GK-570、4F树脂),树脂的耐候性均在20年以上,人工加速老化6000小时以上。
(3)采用最具老化性的隋性陶瓷无机颜料。
(由于大多数无国产产品,故价格较贵,且颜色越鲜艳越贵)而国内多数厂家,由于还沿用原有外墙涂料技术,在新生产的氟碳涂料内使用有机颜料等,使其实际的户外使用寿命很难达到10年。
(4)衡峰的配方设计原则是保证户外20年,因此我们不仅使用最优质的树脂,而且保证其使用量,对于FC-S系列涂料,其中主成膜物我公司全部采用氟树脂,而不象有的公司开发的所谓低含氟量氟涂料,因此我公司产品的含氟量在国内是最高档次的。
七、衡峰公司钢结构表面用FC-S系列氟碳涂料的介绍
表2:
FUVIT-ST的FC-S常温钢结构系列涂料的两种类型
衡峰公司涂料牌号
主成膜树脂含氟单体
特性
三氟氯乙烯
含氟49%,具有优异的耐候性
四氟乙烯
含氟76%,不含氯,所以耐紫外线性能和耐候性能比三氟乙烯树脂更佳
降低污染性和清洗成本
八、衡峰公司FUVIT-ST钢结构氟碳涂装系统
表3:
FUVIT-ST涂装系统推荐的配套材料和工艺
工艺序号
使用基材种类
工艺名称
工艺功能
工艺要求
薄壁碳钢
大型钢结构
镀锌钢
不锈钢
1
·
清洗、除油
无论哪种涂料,其性能都与涂覆之前表面处理正确和彻底与否,直接相关。
如果表面方法不当或不彻底,那么即使是价格最贵,技术最先进的涂料也会失去其功效。
本工序主要去除:
a)表面污物,包括盐类、油脂、钻孔液和切削液;
b)锈蚀和氧化皮;
c)表面粗糙度。
先用溶剂清洗,然后用干净抹布擦净。
×
机械喷砂除锈前处理
Sa2.5级
○
人工除锈前处理
St3级
酸洗前处理
洗掉表面的锈蚀,尽量少的损耗钢材。
磷化前处理
涂一薄层磷化底漆,颜色应从浅黄色变致绿色或褐色。
2
涂覆环氧富锌底漆
环氧富锌底漆为双组分涂料,与固化剂的配比为10:
1,主要靠富含的金属锌起到阴极保护的作用,
干膜厚在40-80µ
m,根据防腐蚀要求程度而变动
3
涂覆环氧云铁底漆
环氧云铁底漆为双组分涂料,与固化剂的配比为7:
1,主要靠云母片的定向排列,在漆膜中形成层层屏障,阻止空气、水分、盐分等易腐蚀钢材的成分进入钢材表面,
4
涂覆FC-S200氟碳面漆
FC-S200系列氟碳涂料为双组分涂料,与固化剂的配比为10:
1,它一方面凭借优异的综合性能起到保护钢结构和底层涂层的作用,另一方面以丰富的色彩和多样的质感起到美化装饰钢结构的作用。
干膜厚在25-30µ
m。
5
涂覆氟碳罩光漆
罩光漆工艺是一种可选择的工艺,在普通铝粉型金属漆的表面起到保护铝粉不被氧化变色失光,对于实体色、珠光色、复合铝粉型金属色,可以不使用罩光漆。
干膜厚在10-15µ
代表必须工艺;
○代表可选工艺;
代表不选工艺
九、为什么要应用FUVIT—ST氟碳涂装系统来涂装钢结构?
(一)钢结构生锈的主要原因有哪些?
选用了不当的材质。
一般来说,未经过特殊处理的钢材(如碳钢),都是容易生锈的,而经过特殊处理的钢材(如不锈钢、镀锌钢、耐候钢、经氟碳涂装的碳钢),则不容易生锈。
因此,要选用特殊处理过的钢材。
选用了不当的保护涂层。
不同的保护涂层赋予钢材不同的保护期限,如醇酸树脂类涂料在户外1-2年就完全被破坏,无法再保护钢结构;
丙烯酸类则在5-8年,硅丙类8-10年;
而氟碳涂料则可在户外使用20年以上仍然漆膜完好。
选用了不当的涂装工艺。
优秀的涂料还必须配上优秀的涂装工艺,才能体现其完美的价值。
涂装工艺不当,再好的涂料也不能起到应有的保护作用。
比如,前处理中没有彻底清除钢结构表面的油脂、锈蚀,会造成涂膜附着不良,锈蚀继续扩散;
防锈底漆或氟碳面漆的膜厚未达到规定厚度,会造成涂装系统提前结束使用寿命。
恶劣的环境,如沿海高盐雾环境、内陆高酸雨区,对钢结构及其涂层的破坏特别严重,因此就必须选用重防腐涂装系统,增加各涂层的厚度,选用高耐腐蚀的涂料。
比如,一般涂层总厚度在40-60μm之间,而高耐腐蚀涂层总厚度在200-300μm之间;
一般的丙烯酸涂层耐盐雾实验不足100小时,而氟碳涂料的耐盐雾实验可超过4000小时。
(二)钢结构表面涂装氟碳涂料能解决什么问题?
●可以解决钢材的腐蚀问题。
氟碳涂装通过对钢材表面严格的前处理,多层次的防锈底漆保护,高性能的氟碳面漆保护,可保证钢材在户外使用20年以上而不产生腐蚀。
●可以起到对钢材的表面装饰作用。
氟碳涂料可以根据需要调配出各种实体颜色,还可以调出金属色、珠光色等效果和质感,光泽还可以根据要求进行调节。
●易清洁、易维护、减少重涂次数。
氟碳涂料除具有超耐候性,户外使用寿命20年以上,而且具有优异的耐污染性、不易被污染,即使污染也很容易清洗。
因此,20年以上才重涂一次,期间只需要简单的清洗。
(三)
1)钢结构的种类
A.桥梁钢结构:
B.幕墙钢结构
C.市政及建筑用钢结构:
各类钢管道、承重结构钢
2)大气环境的分类
表4:
上海衡峰氟碳材料有限公司根据应用环境和要求对FUVIT-ST的适用环境为:
A
一般
无盐雾
B
轻度腐蚀
轻度盐雾
C
严重腐蚀
高盐雾
无废气粉尘与工厂烟雾
废气粉尘与工厂烟雾
如工业不发达地区
如工业发达地区
临海、严重工业污染地区
1.短期防腐装饰效果(5年以下)
A1
B1
C1
2.中期防腐装饰效果(5-10年)
A2
B2
C2
3.长期防腐蚀效果(10-20年)
A3
B3
C3
4.超长期防腐蚀效果(20年以上)
A4
B4
C4
为FUVIT-ST适用环境
3)怎样对钢结构表面进行前处理
钢结构表面存在油污、铁锈和旧防腐层。
这些污染物的存在会降低新的防腐涂层与钢结构表面的结合强度,影响防腐层的使用寿命。
大量实践证明,涂层质量、耐久性与表面预处理关系重大,在一定情况下甚至起着决定性的作用。
因此,钢结构的表面除锈处理是保证涂装工程质量的基础。
钢结构表面处理的方法有溶剂清洗、手工除锈、机械处理、喷砂处理、火焰喷射处理、化学处理、电化学处理等多种方法和工艺。
对于钢结构来说,最常用的是喷沙处理,对于一些部件,也使用化学或电化学处理方法。
处理后要求基材表面干净、无污染、暴露出基材本色,达到良好的浸润、胶合、附着的目的。
溶剂清洗:
用溶剂或其蒸汽、乳化液、碱或水蒸气完全除去油脂、蜡、尘及其它污物。
手工除锈:
用钢丝刷、铲刀、锤、纱布等除去浮锈
机械处理:
利用机械动力工具以冲击、摩擦作用进行除锈。
喷砂处理:
喷射砂,完全除干净锈、氧化皮及杂质。
火焰喷射处理:
用乙炔火焰烧除油污,脱除锈及松的氧化皮,再接着用钢丝刷或喷射除锈。
化学处理:
利用酸溶液与铁的腐蚀产物进行化学反应,生成溶于水的铁盐除去锈。
电化学处理:
利用电化学方法对钢结构表面处理生成钝化层,一提高防腐性能。
4)钢表面锈蚀等级分类
在我国国家标准GB8923-88“涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级”、化学工业部,1992年7月颁发的关于“工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范”HGJ229-91中指出,未涂装过的钢材表面原始锈蚀程度分四个“锈蚀等级”分别以A、B、C和D表示。
A、全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面。
B、已发生锈蚀,并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面。
C、氧化皮已因锈蚀而剥落,或者可以刮除,并且有少量点蚀的钢材表面。
D、氧化皮已因锈蚀而全面剥离,并且已普通发生点蚀的钢材表面。
5)钢铁表面除锈标准分类
(1)各类防腐蚀施工对表面处理的要求。
对表面处理质量等级要求应符合下列规定。
1.手工或动力工具除锈,金属表面处理质量等级定为两级,用Sa1、Sa2、Sa3表示。
2.喷射或抛射除锈,金属表面处理质量等级定为四级,用Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3表示,除锈质量等级标准见表3-8。
3.火焰除锈金属表面处理质量等级定为一级,用F1表示。
4.化学除锈金属表面处理质量等级定为一级,用Pi表示。
表5:
除锈质量等级标准
质量等级
质量标准
Sa3
钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和涂料涂层等附着物,该表面应显示均匀金属色泽,称为使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈。
Sa2.5
钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和涂料涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹纹状的轻微色斑,称为非常彻底的喷射或抛射除锈
Sa2
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和涂料涂层等附着物已基本清除,其残留物应是牢固附着的。
称为彻底的喷射或抛射除锈
Sa1
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和涂料涂层等附着物。
称为轻度的喷射或抛射除锈。
6)涂层厚度的选择
在选择涂层及其膜厚之前,应首先判断该钢结构应用的大气环境和设计使用寿命。
对于比较恶劣的大气环境,设计寿命又比较高的情况如表4中的C3、C4,应增加防腐涂层或增加防腐涂层的厚度,对于友好型的大气环境,如表4中的A1、A2,则可考虑减少涂层或减少涂层的厚度。
7)FUVIT-ST钢结构涂装施工注意事项
一、涂装前的准备
(1)按计划单核对涂料、稀料及其他辅助材料的品种和数量。
(2)检查所确定的涂装方式所用的涂装工具及其附属设备是否齐备、运转正常。
(3)在户外作业时,要确认气象条件符合施工要求,并有起码能延续到涂装可以阶段性中止的宽限期。
(4)确认表面处理符合要求,按GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级》和GB/T13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定(比较样块法)》对照检查清洁度和粗糙度。
经化学处理的金属表面应无锈迹与水痕、磷化膜均匀、致密。
(5)在必要时,为了解涂料的施工性能,按GB6753.6-86《涂料产品的大面积刷涂试验》或在其他适合的部位上进行试涂。
(6)调漆时将漆搅拌均匀;
因为是双组分漆,按规定比例和3~4小时用量配漆,熟化;
调至施工粘度;
必要时以滤布过滤。
二、涂装质量监督控制
各种防腐蚀涂装都应按涂层设计方案和施工工艺规程进行。
防腐蚀涂料用于各个领域,对涂层的重点要求各不相同,虽然没有统一的监督规范,但是在保证实话涂层设计方案和突出防腐蚀用途方面,对下述各项的重点监控是共同的。
1.涂装头道漆的考核:
大型防腐蚀工程涂装第一道漆是涂层质量的基础。
在涂装头道漆时,要重点观察两个方面的情况,一是涂料施工性能,如对表面的润湿性、流平性、流挂性、有无缩孔缩边病态等,如发现问题应立即停止作业,待查明原因并设法纠正后方可重新涂装;
二是所确定的工艺参数对涂料、工程和环境条件的适应性,可根据情况做适当修正,使下面的工作能顺利进行。
2.漆膜厚度控制:
涂装体系的设计中规定了每种涂料的涂装道数、每道漆膜的厚度和涂层的总厚度。
因为每种涂料的作用不同,不能以控制总厚度的方法代替对每层厚度的监督。
现场控制漆膜厚度的方法有两种:
一是规定单位面积用漆量;
二是测定湿膜厚度。
(1)单位在积用漆控制厚度:
许多涂料在产品标准中规定涂料使用量的指标。
刷涂的实际用量约为标准用量的1.15~1.2倍,野外压缩空气喷涂业可达1.8~2倍。
涂料实际用量可用下式估算:
P=(1+α)QS
式中P——涂料实际用量,kg;
α——涂料损耗系数;
Q——标准涂布量,kg/M2;
S——涂装面积,m2。
作业者只要将定量的涂料(P),全部均匀地涂附在施工面积(S)上,漆膜的厚度就基本上能达到规定的要求。
但是涂料损耗系数于许多因素有关如在船舶漆涂装时,采用高压无气喷涂,对于平整表面,α设为0.6~0.8,对于复杂表面,α设为0.8~1.0;
采用辊涂的方式,α分别设为0.3~0.4和0.4~0.6。
为提高准确性,应多积累各种场合α的数据或在涂装前进行模拟试验。
(2)测定湿膜厚度控制漆膜厚度此法用湿膜测厚仪控制漆膜的厚度。
测出施工不同部位湿膜的厚度,可以检查涂膜的均匀性;
同时能够监督漆膜厚度是否符合规定要求。
在涂装前应该测定出该涂料湿膜厚度与干膜厚度的比例关系曲线。
3.涂层质量检测涂装结束后对干燥涂层的检验项目,通常采用被涂装工件或工程用途特点和能反映涂装操作质量的主要项目进行检测,将结果备案,作为累积和备查数据。
如果结果与产品标准相去甚远,则应在查明原因后,进行维修、补涂或重涂。
外观除非为特殊要求,涉及涂层外观的色泽、色差、丰满度等指标不作为房腐蚀涂层质量的主要检验项目。
附着力在现场按国家标准GB9286-88*《色漆和清漆漆膜的划格试验》检测涂层与底材及漆膜层间附着力,必要时在划格后辅以胶带揭拉试验。
检测点选在既有代表性又非关键的几个部位。
硬度按国家标准GB/T6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》进行。
涂膜厚度涂膜厚度是体现涂层防腐性能的重要指标,所以在涂装完成后仍要对涂层厚度予以复查和确认,如发现问题,可以弥补。
一般采用非破坏方法。
磁性测厚仪用于测量钢铁等导磁性材料上面的涂层,非磁性测厚仪适宜铝、铜等非导磁性材料的涂层。
为了使测定的数据尽可能与实际情况吻合,对测量点的选择的均匀性和代表性、测量点的密度(每10m2的测量点个数)以及数据处理等,都应该有详细的规定。
针眼、缩孔、裂缝及人为损伤的检查对于接触化学腐蚀性介质的化工设备、容器、储罐等,这些缺陷有时是致命的,所以必须认真检查与处理。
除了肉眼观察之外,对于小型反映釜、容器等可将其与盐水接触(或浸泡),以导电表测定是否导电的方法的检测;
对于大型设备和工程,可以采用漆膜探伤仪及其他仪器测定。
最后统一标记、记录和修补。
4.记录和备案工作正常涂装生产按班次填写原始记录。
对于工程施工,除填写原始记录之外,应有形成包括工程名称、涂装部位、涂料种类、施工环境及条件、施工工艺操作及检验验收等文件,归档备考。
8)装饰性防护涂层的分级
表6:
装饰性防护涂层的分级
级别
质量要求
工艺过程
涂装对象
I级
高级质量表面装饰
涂膜表面光滑,光亮如镜,无细微颗粒、擦伤、裂纹起皱起泡及其他肉眼可见的缺陷,并有足够的机械强度,外观美丽。
表面处理——底漆局部或全部填刮腻子——打磨——涂装3~9层面漆—。
打蜡——抛光
小轿车、公共汽车、仪器、仪表、自行车、电冰箱、洗衣机、缝纫机等。
II级一般表面装饰
涂膜平滑,光泽中等,中等机械强度,外观美丽,允许有细微的擦伤、轻微的刷纹及其他细小缺陷。
表面处理——涂底漆——局部填刮腻子——打磨——涂装——涂装2~3层面漆
各种机器、机床、载重汽车,拖拉机,发动机及轻工器材
III级保护性表面涂装
除具有一般装饰作用之外,主要是防止金属腐蚀。
涂膜不应有皱纹、流痕、露底、外来杂质及其他降低保护和装饰的污浊度等。
允许有轻微的擦伤和刷纹等。
表面处理——涂底漆——涂1~2层面漆
各种建造物起重设备,工厂一般设备,管道、船舶、桥梁等。
9)钢铁表面涂层的处理方法
●有些钢铁的涂层经过一个检修期后,涂膜大部分完整,仅部分损坏,可用砂布(纸)处理后,重新刷涂2-4层防腐涂料便可继续使用。
●对于腐蚀严重的涂层,已失去防护的意义,应处理干净后,才能进行新
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