從表2可以看出，拜耳公司的N3375 BA/SN(HDI三聚體)具有明顯的低黏度特點(diǎn)，有利于提高施工固體含量和改善豐滿度。從表3中可以看出N3375BA/SN比N 75的漆膜硬度、耐酸性、耐堿性、耐鹽霧性指標(biāo)更好。從圖3和圖4中可以看出，N3375BA/SN比N75在抗紫外線老化性、保光性、保色性方面更突出一些。最后確定采用N3375BA/SN HDI三聚體作為“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)氟碳面漆用交聯(lián)劑。
2.2.3 -NCO/-OH物質(zhì)的量比的確定
確定恰當(dāng)?shù)?NCO/-OH物質(zhì)的量比也是保障氟碳漆綜合性能的重要因素之一。理論上-NCO/-OH物質(zhì)的量比應(yīng)該為1/1，使活性基團(tuán)完全反應(yīng)。而實(shí)際上是不可能的，羥基是親水性基團(tuán)，應(yīng)盡量使羥基反應(yīng)完全，因此，-NCO含量應(yīng)稍過(guò)量一些；另外，涂膜在干燥過(guò)程中，與空氣接觸，空氣中的水分也會(huì)與-NCO發(fā)生反應(yīng)，消耗一些-NCO。從這兩方面考慮，應(yīng)適當(dāng)增大一點(diǎn)-NCO/OH的物質(zhì)的量比。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，一NCO/-OH物質(zhì)的量比為1.05-1.10較好，如-NCO過(guò)量太多，多余的-NCO與潮氣反應(yīng)，生成較多的CO2，導(dǎo)致漆膜氣泡增多，影響涂層的防腐蝕性。對(duì)不同-NCO/-OH物質(zhì)的量比的漆膜進(jìn)行了硬度及耐10% NaOH溶液的性能對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)圖5(略)、圖6(略)。
根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及以往經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行了多組試驗(yàn)篩選對(duì)比，從而找出的-NCO/-OH物質(zhì)的量比。最后確定-NCO/-OH物質(zhì)的量比為1.08時(shí)最經(jīng)濟(jì)，而且各方面性能較為理想。
2.3 制漆配方篩選試驗(yàn)
根據(jù)氟樹(shù)脂QUV老化試驗(yàn)及交聯(lián)劑的對(duì)比篩選試驗(yàn)，優(yōu)選出振邦的醚型FEVE氟樹(shù)脂作為氟碳金屬漆及氟碳罩光清漆用樹(shù)脂，拜耳公司的N3375BA/SN HDI三聚體作為交聯(lián)劑，分別對(duì)制漆配方進(jìn)行研究試驗(yàn)。通過(guò)選擇不同粒徑的非浮型強(qiáng)閃效應(yīng)鋁顏料漿、定向助劑、特效溶劑以及不同的啞粉對(duì)金屬漆閃光效果和罩光清漆光澤的影響等一系列排列組合對(duì)比試驗(yàn)，最終選擇出最合理的氟碳金屬漆和氟碳罩光清漆配方，詳見(jiàn)表4和表5。
表4 氟碳金屬漆配方
原材料 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 產(chǎn)地
醚型氟樹(shù)脂 50.0-60.0 振邦
蠟液 6.0-8.0 進(jìn)口
CAB 5.0-8.0 伊士曼
氣相白炭黑 0.8-1.2 德固賽
混合溶劑 15.0-20.0
鋁粉漿l 8.0-10.0
分散劑 0.5-1.0 畢克
啞粉 4.0-6.0 格雷斯
注：氣相白炭黑先與部分氟樹(shù)脂混合制成漿，然后加入。
表5 氟碳罩光清漆配方
原材料 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 產(chǎn)地
醚型氟樹(shù)脂 80.0-90.0 振邦
啞粉 4.0-6.0 格雷斯
啞粉排列劑 1.0-2.0 德謙
流平劑 0.5-1.0 畢克
紫外線吸收劑 0.8-1.2 汽巴
混合溶劑 5.0-10.0
氟碳金屬漆和罩面氟碳清漆的性能分別達(dá)到本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/DZB·007-2006氟碳金屬漆(雙組分)和O/DZB·006-2006氟碳清漆(雙組分)的要求。
3、氟碳涂料配套體系的特點(diǎn)及性能檢測(cè)
大連振邦針對(duì)“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)防腐工程性能的要求，并根據(jù)ISO12944中對(duì)腐蝕環(huán)境的分類和耐久性25a的要求，制訂出科學(xué)合理的氟碳金屬漆配套體系，見(jiàn)表6。
表6 “鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)工程用氟碳涂料配套體系
工序 產(chǎn)品名稱 涂裝道數(shù) 干膜厚度/μm 涂裝方式 特性
底涂 無(wú)機(jī)富鋅 1 75 噴涂 高耐鹽霧腐蝕，具有陰極保護(hù)作用
底漆 環(huán)氧封閉底漆 1 25-30 噴涂 附著力好，封閉微孔
中涂1 環(huán)氧云鐵中間漆(厚漿型) 1 100 噴涂 層間附著力強(qiáng)，封閉性好，可隔絕空氣中水汽對(duì)基材的滲入
中涂2 氟碳金屬漆 2 20-25 噴涂 具有出色的耐久性，防紅外輻射及金屬質(zhì)感
面涂 氟碳罩光清漆 1 25-30 噴涂 具有高透明度、高硬度、抗劃傷，全面提高防腐涂料的抗污染性、保護(hù)性、裝飾性和使用壽命
按表6涂裝工藝要求制板，進(jìn)行復(fù)合涂層理化性能檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表7。
表7 氟碳金屬漆復(fù)合涂層理化性能檢測(cè)結(jié)果
檢測(cè)項(xiàng)目 檢測(cè)結(jié)果 檢測(cè)方法
硬度(鉛筆) 3H GB/T 6739-1996A法
附著力(劃格) 1級(jí) TB/T 2393-2001
光澤(60°)/% 32 GB/T 9754-1988
紅外輻射吸收系數(shù) α=0.426 計(jì)量研究院檢測(cè)
耐酸性 240h無(wú)異常 浸入50g/L硫酸溶液中
耐堿性 240h無(wú)異常 浸入50g/L氫氧化鈉溶液中
耐濕冷熱循環(huán)性 20次無(wú)異常 JG/T 25
耐濕熱性 1500h不起泡、不生銹、不脫落 GB/T 1740
耐鹽霧性 5000h無(wú)異常 GB/T 1771
耐QUV人工氣候老化性 6000h不起泡、不生銹、不脫落，粉化1級(jí)、失光2級(jí)、變色2級(jí) 按GB/T 1706評(píng)級(jí)
2.2.3 -NCO/-OH物質(zhì)的量比的確定
確定恰當(dāng)?shù)?NCO/-OH物質(zhì)的量比也是保障氟碳漆綜合性能的重要因素之一。理論上-NCO/-OH物質(zhì)的量比應(yīng)該為1/1，使活性基團(tuán)完全反應(yīng)。而實(shí)際上是不可能的，羥基是親水性基團(tuán)，應(yīng)盡量使羥基反應(yīng)完全，因此，-NCO含量應(yīng)稍過(guò)量一些；另外，涂膜在干燥過(guò)程中，與空氣接觸，空氣中的水分也會(huì)與-NCO發(fā)生反應(yīng)，消耗一些-NCO。從這兩方面考慮，應(yīng)適當(dāng)增大一點(diǎn)-NCO/OH的物質(zhì)的量比。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，一NCO/-OH物質(zhì)的量比為1.05-1.10較好，如-NCO過(guò)量太多，多余的-NCO與潮氣反應(yīng)，生成較多的CO2，導(dǎo)致漆膜氣泡增多，影響涂層的防腐蝕性。對(duì)不同-NCO/-OH物質(zhì)的量比的漆膜進(jìn)行了硬度及耐10% NaOH溶液的性能對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)圖5(略)、圖6(略)。
根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及以往經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行了多組試驗(yàn)篩選對(duì)比，從而找出的-NCO/-OH物質(zhì)的量比。最后確定-NCO/-OH物質(zhì)的量比為1.08時(shí)最經(jīng)濟(jì)，而且各方面性能較為理想。
2.3 制漆配方篩選試驗(yàn)
根據(jù)氟樹(shù)脂QUV老化試驗(yàn)及交聯(lián)劑的對(duì)比篩選試驗(yàn)，優(yōu)選出振邦的醚型FEVE氟樹(shù)脂作為氟碳金屬漆及氟碳罩光清漆用樹(shù)脂，拜耳公司的N3375BA/SN HDI三聚體作為交聯(lián)劑，分別對(duì)制漆配方進(jìn)行研究試驗(yàn)。通過(guò)選擇不同粒徑的非浮型強(qiáng)閃效應(yīng)鋁顏料漿、定向助劑、特效溶劑以及不同的啞粉對(duì)金屬漆閃光效果和罩光清漆光澤的影響等一系列排列組合對(duì)比試驗(yàn)，最終選擇出最合理的氟碳金屬漆和氟碳罩光清漆配方，詳見(jiàn)表4和表5。
表4 氟碳金屬漆配方
原材料 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 產(chǎn)地
醚型氟樹(shù)脂 50.0-60.0 振邦
蠟液 6.0-8.0 進(jìn)口
CAB 5.0-8.0 伊士曼
氣相白炭黑 0.8-1.2 德固賽
混合溶劑 15.0-20.0
鋁粉漿l 8.0-10.0
分散劑 0.5-1.0 畢克
啞粉 4.0-6.0 格雷斯
注：氣相白炭黑先與部分氟樹(shù)脂混合制成漿，然后加入。
表5 氟碳罩光清漆配方
原材料 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 產(chǎn)地
醚型氟樹(shù)脂 80.0-90.0 振邦
啞粉 4.0-6.0 格雷斯
啞粉排列劑 1.0-2.0 德謙
流平劑 0.5-1.0 畢克
紫外線吸收劑 0.8-1.2 汽巴
混合溶劑 5.0-10.0
氟碳金屬漆和罩面氟碳清漆的性能分別達(dá)到本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/DZB·007-2006氟碳金屬漆(雙組分)和O/DZB·006-2006氟碳清漆(雙組分)的要求。
3、氟碳涂料配套體系的特點(diǎn)及性能檢測(cè)
大連振邦針對(duì)“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)防腐工程性能的要求，并根據(jù)ISO12944中對(duì)腐蝕環(huán)境的分類和耐久性25a的要求，制訂出科學(xué)合理的氟碳金屬漆配套體系，見(jiàn)表6。
表6 “鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)工程用氟碳涂料配套體系
工序 產(chǎn)品名稱 涂裝道數(shù) 干膜厚度/μm 涂裝方式 特性
底涂 無(wú)機(jī)富鋅 1 75 噴涂 高耐鹽霧腐蝕，具有陰極保護(hù)作用
底漆 環(huán)氧封閉底漆 1 25-30 噴涂 附著力好，封閉微孔
中涂1 環(huán)氧云鐵中間漆(厚漿型) 1 100 噴涂 層間附著力強(qiáng)，封閉性好，可隔絕空氣中水汽對(duì)基材的滲入
中涂2 氟碳金屬漆 2 20-25 噴涂 具有出色的耐久性，防紅外輻射及金屬質(zhì)感
面涂 氟碳罩光清漆 1 25-30 噴涂 具有高透明度、高硬度、抗劃傷，全面提高防腐涂料的抗污染性、保護(hù)性、裝飾性和使用壽命
按表6涂裝工藝要求制板，進(jìn)行復(fù)合涂層理化性能檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表7。
表7 氟碳金屬漆復(fù)合涂層理化性能檢測(cè)結(jié)果
檢測(cè)項(xiàng)目 檢測(cè)結(jié)果 檢測(cè)方法
硬度(鉛筆) 3H GB/T 6739-1996A法
附著力(劃格) 1級(jí) TB/T 2393-2001
光澤(60°)/% 32 GB/T 9754-1988
紅外輻射吸收系數(shù) α=0.426 計(jì)量研究院檢測(cè)
耐酸性 240h無(wú)異常 浸入50g/L硫酸溶液中
耐堿性 240h無(wú)異常 浸入50g/L氫氧化鈉溶液中
耐濕冷熱循環(huán)性 20次無(wú)異常 JG/T 25
耐濕熱性 1500h不起泡、不生銹、不脫落 GB/T 1740
耐鹽霧性 5000h無(wú)異常 GB/T 1771
耐QUV人工氣候老化性 6000h不起泡、不生銹、不脫落，粉化1級(jí)、失光2級(jí)、變色2級(jí) 按GB/T 1706評(píng)級(jí)