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。

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市場上大多數人認為彩涂鋼板的完整描述就兩個:一是厚度,二是顏色,如0.5mm白灰等,其他好象都不重要。實際上,完整表達一個彩涂產品應該從5個大方面來描述:
基板力學性能(屈服強度、抗拉強度、延伸率),鍍層性能(鍍層種類、鍍層附著力、鍍層重量),涂層性能(膜厚、T彎、沖擊、鉛筆硬度、 抗粉化性、耐鹽霧性、耐久性能等),表面質量(缺陷、光澤、顏色、涂層細度等),其他性能(板型、尺寸精度、公差等)。不同的人群(建筑設計師、業主、加工商等)對此的認識是不一樣的。從彩涂鋼板的生產和使用角度來看,彩涂鋼板重要的性能是其耐久性!(長時間不粉化、不變顏色、不生銹的性能)
建筑
燁輝彩涂卷板是木材和其他材料的具有吸引力的取代者,因為它們具有防止褪色,耐氣候,抗粉化等優點。它們使建筑的維護費用降到的水平,同時,各種各樣的顏色,表面結構和鍍層,使它具有極大的靈活性和可選性。
在我們90%以上的彩板應用于建筑,燁輝彩涂卷板在建筑行業也得到了廣泛的應用。
燁輝彩涂卷板和鍍鋅板滿足了大型場館建設中對材料色彩、造型、品質、性能等方面的苛刻要求。在我國會展中心、體育場館、樞紐、文化設施等許多標志性建筑中得到了認可。經過15年不斷探索和改進,不僅在鋼鐵待業得到成熟的應用,在汽車制造、有色金屬、電力、煤礦、輕工、醫、食品等業也得到了普通認可。從學校、住宅到商業建筑,從別墅到商住樓,時刻為您營造溫馨、和諧、舒適的生活環境。
家電
1.家電彩板一般以電鍍鋅、熱鍍鋅和冷板為基板,用于生產冰箱和大型空調系統、冰柜、面包機、家具等。
2.家電產品的應用于良好的外觀。
3.保證質量、拒絕污跡,是燁輝彩涂卷產品的承諾。它可應用于冰箱、冷凍柜、洗衣機、空調和其他家電產品。我們的彩涂產品生產線,裝備了的生產控制和檢化驗裝置。同時,我們在彩涂板生產中積累的大量經驗,使我們的產品質量勝人一籌。精良的包裝和便捷的物流系統,保證我們的產品以零缺陷交付給您。一批批高光澤、高質量的彩涂產品已經交到家電產品用戶的手上,使他們在產品、質量上具備了良好的競爭優勢。
涂料的組成及其作用
各種不同的涂料,都有四個部分組成,即(1)樹脂(2)顏料(3)溶劑(4)助劑。其中溶劑是揮發部分。
彩涂板的基板可以分為冷軋基板、熱鍍鋅基板、電鍍鋅基板、鍍鋁鋅基板等。 彩涂板的涂層種類分為:聚酯、硅改性聚酯、偏聚二氟乙烯(氟碳)、塑料溶膠。 彩涂板的顏色可以按用戶的要求分成很多種類,如白灰、緋紅、海藍、瓷藍、橘黃、象 牙白、神豆綠、天藍等。 彩涂板的表面狀態可以分成涂層板、壓花板、印花板等。 彩涂板得以高速發展的主要原因是具有良好的經濟效益和能量滿足社會經濟、環保發展 的需求。他將傳統的噴涂涂裝變成鋼鐵的連續涂布、便于表面處理及涂布質量控制、不存在涂裝易產生的棱邊死角等缺陷。 金屬板彩板在彩板的線速一般在30-100m/min快可達240m/min、產生效率高。 彩涂鋼板的化學處理過程為軸式涂布處理后干燥,區別于普通的浸涂化學處理方式、不 僅省略水洗工序、杜環境的破壞,而且可采用無鉻處理液進行操作,滿足發達的環保要求。
特性:環境與鍍層對基板壽命的影響,基板的鍍層種類、鍍層重量以及不同的使用環境對基 的壽命起著決定性的作用。
彩涂板應用范圍: 更廣泛的適用性,彩涂壓型板可使用不同的底材,多類樹脂極富變化的色彩可提供給用 戶更多選擇,這些特色豐富了建筑物、室內裝潢、家電用品及各種新產品設計的靈感源泉。特高的經濟效益,彩涂壓型鋼板的耐久性及適用性、使用戶以低廉的裝設及維護費用就 可獲得更長的使用年限、于一般傳統的涂裝作業方式比較、采用涂裝產品可以減少人力、工程、設備與環保方面的支出。 優異的耐久性,彩涂壓型板采用精選大的熱浸制鋼板底材及新配方的樹脂涂料,以二 涂二烘的裝涂工程涂覆在底材上。產品之耐沖擊性,耐摩擦性,耐性,耐腐蝕性及耐候性懼優,使用壽命更長。
彩鋼卷又叫彩色鋼卷,采用復合技術將鋼材與色澤鮮艷豐富的腹膜高度融合成一體,兼備多種材料的良好性能,極大地提高材料的化學穩定性,具有更有效的防銹和防腐性能。彩鋼不僅具備鋼材在柔韌性、可塑性、耐壓、耐磨、散熱及抗高溫方面的品質,同時在色澤、光潔度、手感等方面也非常突出。值得一提的是,彩鋼生產使用的所有原料均為無污染無公害環保材料,且生產過程完全絕塵,無論是生產還是后期的使用都具備極高的環保特性。
彩鋼材料共分為五類:包裝類、家電類、建材類、光學材料及裝飾材料。其中以家電類彩鋼材料工藝精細,生產要求。
我公司可供現貨顏色有:海藍404,白灰804,緋紅006,,橘黃,帝王白,銀色505,銀灰515,鐵青灰,寶鋼灰,雪白,乳白,磚紅,深豆綠,綠,霜白,深灰,寶鋼藍,
深天藍,榮耀灰,寶藍色,灰,耗白,炭黑,家電黑,露絲白,云白,米黃211,牛淺藍,寶鋼灰,中灰509,棕褐色,珠白859,闊葉綠319,咖啡色,牛津藍等。
熱鍍鋁鋅彩涂板 根據要求,也可以采用熱鍍鋁鋅鋼板作為彩涂基板(55%AI-Zn和5%AI-Zn)。
電鍍鋅彩涂板 用電鍍鋅板為基板,涂上有機涂料烘烤所得的產品為電鍍鋅彩涂板,由于電鍍鋅板的鋅層薄,通常含鋅量為20/20g/m2,因此該產品不適合使用在室外制作墻、屋頂等。但因具有美麗的外觀和優良的加工性能,因此主要可用于家電、音響、鋼家 具、室內裝璜等。
冷軋基板彩色涂層鋼板 由冷軋基板生產的彩色板,具有平滑美麗的外觀,且具有冷軋板的加工性能;但是表面涂層的任何細小劃傷都會把冷軋基 板暴露在空氣中,從而使露鐵處很快生成紅銹。因此這類產品只能用于要求不高的臨時隔離措施和作室內用材。
熱鍍鋅彩色涂層鋼板 把有機涂料涂復在熱鍍鋅鋼板上得到的產品即為熱鍍鋅彩涂板。熱鍍鋅彩涂板除具有鋅的保護作用外,表面上的有機涂層還起了隔絕保護、防止生銹的作用,使用壽命比熱鍍鋅板更長。熱鍍鋅基板的含鋅量一般為g/m2(雙面),建筑外用熱 鍍鋅基板的鍍鋅量為275g/m2。
彩色涂層鋼板:彩涂板的基板可以分為冷軋基板、熱鍍鋅基板、電鍍鋅基板、鍍鋁鋅基板等。 彩涂板的涂層種類分為:聚酯、硅改性聚酯、偏聚二氟乙烯(氟碳)、塑料溶膠。
彩涂板的顏色可以按用戶的要求分成很多種類,如白灰、緋紅、海藍、瓷藍、橘黃、象 牙白、深豆綠、天藍等。
彩涂板的表面狀態可以分成涂層板、壓花板、印花板等。 彩涂板得以高速發展的主要原因是具有良好的經濟效益和能量滿足社會經濟、環保發展 的需求。他將傳統的噴涂涂裝變成鋼鐵的連續涂布、便于表面處理及涂布質量控制、不存在涂裝易產生的棱邊死角等缺陷。 金屬板彩板在彩板的線速一般在30-100m/min快可達240m/min、產生效率高。 彩涂鋼板的化學處理過程為軸式涂布處理后干燥,區別于普通的浸涂化學處理方式、不 僅省略水洗工序、杜環境的破壞,而且可采用無鉻處理液進行操作,滿足發達的環保要求。
特性:環境與鍍層對基板壽命的影響,基板的鍍層種類、鍍層重量以及不同的使用環境對基 的壽命起著決定性的作用。
彩涂板應用范圍: 更廣泛的適用性,彩涂壓型板可使用不同的底材,多類樹脂極富變化的色彩可提供給用 戶更多選擇,這些特色豐富了建筑物、室內裝潢、家電用品及各種新產品設計的靈感源泉。 特高的經濟效益,彩涂壓型鋼板的耐久性及適用性、使用戶以低廉的裝設及維護費用就 可獲得更長的使用年限、于一般傳統的涂裝作業方式比較、采用涂裝產品可以減少人力、工程、設備與環保方面的支出。 優異的耐久性,彩涂壓型板采用精選大的熱浸制鋼板底材及新配方的樹脂涂料,以二 涂二烘的裝涂工程涂覆在底材上。產品之耐沖擊性,耐摩擦性,耐性,耐腐蝕性及耐候性懼優,使用壽命更長。

背板的內層材料及工藝方式都有向氟碳涂料涂層膜方向發展的趨勢。CPC 結構的 FFC(雙面四氟型涂層材料)氟碳涂層背板近8年持續穩定供電約15GW,大量戶外實際電站運行驗證,電站運行正常,背板材料與初始比較幾乎沒有變化,克服了傳統復合型背板易產生層間粘結失效、黃變失效和粉化的問題,積累了大量的應用數據。 XFB 結構背板的 X(代表氟膜),當前主要以為主,對比產品與國產氟膜產品,主要的區別在于兩方面:一是氟膜生產商的生產設備先進、工藝配方成熟、原料控制手段完善;二是氟膜均有較長的生產歷史,戶外應用經歷和案例多。國產氟膜生產商如何克服當前的技術和裝備問題并且穩定持續是氟膜國產化進程中較大的難題。長期的戶外實踐經驗證明:若背板內、外層均為含氟型材料,則該類型背板具有更好的耐候性。背板材料耐候性優劣的主要區別還在于材料自身分子結構中是否含有C—F鍵(如圖 5 所示),氟原子的電負性是所有元素中較強的,C—F鍵的鍵長短,鍵能大(485.6kJ/mol),能抵抗太陽光中波長為 220~380nm的紫外光光子能量對其分子鍵的破壞,而小于220nm波長的紫外線光子本身在太陽光中含量較少,這些短波紫外線在照向地球過程中已基本完全被地球外圍臭氧層所吸收,能達到地球表面的太陽光幾乎對含氟聚合物沒有分解影響 。同時從圖 5 可以進一步看出,含氟聚合物分子結構中氟原子呈螺旋形緊密排列,氟原子很好地保護了內層非氟分子及其間相互作用鍵,從而使含氟材料具有優異的耐候性、耐熱性、耐高低溫性和耐化學穩定性等,這些是非氟材料不具有的優勢,因而含氟型背板仍是現階段及今后很長一段時間應用的主流。涂層技術在太陽能背板材料中的應用發展,突破了傳統復合工藝的限制,讓背板差異化和功能化的設想得以輕松實現,打開了背板以涂覆技術和材料功能選型決定來區分其功能結構的窗口,同時也打開了氟碳涂料在太陽能電站在其他材料防護領域應用(如支架、接線盒、控制設施)的窗口。

氟碳彩鋼板精包裝
寶鋼氟碳彩涂卷產品積累了三十多年的生產技術經驗,涂料采用專利配方,KYNAR500或KYNAR5000,無機陶瓷顏料,每一種新的原料都必須經過佛羅里達十年暴曬證明才能商業使用,從而使產品質量得到保證,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年建成至今表面及基板完好,而且色彩依舊。寶鋼氟碳涂料的供應商為世界上早的也是大的氟碳涂料公司之一,提供20年涂層質量保證,保證20年內涂層不脫落,不粉化。
彩鋼板:是指彩涂鋼板,彩涂鋼板是一種帶有有機涂層的鋼板,具有耐蝕性好,色彩鮮艷,外觀美觀,加工成型方便及具有鋼板原有的強度等優點而且成本較低等特點。
寶鋼彩涂板可訂貨基板:熱鍍鋅、鍍鋁鋅、鋁材、電鍍鋅、冷軋.

混凝土基體表面狀態直接影響涂層與基面的附著力,進而影響涂層的防護效果和壽命。涂裝前應盡可能保證混凝土外表面處于面干狀態(表面含水量不宜大于6%),目測混凝土表面應無潮濕痕跡,手觸時無潮濕感。混凝土養護齡期不少于28 d。
混凝土基體應保持清潔,必須對混凝土進行良好的基面處理。基面處理宜使用打磨機或噴砂工藝進行清潔,徹底去除混凝土表面殘留的養護劑、水泥漿、尖角、碎屑、苔蘚、油污等污染物及其他松散附著物。打磨完成后,可以用高壓清潔淡水(壓力不小于20 MPa)對混凝土表面進行清洗,清洗后應自然干燥72 h。
當混凝土基體有蜂窩、露石以及大于0.2 mm的裂縫時,應對基體進行修補,噴涂修補后混凝土基體的養護齡期不得少于14 d。
3.2 涂裝環境要求
噴涂時混凝土基體的表面溫度應在4~40 ℃,并高于露點溫度至少3 ℃,環境的相對濕度不宜超過85%,現場不允許有明火,且保持通風條件。環境溫度低于5 ℃或高于40 ℃,風力大于4級或有降雨時,不得施工。
3.3 涂裝過程要求
涂裝可采用刷涂、輥涂或噴涂方式進行作業。涂裝過程應滿足以下要求:
1)涂料使用時應嚴格按照產品說明的組分數和配合比進行混合。必要時可使用稀釋劑對涂料進行稀釋,稀釋劑添加比例不得超過原涂料質量的5%。
2)底涂涂裝時應使混凝土表面達到飽和滲透狀態,即混凝土表面應能明顯觀察到底涂材料殘留的液膜。
3)涂裝時應控制涂料用量,盡量避免流掛現象出現。
4)各涂層間的涂裝間隔時間不得超過48 h。
5)噴涂的空氣應干凈,無油無水,空氣壓力控制在0.4~0.6 MPa。
6)涂裝過程中注意成品保護,下道工序施工時要確保對上道工序的成品無損壞和污染。
7)各個涂層要涂裝到位,不得漏涂。
3.4 養護
為避免涂裝效果受到影響,混凝土結構表面涂裝完畢后6 h內不得直接與水接觸。
4 質量評價
當施工結束后,應對涂層的厚度和附著力進行測定[10],以衡量涂層的施工質量。具體如下:
1)涂裝完成后7 d,應進行涂層干膜厚度測定。涂層體系總干膜平均厚度應≥210 μm,總干膜較小厚度應≥189 μm。當不符合上述要求時,應根據情況進行局部或全面補涂,直至達到要求的厚度。涂層厚度檢測應符合“90-10”原則,即允許有10%的讀數低于規定值,但每一單獨讀數不得低于規定值的90%。
2)涂裝完成后7 d,應使用膠帶法進行涂層附著力檢測。在確保涂層表面清潔的情況下,在涂層表面做2道切口,每道約40 mm長,2道切口以較小的30°~45°角在其中心附近相交。做切口時,使用直尺并均勻透過涂層一直用力切到底材上。按均勻速度撕下一段黏結強度為(10±1)N/25 mm的膠粘帶,除去較前面一段,前后剪下約75 mm的膠粘帶。把該膠粘帶的中心點放在切口的交點上,并沿著較小的角向同一方向延伸。用手指將切口區域內的膠粘帶弄平。透明膠粘帶下的顏色可以用來表示膠粘帶與涂層是否已完全粘牢。在貼上膠粘帶5 min內,拿住膠粘帶懸空的一端,并將其翻轉到盡可能接近180°的位置上,迅速地將膠粘帶撕下。檢查切口區域的涂層與混凝土基底或與前一道涂層分離的情況,分離程度在任一邊上≤1.6 mm為合格。
5 效益分析
5.1 經濟效益
采用本技術時建造成本會有所提高,但相比于涂層材料的費用而言,結構自身受到腐蝕而造成的維修和更新費用更為巨大。在嚴重腐蝕環境下,未經防腐蝕處理的鋼筋混凝土結構有效服役時間遠低于經防腐蝕處理后的鋼筋混凝土結構。部分未經防腐蝕處理的結構物在服役3~4年后就會出現嚴重的破壞情況,必須進行維修處理。而經防腐蝕處理后的鋼筋混凝土結構一般是可以持續服役的。所以,隨著結構物服役時間的延長,采用本技術的經濟優勢會愈加明顯。對處于嚴重腐蝕環境下的混凝土結構而言,從全壽命期的角度來考慮經濟效益,采用強化措施的結構物在全壽命期內總費用比普通工程要低得多。
5.2 環保和節能效益
一方面,本技術中使用的材料本身為環保性材料,另一方面,由于采用防護處理而減少了對混凝土本體進行的維修作業,這大幅減少了維修施工對環境的影響和污染,并節約了能源。
5.3 社會效益
采用防護處理,一方面提高了結構物的美觀性,另一方面也減少了后續維修作業的影響,社會效益明顯。
6 結語
相較于后期修復而言,混凝土表面氟碳涂層技術在安全、經濟、環保、節能和社會效益方面均具有優勢,已成功應用于高溫高濕強腐蝕海洋環境下的混凝土表面防護工程中,實際防護效果良好。該技術大幅提升了鋼筋混凝土結構的耐久性,為其長期安全服役提供了保證。
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