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高分子柔性背板特指一類以高分子材料為主體經(jīng)過多層復(fù)合、涂覆、共擠等工藝成卷制成的背板,第1代高分子柔性背板以 TPT、KPK、TPE(一面干式復(fù)合PVF材料,另一面復(fù)合 PE 等烯烴類或改性的熱塑性)、KPE(一面干式復(fù)合PVDF,另一面復(fù)合PE等烯烴類或改性的熱塑性材料)含氟復(fù)合型背板為代表;因PE 等烯烴類或改性的熱塑性材料僅是從粘結(jié)性、低成本考量的短期環(huán)境應(yīng)用材料,故目前主流過渡到一面涂覆一面復(fù)合、雙面涂覆的雙面含氟背板,代表結(jié)構(gòu)類型有 XFB和 FFC,即往第2代背板方向發(fā)展,XFB 結(jié)構(gòu)背板所用氟膜主要為PVF和PVDF膜,PVDF 膜隨著國內(nèi)制膜技術(shù)的發(fā)展,未來2~3年有大規(guī)模取代的趨勢;PET 結(jié)構(gòu)背板因其經(jīng)濟(jì)性,逐步從一代技術(shù)的多層復(fù)合PET過渡為 AB(A和B 2種或以上改性PET類材料共擠、共混等工藝)結(jié)構(gòu)共擠PET技術(shù),消除了復(fù)合PET的2個(gè)剛性界面粘結(jié)容易失效的短板,提升了 PET 結(jié)構(gòu)背板的耐濕熱 UV 循環(huán)的綜合性能,可以在溫和環(huán)境的分布式電站中應(yīng)用,同時(shí)降低了成本。 當(dāng)前高分子柔性背板的四大主流結(jié)構(gòu) XFB、FFC、XPE、PET 的技術(shù)路線如圖 4 所示。
3 涂氟背板發(fā)展機(jī)遇及氟碳涂料的技術(shù)研究
3.1 高分子柔性背板中氟碳涂料的技術(shù)發(fā)展
近年來,組件企業(yè)將降本的壓力紛紛轉(zhuǎn)嫁給組件材料供應(yīng)商,迫使材料企業(yè)特別是背板企業(yè)面臨材料技術(shù)更新的壓力和選擇。以氟碳涂料作為 PET 基材保護(hù)層的涂氟型背板材料(CPC、XFC)已逐漸成為主流,其工藝技術(shù)、成本和價(jià)格比傳統(tǒng) TPT 型背板更具優(yōu)勢,將在未來占據(jù)背板市場的重要位置。 氟碳涂料的綜合成本比氟膜低,同時(shí)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(yōu)勢并進(jìn)行取代。因而在涂氟型高分子柔性背板中,耐候?qū)拥姆纪苛稀⒎紭渲茄芯康臒狳c(diǎn)。針對光伏應(yīng)用領(lǐng)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(xiàn)有氟碳涂料、氟碳樹脂主要采用可交聯(lián)固化型,即在氟樹脂中引入—OH、—COOH、雙鍵等官能團(tuán),使之可與異氰酸酯、三聚氰胺和氨基樹脂等進(jìn)行加熱交聯(lián)成膜或微波、電子束固化成膜。相信經(jīng)過技術(shù)革新,以這些氟碳涂料改進(jìn)的背板材料將具有更優(yōu)異的功能和更環(huán)保的應(yīng)用。
氟碳彩鋼板該產(chǎn)品積累了三十多年的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)涂料采用專利配方, Kynar Kynar5000,無機(jī)陶瓷顏料,每一種新的原料都必須經(jīng)過佛羅里達(dá)十年曝曬證明才能商業(yè)使用,從而使產(chǎn)品質(zhì)量得到可靠保證。美國 Fitzpartrick核電站廠房彩板采用熱鍍鋅基板,涂上含70%樹脂的氟碳涂料。1971年建成至今不僅表面及基板完好,而且色彩依舊。寶鋼氟碳涂料的供應(yīng)商為世界上較早的也是較大的氟碳涂料公司之一,提供20年涂層質(zhì)量保證,保證20年內(nèi)涂層不脫落,不粉化。
2 氟碳涂層體系的應(yīng)用
2.1 體系設(shè)計(jì)
為提升混凝土結(jié)構(gòu)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(yīng)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(dān)相應(yīng)功能并產(chǎn)生協(xié)同作用,達(dá)到有效避免外來腐蝕介質(zhì)破壞,從而保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的目的[9]。
珠碧江雙線特大橋混凝土結(jié)構(gòu)的特殊性主要在于其結(jié)構(gòu)表面處于周期性的干濕交替狀態(tài),而且潮汐現(xiàn)象導(dǎo)致部分混凝土結(jié)構(gòu)只有很短的時(shí)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(yōu)異的附著力。此外,中間漆應(yīng)具有良好的屏蔽性能,面漆應(yīng)具有優(yōu)異的耐候性,配套涂層之間還應(yīng)具有良好的相容性,并具備良好的復(fù)涂性。整體而言,作為濕熱海洋環(huán)境下混凝土的表面防護(hù)體系,應(yīng)具有良好的附著力,可防止水的滲透,耐常見化學(xué)制劑和生物附著,在寬廣的溫度范圍內(nèi)具有良好柔韌性等。
經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)對比與優(yōu)選,確定了TK系列滲透性環(huán)氧封閉底漆、柔性環(huán)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(shù)特點(diǎn):
1)涂層黏結(jié)性能佳。在涂料中采用了層間偶聯(lián)法,強(qiáng)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(hù)提供了保障。
2)涂層耐久性好。在基礎(chǔ)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(xué)性能調(diào)控方面,采用了分子內(nèi)增韌技術(shù)以提高涂層力學(xué)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(fēng)險(xiǎn)。
2.2 技術(shù)要求
依據(jù)室內(nèi)加速試驗(yàn)及現(xiàn)場涂裝測試的結(jié)果,并綜合《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》(JT/T 695—2007)等技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求,對應(yīng)用的涂料及涂層性能指標(biāo)做出以下規(guī)定(見表1)。
表1 混凝土表面氟碳涂料及相應(yīng)涂層技術(shù)指標(biāo)
寶鋼股份公司對用戶承諾如下,我公司彩涂機(jī)組生產(chǎn)的面漆涂料為氟碳(聚偏氟乙烯的彩涂板卷自出廠后20年內(nèi),在正常儲運(yùn)和使用條件下涂層變化不超過如下范圍涂層表面不起皮、開裂及龜裂2.色差(涂層顏色變化)△E-5個(gè)色差單位( Hunter?制),試驗(yàn)及評定辦法按ASTM D2244-1993執(zhí)行。
粉化率不超過8級,試驗(yàn)及評定辦法按 ASTM D4214-1998執(zhí)行。
特別說明
正常儲運(yùn)和使用條件的含義如下:
1.在通常的氣候條件。
2.作為屋面的涂層板坡度不小于10度。
涂層表面不能有損傷或被修補(bǔ)過。
4.使用環(huán)境距離重工業(yè)區(qū)和海岸線1000米以外
涂層表面不能長時(shí)間有腐蝕性異物存在。
6.較終建筑物位于中國境內(nèi)。
特別提示:
為保證利益方的權(quán)益,建議用戶在現(xiàn)場板取A4紙大小的樣板進(jìn)行封存,并經(jīng)寶鋼股份公司和用戶雙方簽字確認(rèn),由用戶保存于室內(nèi)以此作為標(biāo)準(zhǔn)板。
其它:
如出現(xiàn)保證內(nèi)容及保證條件以外的情況,寶鋼股份公司與用戶友好協(xié)商解決。
鍍鋁鋅彩涂板是彩涂建筑板中的高端產(chǎn)品,外觀靚麗、用途廣泛。但鍍鋁鋅彩涂板生產(chǎn)中,除了具有高強(qiáng)的防腐性能之外,當(dāng)然也有一定的缺陷,但是都是可以通過彩涂板機(jī)組或是工藝改變的,其表面易產(chǎn)生爆孔、氣泡等缺陷,嚴(yán)重影響了彩涂線的連續(xù)生產(chǎn)和鍍鋁鋅彩涂板的表面質(zhì)量,造成成材率低下,需要分析。
原因分析:
1、鍍層化學(xué)特性差異
由于鋅鋁合金鍍層結(jié)晶時(shí)間長、枝晶發(fā)達(dá),三叉結(jié)晶處屬于后凝固區(qū)域,容易形成疏松和孔洞。疏松和孔洞形成的凹陷缺陷的存在也導(dǎo)致空氣滯留。在涂料涂裝固化過程中,空氣體積膨脹,穿過透氣性好的底漆,使面漆破損,造成爆孔缺陷。
2、鍍層熱物性差異
鍍鋁鋅合金鍍層的熱輻射系數(shù)為0.86,較鍍鋅層的0.45高出很多,以鍍鋁鋅板作為基板時(shí),鍍鋁鋅層使其表面的涂層快速升溫、快速固化,造成涂料中的有機(jī)溶劑不能以合理的速度及時(shí)散發(fā),從而造成爆孔、氣泡缺陷,在底漆較厚時(shí)更易出現(xiàn)爆孔缺陷。
3、缺陷的影響
鍍鋁鋅彩涂基板生產(chǎn)時(shí),校正輥振動(dòng)、液面波動(dòng)產(chǎn)生使其橫向周期分布的色差,是造成爆孔缺陷產(chǎn)生的原因。鍍鋅鋁表面鋅花不均,所形成的晶界間存有凹陷,凹陷內(nèi)有殘留空氣,在面漆固化過程中空氣沖破漆膜發(fā)生爆孔。
因此,控制措施為:
1、提高鍍層均勻性
應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)鋅花樣板,檢查鋅花大型,同時(shí)及時(shí)調(diào)整。提高三輥六臂裝配質(zhì)量,優(yōu)化校正輥材質(zhì)和尺寸,減少校正輥振動(dòng)和鋅鍋液面波動(dòng)幅度;保證鍍鋁鋅彩涂基板表面質(zhì)量達(dá)到FB以上。
2、改進(jìn)表層粗糙度
為避免彩涂生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)爆孔缺陷,鍍鋁鋅生產(chǎn)線生產(chǎn)彩涂基板時(shí)使用大粗糙度工作輥,軋輥粗糙度控制在4.0±0.3μm,進(jìn)而改善基板粗糙度。
3、優(yōu)化彩涂固化工藝
針對鍍鋁鋅合金基板和涂料的特性,改進(jìn)涂裝固化曲線,調(diào)整機(jī)組工藝速度,使涂料在固化中保證合金層孔洞中的氣孔和涂料中稀釋劑充分逸出,有效控制溶劑揮發(fā)速度,防止溶劑沸騰蒸發(fā)。將直線式固化溫度曲線修改成階梯式固化溫度曲線,保證涂料的PMT,降低機(jī)組工藝速度15%,面漆的固化時(shí)間,保證涂裝工藝溫度穩(wěn)定,適當(dāng)降低涂裝粘度,改善鍍鋁鋅彩涂板的質(zhì)量。
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我要給“氟碳彩鋼板供應(yīng)商”留言
1.什么是氟碳彩涂鋼板:
氟碳彩涂鋼板是指鋼板采用經(jīng)過高溫烘烤制成的涂層鋼板。氟碳樹脂涂料是以氟碳樹脂為主成膜物,輔以各種改性樹脂,顏料,填料,經(jīng)分散,研磨,調(diào)色等加工而成的涂料。氟碳樹脂是以含氟烯烴為基本單體進(jìn)行均聚或共聚,或以此為基礎(chǔ)與其他單體進(jìn)行共聚以及側(cè)鏈含有氟碳化學(xué)鍵的單體自聚或共聚而得到的分子結(jié)構(gòu)中含有較多C-F化學(xué)鍵的樹脂。
氟碳樹脂涂料按照組成涂料樹脂的不同又可分為:聚氟乙烯(PVF)涂料,聚偏二氟乙烯(PVDF)涂料,聚三氟氯乙烯(PCTFE)涂料,聚四氟乙烯(PTFE)涂料,聚全氟丙烯(FEP)涂料,乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)涂料,乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)涂料,四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚體(PFA)涂料,氟烯烴-乙烯基醚共聚物涂料,氟橡膠涂料及各種改性氟樹脂涂料。
2.聚偏二氟乙烯(PVDF)涂料的性質(zhì)
PVDF樹脂中含有大量的C-F化學(xué)鍵,由于氟的電負(fù)性大,氟原子上帶有較多負(fù)電荷,相鄰氟原子之間相斥,使含氟烴鏈沿著鋸齒狀的碳鍵作螺線型分布,中間的一條碳鏈四周被一系列帶負(fù)電的氟原子所包圍,形成高度屏蔽的保護(hù)墻;分布為對稱結(jié)構(gòu),整個(gè)分子是非極性的,因此具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和隋性。PVDF樹脂是一種熱熔型樹脂,需高溫烘烤通過熱熔融流平成膜。
PVDF涂料繼承了PVDF樹脂的優(yōu)異特性,表現(xiàn)為耐久性,耐化學(xué)品性,防腐性等。PVDF樹脂涂料在建筑領(lǐng)域使用已經(jīng)超過40年。其良好的戶外性能業(yè)績,是目前公認(rèn)的具有較好保護(hù)作用的有機(jī)涂層。
3.供應(yīng)紅色寶鋼氟碳彩鋼板的質(zhì)量管控要求
氟碳樹脂類型:必須采用聚偏二氟乙烯(PVDF)樹脂作為氟碳涂料的基礎(chǔ)樹脂。
涂料認(rèn)證:寶鋼P(yáng)VDF涂料供應(yīng)商具備KYNAR500和HYLAR5000涂料認(rèn)證資質(zhì)。這界著名的兩家PVDF生產(chǎn)企業(yè)規(guī)定被認(rèn)證的涂料單位生產(chǎn)的PVDF涂料,至少含有70%的PVDF樹脂(質(zhì)量比),方可使。
顏料選型:為了保證氟碳涂料具備極高的耐候性,PVDF涂料采用的顏料只能是高溫鍛燒金屬氧化物或金屬氧化物合金顏料即陶瓷顏料;耐候級金紅石型鈦;耐酸堿金屬顏料和耐久性云母珠光顏料。
鍍層重量:寶鋼在生產(chǎn)氟碳彩涂鋼板時(shí)必須采用鍍鋅層單面大于90克/平方米)熱鍍鋅基板或者鍍鋁鋅重量單面大于75克/平方米的熱鍍鋁鋅基板。
底漆配套:采用聚氨酯或者聚酯底漆(環(huán)氧類底漆因耐候性相對較低不能匹配PVDF涂料)。
涂層膜厚控制:PVDF彩涂鋼板上表面總膜厚必須23微米。
涂料烘烤溫度控制:PVDF涂料必須經(jīng)過板溫高達(dá)249-254度的高溫烘烤。
1.氟碳烤漆寶鋼彩鋼板:
氟碳烤漆寶鋼彩鋼板,又稱聚偏氟乙烯烤漆、聚偏二氟乙烯烤漆,英文簡稱:PVDF。是一種工業(yè)涂料,具有很高的抗腐蝕性能和耐酸堿性能,因此氟碳烤漆寶鋼彩鋼板相比普通彩鋼板具有更長的使用年限,適合強(qiáng)腐蝕性的工業(yè)環(huán)境,氟碳烤漆寶鋼彩鋼板常用于對于維護(hù)材料防腐蝕有較求的環(huán)境或者行業(yè),例如化工企業(yè)、電力行業(yè)、養(yǎng)殖畜牧業(yè)、金屬冶煉等行業(yè),腐蝕性環(huán)境包括沿海地區(qū)、酸雨地區(qū)等都大量的應(yīng)用氟碳彩鋼板作為屋面和墻面的維護(hù)材料。寶鋼針對其生產(chǎn)的氟碳烤漆彩鋼板統(tǒng)一出具20年涂層質(zhì)量保證,質(zhì)保內(nèi)容為:油漆涂層20年內(nèi)不發(fā)生脫落或者粉化,變色也在≤5個(gè)色差單位范圍內(nèi),粉化率不超過8級。 一級代理氟碳烤漆寶鋼彩鋼板有哪些配套的技術(shù)參數(shù):
底板:彩色涂層鋼板的冷軋鋼板,通常有屈服、延伸、抗拉等表示方法,氟碳彩鋼板一般都是用在建筑中,建議采用高屈服的底板,提高建筑整體的結(jié)構(gòu)性能和承載性能,同時(shí)底板厚度建議采用0.5mm以上厚度;
鍍層:金屬鍍層是彩板防腐蝕的一個(gè)重要方面,分為鍍鋅和鍍鋁鋅兩種,鍍層的平米重量決定了彩板的耐腐蝕性能,這里建議鍍層的重量采用鍍鋅220克及以上,或者鍍鋁鋅AZ150克及以上,酸雨地區(qū)不建議使用鍍鋅基板;
膜厚:氟碳烤漆寶鋼彩鋼板的正面膜厚正常大于20μm,隨著時(shí)間的推移,漆膜厚度會(huì)逐漸減少,所以膜厚越高,使用年限越久,耐腐蝕性越好。寶鋼目前的彩涂機(jī)組生產(chǎn)能力允許正面膜厚做到45μm~60μm。-/gjdfhe/-
