塑钢专用氟碳涂料工业化应用研究

塑钢专用氟碳涂料的工业化应用研究

Industrial-scale Application Research of Fluorocarbon coating for PVC Plastics

摘要：本文首先介绍了目前塑料门窗市场的现状以及存在的问题，然后介绍了衡峰公司在在此基础上推出的塑钢彩色化解决方案－塑钢专用氟碳涂料以及工业化的涂装方式。采用氟碳涂装的方式，使塑钢在使用中具有极其优异的耐候性（耐人工老化大于6000h）、保色性、装饰性、附着力和耐温性，满足了市场的各种需求。最后，介绍了衡峰公司目前已经完成的一系列典型工程。

关键词：氟碳涂料塑钢型材 FC-S20P 喷涂辊涂 YTX-6000 日本大金 GK-570

一、行业背景

在装饰越来越个性化的今天，塑料门窗的单一化色彩显然已是令人无法接受和认可的，所以更多的人们开始研究塑料门窗的着色问题，特别是采用涂料喷涂来实现塑钢型材的彩色化。但由于现今含氟材料（氟碳涂料）的公众认知度还比较低，人们往往会使用许多很常规的涂料去涂装，再加上对塑钢涂装的内在要求和系统化应用不注意，在喷涂过程中产生的种种问题没有得到很好的解决，因而使得氟碳塑钢喷涂一直徘徊不前。在塑钢涂料喷涂中目前存在的问题有：

1．涂料选择不当

在涂料行业发展到今天，数以万计的各种涂料充斥着市场，塑钢喷涂用涂料的选择是第一个需要解决的问题。

塑钢彩色喷涂本身需要解决两个问题：（1）提高装饰性；（2）解决塑料易老化和性能下降的问题。由于塑钢在建筑中的使用寿命很长，因此还要求涂料具有（1）超长的使用寿命（户外20年以上）；（2）长期的高装饰性（褪色不明显、不易被污染）；（3）耐酸雨、耐腐蚀。此外为了使涂料与型材一体，要求有良好的附着力，以及为了使用，还要求有一定的硬度等一系列要求。

能满足上述要求的涂料品种是不多的。人们在实践过程中，也是付出了相应的代价的。2001年上海某广场项目，当时的业主只指定采用喷涂型材，并只考虑涂层的附着力，结果有一厂家采用单组分丙烯酸和有机颜料制成涂料涂装于型材上，结果一期工程未完工就有褪色现象发生。

现在有的厂家推出水性塑钢用涂料以及汽车用聚氨酯涂料用于塑钢，我们认为是不妥的。

1）水性塑钢涂料，目前能解决与型材的附着力的产品大多是水性聚氨酯。水性聚氨酯涂料在国外应用已经有多年，但大部分用于木材上，且大多数应用于室内，而有厂家将其用于户外塑钢上，就存在经户外使用多年后严重褪色的风险。事实上，我们曾经拿该厂以及极鲜艳的红色做过实验，在太阳下不到2周时间就有明显褪色，很显然这种涂料采用有机颜料，不适于户外使用。

2）汽车用涂料大家都认为是非常好的。但这个“好”在性能上是有不同的描述的。汽车漆的好在于高的

光泽、涂膜的丰满度和颜色的鲜映性，但这些性能都会随着时间的延长而显著衰退。汽车由于使用年限较短，它对涂层的耐久性要求也不高，一般最长也就5年左右就会有明显的变化。因此将汽车用聚氨酯用于户外塑钢是不妥的。

目前真正能满足塑钢彩色涂装要求的只有氟碳涂料1。

2．涂装施工阶段不当

塑钢从型材厂挤出后，再到组装厂，现场安装，而后客户使用，有四个阶段可以进行彩色化涂装。1999年我们曾与中山某厂商合作一个项目，由某厂商组装好窗框和门，再到工地加工。结果在撕保护膜后发现有脱落现象，事后分析不是由于涂料附着力，而是因为在喷涂过程中，漆在某些位置的聚集造成附着力的不合格。现场涂装，条件复杂，可靠性更低；客户自己涂装，不专业，更不可取。

从目前来看，塑钢彩色化，只有在型材表面进行，才是最有效率的，质量过硬。

3．施工方法不当、工艺不当

许多人认为塑料型材涂装很容易。的确，我公司开发成功的FC- S20P氟碳涂料是一种非常方便使用的涂料，不用底涂一次涂装就可完成，但问题就出在有人肤浅的认识。他们事先不准备，在接到合同后，临时凑几个人，一把喷枪和一个空压机就开始干活，前处理、清洁度、涂层厚度均匀性都得不到保证，结果可想而知。

标准的FC-S20P塑钢专用氟碳涂料的工艺过程如下：

塑钢型材预清洁除尘→用X-110专用前处理剂擦拭→吹干→涂装FC-S20P氟碳涂料→烘干（50±5°C，1-2小时）→冷却→检验→覆保护膜→收集包装。

涂装质量的好坏，主要取决于涂料的质量，涂装工艺的合理性和涂装环境的清洁度。铝合金型材的涂装，好的企业大都采用自动化流水线进行。塑钢的涂装要求并不因为工艺的简单而更容易。它在涂装的均匀性、表面状态、涂料的易用性上与铝型材的涂装要求是一样的。当然在目前条件下，有的企业采用人工涂装，也是可行的。不过如果条件许可（其实投资不大），我们还是推荐采用能使整个加工过程的自动化。

二、衡峰公司的彩色氟碳喷涂

1．衡峰FC-S20P塑钢专用氟碳涂料

氟碳树脂是氟碳涂料的主要成分。它是一类以含氟烯烃，如四氟乙烯（TFE）、三氟氯乙烯（CTFE）、偏二氟乙烯（VDF），氟乙烯（VF）等为基本单体进行均聚或共聚，或以此为基础与其他单体进行共聚以及侧链含有氟碳化学键的单体自聚或共聚而得到的分子结构中含有较多C-F化学键的一类高分子树脂。

氟碳涂料是以氟碳树脂为主成膜物，辅以各种改性树脂、颜料、填料，经分散、研磨、调色、过滤等程序加工而成的涂料。它具有以下的性能特点：超耐候性，耐腐蚀和耐酸雨性，耐污染性，优异的施工性

能，高装饰性和耐温性。

随着人们生活水平的提高，家居环境的改善，人们的个性化需求越来越高，建筑的人性化设计和色彩越来越被人们重视。为此，衡峰公司提出了FC-S20P氟碳涂装的塑料型材彩色化解决方案：采用性能优异的塑料专用氟碳涂料，解决户外耐久性问题和塑料型材高装饰问题；采用高性能价格比配方实现氟碳涂料经济性，从而实现方案的经济性；采用经授权的专业化自动涂装流水线实现各种批量下的稳定生产。

FC-S20P系列氟碳涂料是上海衡峰氟碳材料有限公司在多年生产PVDF（聚偏二氟乙烯）氟碳涂料基础上，采用高科技含氟烯烃-多元共聚树脂为主成膜物和具有耐候、耐酸碱、耐温的陶瓷无机颜料或珠光颜料，加工改性而成的一种塑钢专用氟碳涂料，具有如下的特点

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的4F树脂）。

3)采用最具老化性的隋性陶瓷无机颜料。而国内大多数厂家，由于采用普通无机颜料或有机颜料，使其

实际的户外使用寿命根本达不到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和颜料，而且保证其使用量，

对于 FC-S20P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碳涂料，我公司产品的含氟量在国内是最高的。

2．衡峰公司目前推荐的在塑钢表面涂装氟碳涂料的加工方法

为充分发挥FC-S20P系列氟碳涂料的优异性能和高装饰性，衡峰目前仅推荐采用工厂化的人工涂装或自动涂装。因为FC-S20P为双组分涂料，需精确配比才能达到要求，它对温度湿度都有严格的要求，最好在喷漆房内进行喷涂时，房内温度：20～25°C ，湿度：～65％；只有经过严格培训的技术人员和施工人员才能行好的掌握它；涂装好的产品需经过严格的检验才能出厂。

对于新项目，衡峰推荐的FC-S20P应用方式是在流水线上对6米长塑钢型材外装饰面采用专用生产设备（如山东青岛恒源机械厂YTX－6000涂装设备）进行型材涂装，然后将涂装好的型材运输到门窗组装厂进行焊接、组装加工，并由组装厂人员用与型材同批号的FC－S20P氟碳涂料进行必要的修补涂装的工艺。

FC－S20P氟碳涂料对施工工艺要求较严，衡峰不推荐由组装厂组装成门窗再喷涂，或者门窗上墙以后再喷涂的工艺。具体的涂装工艺如下：

1）采用YTX－6000涂装设备流水线涂装

采用YTX－6000涂装设备的塑料型材辊涂的流程如下：送料→除尘→喷涂表面预处理→辊涂（或喷涂）→涂层烘干→冷却→覆保护膜→收集包装。