彩色鋼捲用高膜厚聚偏二氟乙烯塗料系統研究

刊登日期:2014/3/20
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目前台灣及全球所使用之彩色鋼捲仍然以建築用途為大宗,尤其是大型公共建築物,皆摒棄原本生產速度極慢、塗料損失大的噴塗系統,改採目前較為經濟環保且質量均一的連續式彩色烤漆鋼板,又因多數為戶外用途,因此優異的耐候性與防蝕性便成為材料設計的重要議題。聚偏二氟乙烯(PVDF)具有抵抗因日照所引起的氧化反應而導致塗層劣化之特性,氟碳化學鍵提供其優異的耐化學性與自潔性能,故雖然其塗料成本比較其他系統如聚酯樹脂(Polyester)、矽酮改質化聚酯(SMP)高,但由於它半永久的特性與幾乎不需維護的特色,使得聚偏二氟乙烯成為多數高腐蝕或高鹽害地區的首選,並且廣泛地應用於各國重要或地標型的建築物上。
 
系統基本物化性與長期加速試驗
1. 基本物化性
捲鋼用高膜厚聚偏二氟乙烯系統,通常必須面臨日後成型施工的需求,因此擠壓、衝擊與T彎為首先面對的考驗,所搭配聚胺基甲酸乙酯底漆由於較為柔韌,故在加工時通常比較不容易發生龜裂的現象(一般而言,增底漆高膜厚容易造成嚴重T彎龜裂),再則耐化學性由實際的實驗中可明顯發現,膜厚越高對於抵擋酸或鹼的攻擊產生越顯著的作用。尤其運用於以下(表三)為物化性整體的綜合表現。
 
表三、捲鋼用高膜厚聚偏二氟乙烯系統物化性之綜合表現
 
2.長期性能比較
(1)鹽水噴霧試驗
(1-1)圖七(a)為高膜厚45μ聚偏二氟乙烯與正常膜厚25μ聚酯系統比較。(45μ聚偏二氟乙烯膜厚搭配為:底漆25μ+聚偏二氟乙烯面漆20μ)。比較一般膜厚25μ聚酯烤漆鋼板與高膜厚45μ聚偏二氟乙烯系統,在鹽水噴霧試驗(Salt Spray Test)下可以明顯發現,一般烤漆鋼板經過加速試驗(鹽水噴霧)約2,000 hr後,切邊便開始出現大面積腐蝕,但是高膜厚聚偏二氟乙烯系統依然保持絕佳表現(如圖七(b))。充分表現彩塗鋼板因選用高性能底漆,使原有使用年限大幅延長,徹底使得實質的維護成本降低。

(1-2)高膜厚65μ以上聚偏二氟乙烯塗膜表現(65μ聚偏二氟乙烯膜厚搭配為:底漆30μ+聚偏二氟乙烯面漆20μ+聚偏二氟乙烯透明漆15μ)。根據實際工程案例將膜厚提高至65μ並搭配高鍍鋅層(Z35)底材,由於底漆膜厚到達30μ,對於環境中嚴苛的腐蝕因子產生強大的阻絕作用,因此從實驗室加速實驗中之鹽水噴霧試驗可明顯發現,就算到達5,000小時,試片仍然完美幾乎無任何損傷(圖八),其總體表現足以確保此一材料在高腐蝕環境的耐久表現。
 

圖七、 (a)鹽水噴霧試驗;(b)高膜厚45μ聚偏二氟乙烯與正常膜厚25μ之性能比較
 
 
(3) 抗紫外線聚偏二氟乙烯透明漆的保護作用
一般企業為維持公司本體的代表識別顏色,通常必須選擇顏色鮮豔的彩塗鋼板,而被迫使用彩度飽和的有機顏料。選用樹脂為聚偏二氟乙烯的塗料系統,又因有機顏料抵抗紫外線的能力……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文
 
作者:杜嘉倫/永記造漆工業股份有限公司 
本文節錄自「工業材料雜誌327期」,更多資料請見:http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=11709

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