3.2 创新背板、组件前板和电站应用中氟碳涂料的技术发展
氟碳涂料除应用在传统高分子柔性背板上外,在创新背板、组件前板及电站逆变器、支架、接线盒等器件中也会更多的应用,传统氟碳涂料可提高被涂覆材料的耐候性,延长材料的使用寿命。另外,一些新型氟碳涂料如**疏水纳米氟碳涂料可使上述材料或器件保持较强的耐水性、耐沾污性及自清洁性,使创新背板、玻璃前板及电站有更好的自清洁能力。同时,氟碳涂料经过纳米防冰雪添加剂改性,可降低冰雪与基体的粘结性,使材料具有明显的抗结冰性能,避免出现背板、前板或电站组件在冬天霜冻条件下不能正常工作的情况,甚至可避免温度较低时冰雪负载压力过大使组件损坏的情况。在氟碳涂料技术及施工应用技术的不断进步下,氟碳涂料将在光伏组件材料各个领域显示越来越重要的作用。双玻组件也将是氟碳涂料应用的重要领域,如玻璃面板的镀膜材料寿命短,长时间户外应用后出现镀膜层剥落、白化等。以氟碳涂料为基础的玻璃镀膜材料将对延长镀膜寿命,提高镀膜玻璃的功能性带来巨大贡献。同时氟碳涂料在传统背板上的应用解决了高分子柔性板背面的保护问题。 在西北沙尘地区的应用中发现 FFC 四氟型材料的表面长期应用不积灰尘,带来了风自洁的效果。三氟型背板材料也可在功能助剂改性下获得良好的自清洁效果,同样的透明氟碳涂料技术可以满足玻璃表面的自洁问题。因此,从氟碳材料本身的特点出发,结合涂氟工艺技术和装备的进步,将助力光伏新能源打开材料功能化的创新之窗,拓展创新材料的应用领域。
4 结 语
通过对光伏背板发展的技术历史可以推断未来背板市场还将是高分子柔性背板、玻璃背板和其他材质背板共存的时代;传统的以氟碳材料为耐候层的背板应用仍是市场主流;以氟碳涂料涂覆的背板将在传统高分子柔性背板市场上占据重要位置。同时背板材料更加关注背板抗沙尘侵蚀能力与抗紫外能力的兼容性、背板的长期阻隔性、抗应力等力学性能、户外应用与实验测试紧密关联性以及环境因素的影响;如何有效保护背板材料被影响、维护材料长时间性能稳定及背板材料特定环境应用功能化是未来氟碳涂料的发展方向和挑战。随着涂氟技术和工艺、装置技术的不断进步,氟碳涂料将在光伏电站等更多环节领域得以应用。同时,随着国家对太阳能新能源政策扶持力度的不断加大,我国氟碳涂料技术将迎来更快的发展。
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市场上大多数人认为彩涂钢板的完整描述就两个:一是厚度,二是颜色,如0.5mm白灰等,其他好象都不重要。实际上,完整表达一个彩涂产品应该从5个大方面来描述:
基板力学性能(屈服强度、抗拉强度、延伸率),镀层性能(镀层种类、镀层附着力、镀层重量),涂层性能(膜厚、T弯、冲击、铅笔硬度、 抗粉化性、耐盐雾性、耐久性能等),表面质量(缺陷、光泽、颜色、涂层细度等),其他性能(板型、尺寸精度、公差等)。不同的人群(建筑设计师、业主、加工商等)对此的认识是不一样的。从彩涂钢板的生产和使用角度来看,彩涂钢板重要的性能是其耐久性!(长时间不粉化、不变颜色、不生锈的性能)
建筑
烨辉彩涂卷板是木材和其他材料的具有吸引力的取代者,因为它们具有防止褪色,耐气候,抗粉化等优点。它们使建筑的维护费用降到的水平,同时,各种各样的颜色,表面结构和镀层,使它具有较大的灵活性和可选性。
在我们90%以上的彩板应用于建筑,烨辉彩涂卷板在建筑行业也得到了广泛的应用。
烨辉彩涂卷板和镀锌板满足了大型场馆建设中对材料色彩、造型、品质、性能等方面的苛刻要求。在我国会展中心、体育场馆、枢纽、文化设施等许多标志性建筑中得到了认可。经过15年不断探索和改进,不仅在钢铁待业得到成熟的应用,在汽车制造、有色金属、电力、煤矿、轻工、医、食品等业也得到了普通认可。从学校、住宅到商业建筑,从别墅到商住楼,时刻为您营造温馨、和谐、舒适的生活环境。
家电
1.家电彩板一般以电镀锌、热镀锌和冷板为基板,用于生产冰箱和大型空调系统、冰柜、面包机、家具等。
2.家电产品的应用于良好的外观。
3.保证质量、拒绝污迹,是烨辉彩涂卷产品的承诺。它可应用于冰箱、冷冻柜、洗衣机、空调和其他家电产品。我们的彩涂产品生产线,装备了的生产控制和检化验装置。同时,我们在彩涂板生产中积累的大量经验,使我们的产品质量胜人一筹。精良的包装和便捷的物流系统,保证我们的产品以零缺陷交付给您。一批批高光泽、高质量的彩涂产品已经交到家电产品用户的手上,使他们在产品、质量上具备了良好的竞争优势。
涂料的组成及其作用
各种不同的涂料,都有四个部分组成,即(1)树脂(2)颜料(3)溶剂(4)助剂。其中溶剂是挥发部分。
彩涂板的基板可以分为冷轧基板、热镀锌基板、电镀锌基板、镀铝锌基板等。 彩涂板的涂层种类分为:聚酯、硅改性聚酯、偏聚二氟乙烯(氟碳)、塑料溶胶。 彩涂板的颜色可以按用户的要求分成很多种类,如白灰、绯红、海蓝、瓷蓝、橘黄、象 牙白、神豆绿、天蓝等。 彩涂板的表面状态可以分成涂层板、压花板、印花板等。 彩涂板得以高速发展的主要原因是具有良好的经济效益和能量满足社会经济、环保发展 的需求。他将传统的喷涂涂装变成钢铁的连续涂布、便于表面处理及涂布质量控制、不存在涂装易产生的棱边死角等缺陷。 金属板彩板在彩板的线速一般在30-100m/min快可达240m/min、产生效率高。 彩涂钢板的化学处理过程为轴式涂布处理后干燥,区别于普通的浸涂化学处理方式、不 仅省略水洗工序、杜环境的破坏,而且可采用无铬处理液进行操作,满足发达的环保要求。
特性:环境与镀层对基板寿命的影响,基板的镀层种类、镀层重量以及不同的使用环境对基 的寿命起着决定性的作用。
彩涂板应用范围: 更广泛的适用性,彩涂压型板可使用不同的底材,多类树脂较富变化的色彩可提供给用 户更多选择,这些特色丰富了建筑物、室内装潢、家电用品及各种新产品设计的灵感源泉。特高的经济效益,彩涂压型钢板的耐久性及适用性、使用户以低廉的装设及维护费用就 可获得更长的使用年限、于一般传统的涂装作业方式比较、采用涂装产品可以减少人力、工程、设备与环保方面的支出。 优异的耐久性,彩涂压型板采用精选大的热浸制钢板底材及新配方的树脂涂料,以二 涂二烘的装涂工程涂覆在底材上。产品之耐冲击性,耐摩擦性,耐性,耐腐蚀性及耐候性惧优,使用寿命更长。
彩钢卷又叫彩色钢卷,采用复合技术将钢材与色泽鲜艳丰富的腹膜高度融合成一体,兼备多种材料的良好性能,较大地提高材料的化学稳定性,具有更有效的防锈和防腐性能。彩钢不仅具备钢材在柔韧性、可塑性、耐压、耐磨、散热及抗高温方面的品质,同时在色泽、光洁度、手感等方面也非常**。值得一提的是,彩钢生产使用的所有原料均为无污染**环保材料,且生产过程完全绝尘,无论是生产还是后期的使用都具备较高的环保特性。
彩钢材料共分为五类:包装类、家电类、建材类、光学材料及装饰材料。其中以家电类彩钢材料工艺精细,生产要求。
我公司可供现货颜色有:海蓝404,白灰804,绯红006,,橘黄,帝王白,银色505,银灰515,铁青灰,宝钢灰,雪白,乳白,砖红,深豆绿,绿,霜白,深灰,宝钢蓝,
深天蓝,荣耀灰,宝蓝色,灰,耗白,炭黑,家电黑,露丝白,云白,米黄211,牛浅蓝,宝钢灰,中灰509,棕褐色,珠白859,阔叶绿319,咖啡色,牛津蓝等。
热镀铝锌彩涂板 根据要求,也可以采用热镀铝锌钢板作为彩涂基板(55%AI-Zn和5%AI-Zn)。
电镀锌彩涂板 用电镀锌板为基板,涂上**涂料烘烤所得的产品为电镀锌彩涂板,由于电镀锌板的锌层薄,通常含锌量为20/20g/m2,因此该产品不适合使用在室外制作墙、屋顶等。但因具有美丽的外观和优良的加工性能,因此主要可用于家电、音响、钢家 具、室内装璜等。
冷轧基板彩色涂层钢板 由冷轧基板生产的彩色板,具有平滑美丽的外观,且具有冷轧板的加工性能;但是表面涂层的任何细小划伤都会把冷轧基 板暴露在空气中,从而使露铁处很快生成红锈。因此这类产品只能用于要求不高的临时隔离措施和作室内用材。
热镀锌彩色涂层钢板 把**涂料涂复在热镀锌钢板上得到的产品即为热镀锌彩涂板。热镀锌彩涂板除具有锌的保护作用外,表面上的**涂层还起了隔绝保护、防止生锈的作用,使用寿命比热镀锌板更长。热镀锌基板的含锌量一般为g/m2(双面),建筑外用热 镀锌基板的镀锌量为275g/m2。
彩色涂层钢板:彩涂板的基板可以分为冷轧基板、热镀锌基板、电镀锌基板、镀铝锌基板等。 彩涂板的涂层种类分为:聚酯、硅改性聚酯、偏聚二氟乙烯(氟碳)、塑料溶胶。
彩涂板的颜色可以按用户的要求分成很多种类,如白灰、绯红、海蓝、瓷蓝、橘黄、象 牙白、深豆绿、天蓝等。
彩涂板的表面状态可以分成涂层板、压花板、印花板等。 彩涂板得以高速发展的主要原因是具有良好的经济效益和能量满足社会经济、环保发展 的需求。他将传统的喷涂涂装变成钢铁的连续涂布、便于表面处理及涂布质量控制、不存在涂装易产生的棱边死角等缺陷。 金属板彩板在彩板的线速一般在30-100m/min快可达240m/min、产生效率高。 彩涂钢板的化学处理过程为轴式涂布处理后干燥,区别于普通的浸涂化学处理方式、不 仅省略水洗工序、杜环境的破坏,而且可采用无铬处理液进行操作,满足发达的环保要求。
特性:环境与镀层对基板寿命的影响,基板的镀层种类、镀层重量以及不同的使用环境对基 的寿命起着决定性的作用。
彩涂板应用范围: 更广泛的适用性,彩涂压型板可使用不同的底材,多类树脂较富变化的色彩可提供给用 户更多选择,这些特色丰富了建筑物、室内装潢、家电用品及各种新产品设计的灵感源泉。 特高的经济效益,彩涂压型钢板的耐久性及适用性、使用户以低廉的装设及维护费用就 可获得更长的使用年限、于一般传统的涂装作业方式比较、采用涂装产品可以减少人力、工程、设备与环保方面的支出。 优异的耐久性,彩涂压型板采用精选大的热浸制钢板底材及新配方的树脂涂料,以二 涂二烘的装涂工程涂覆在底材上。产品之耐冲击性,耐摩擦性,耐性,耐腐蚀性及耐候性惧优,使用寿命更长。
氟碳彩板的用途
PVDF氟碳涂层为现有建筑涂层中的良好,为公认的具有较好保护作用的**涂层,能保证金属建筑板几十年不受损害,并始终保持美丽的颜色。从1965年进入市场起,氟碳涂层在世界各地的建筑物经历了30多年的日晒风吹雨打,始终保持**无损。PVDF为聚偏氟乙烯。氟原子较大的电负性能形成十分稳固的氟碳键,加上其分子*特的对称性,使pvDF具有**常的稳定性,*特的抗紫外光光解性能及优异的绝缘性能和机械性能。
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镀层种类、 镀层重量和镀层附着力对彩涂产品的防锈能力至关重要,锈蚀不仅会发生在整个板面,还**发生在切口处、发生在涂层加工受损处。同时,使用环境对基板的使用寿命起着决定性的作用(如图一、图二、图三所示),因此,为了保证终客户的彩涂钢板的长久使用,宝钢黄石公司在镀层方面进行精心设计、采购和生产。主要体现在:
1、针对不**业和地区,为客户选择不同的镀层种类,比如:江西和湖南地区,由于土壤、温湿度、有色金属冶炼等,我们就推荐镀铝锌基板,对于一些碱性使用条件,我们就推荐热镀锌基板;
2、对镀层厚度,宝钢公司严格
按国际通用的锌比 ( 每平方米镀层重量/基板厚度) 的要求来推荐和设计镀锌量, 并创造性地根据彩涂钢板正反面的不同使用环境 , 设计正反面的差厚镀锌量,既保证了耐腐蚀性能,又有效的节约了资源 , 体现了宝钢作为行业正规公司的风范。
聚酯彩涂板( PE)
硅改性聚酯彩涂板( S M P)
高耐候聚酯彩涂板( H DP)
聚偏二氟乙烯彩涂板(PVDF)
自清洁彩涂板( HPC)
抗静电彩涂板
隔热彩涂板
彩涂板
聚酯 PE
(Polyester)
PE涂料对于材质有良好的附着性,彩涂钢板易于加工成型,**且产品多颜色和光泽的选择余地大。在一般环境直接曝露下,其防蚀年限可长达7—8年,但于工业环境或污染严重的地区,其使用寿命会相对降低,但聚酯涂料对耐紫外光性与涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料的使用仍需受到若些限制,一般用在空气污染不严重的地区或需多次成型加工的产品。
硅改性聚酯 S M P
由于聚酯含有活性基-OH/-COOH,较易和其它高化物反应,为改良PE的耐阳光性与粉化性,以色泽保持性与耐热性化的Silicone树脂作变性反应,和PE的变性比可于5%—50%之间, P提供钢板更好的持久性,其防蚀年限可长达10-12年,当然其价格也比较PE为高,但因Silicone树脂对材质的附着性和加工成型性并不理想,因此 S M P彩涂钢板并不适于需多次成型加工的场合 , 大部分用于建筑之屋顶及外墙。
高耐候彩涂板 H D P
H D P涂料耐久性好的原理
(1)树脂: HDP采用高量的树脂,聚合物支链少,键能稳定,不易光解,因此不易粉化和光泽降低。
(2)颜色: HDP采用无机陶瓷颜料,在日光中不易褪色。 宝钢黄石高耐久性聚酯的供应商为世界上早的也是的涂料公司之提供15年涂层质量保证层不脱落,不粉化。
特点:良好的颜色保持性和抗紫外线性能;良好的室外耐久性、抗粉化性和成型性能;适用于耐候性要求高的建筑外部用板,是建筑彩涂中性价比的品种。
聚偏二氟
Polyvinglidene difluoride
该产品积累了三十多年的生产技术经
验,涂料采用**配方, Kynar500R、 Hynar 5000 R,无机陶瓷颜料,每一种新的原料都必须经过佛罗里达十年暴晒证明才能商业使用,从而使产品质量得到可靠保证。
宝钢黄石氟碳涂料的供应商为世界上早的也是的氟碳涂料公司之一 , 提供20年涂层质量保证落,不粉化。
氟碳彩板的用途
PVD F氟碳涂层为现有建筑涂层中的较
品,为公认的具有保护作用的**涂层,能保证金属建筑板几十年不受损害,并始终保持美丽的颜色。从1965年进入市场期,氟碳涂层在世界各地的建筑物经历了3 0多年的日晒风吹雨打,始终保持**无损。 PVDF为聚偏二氟乙烯。氟原子的电负性能形成十分稳固的氟碳键,加上其*特的对称性,使PVDF具有**常的稳定性,*特的抗紫外光光解性能及优异的绝缘性能和机械性能。
氟碳彩涂板的二个关键点
1、氟碳树脂的选择:
目前市场氟碳树脂有两种:聚偏二氟乙烯( PVDF)和三氟氯乙烯( FEVE),都称为氟碳涂层,但在同等氟树脂比例下PVDF树脂F含量远远大于FEVE树脂F含量(见表一) ,同时PVDF在酯类和酮类溶剂中具有足够的溶解力,可以配制成溶剂型分散涂料通过喷涂或辊涂方式涂装 , 在2 3 0- 2 5 0 C烘干形成致密的涂层更适合金属建材涂层,并且根据暴晒实验表明, PVDF在光泽保持率上优于FEVE(见表二)。
2、氟树脂含量:
现在很多彩涂厂家,为降低成本,
选用氟树脂含量<70%甚至更低含量的氟树脂,黄石公司PVDF涂层氟树脂含量≥70%。
为什么选用≥7 0%氟树脂含量涂料 ?
70%PVDF涂料结晶度高: PVDF/丙
烯酸树脂混合物的微观结构中,所用的PVD F和丙烯酸树脂的比例是非常敏感的 , 当 PVDF的含量降至70%重量以下PVD F混合物的结晶度明显下降。 M E K擦拭性能远不及含70%或80%PVDF涂层。
70%PVDF涂料断裂拉伸比大:实验
数据见图三。
70%PVDF 涂料光泽保持率高 :
PV D F涂料的关键性能是其长期耐候性。 由于C-F键的高稳定性和保护作用,PVDF树脂具有耐化学和耐光学特性,但不同含量的 PV D F涂层及聚酯涂层失光率不一样(图四)。
佛罗里达户外2 0年户外暴晒数据 :
表三: PVDF涂料断裂拉伸比
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
表四: PVDF白色亚光涂层失光率
120% 80% 60% 40% 20%
0%
月(佛罗里达南45度放置)
注: PVDF光泽保持率更加稳定。
PVDF/丙烯酸树脂 起始光泽 20年曝晒 光泽保留值% 色差
90/10 42 23 55 5.5
70/30 50 26 53 4.0
50/50 65 23 35 5.2
0/100 81 <10 <10 8.0
注:上表显示70%PVDF涂料具有优异的保色、保光特性。
在美国建筑行业标准 AA2605中提出了高性能金属建材**涂层规范要求。 而含70-
80% PVD F树脂重量比的面漆涂层 , 经过实际的长期户外曝晒证明能满足AM 2605的规范要求。 因此 , 选择PVD F树脂含量≥70%的氟碳涂层才是可靠的。
终上所述,为了保证氟碳涂层具有优异的耐候、耐蚀性及光泽保持率,黄石公司选用Kynar500及Hynar5000氟树脂PVDF涂料,氟树脂含量≥70%。但是,由于氟树指含量高,相应的丙烯酸树脂的含量就低,涂层相对较软,因此,加工成型时尽可能进行覆膜加工。
选材
合理的选材不仅可以满足使用要求,而且可以
大限度地降低成本。如果选材不当,其结果可能是材料性能**过了使用要求,造成不必要的浪费,也可能是达不到使用要求,造成降级或无法使用。因此,用户应高度重视合理选材的重要性,必要时请与我们联系。
彩涂板的选择主要指力学性能、基板类型(镀层种类)和镀层重量、正反面涂层种类。用途、环境腐蚀性、使用寿命、耐久性、加工方式和变形程度等是选材时应考虑的重要因素。
力学性能、 基板类型和镀层重量的选择
力学性能主要依据用途、加工方式和变形程度等
因素进行选择。例如,建筑物的屋面板通常不承重,且加工时变形不复杂,通常选用TDC51D即可。对于变形程度比较大的零件 , 应选择 TDC52D、TDC53D这样成形性好的材料。而对于有承重要求的构件,就应根据设计要求选择合适的结构钢,如TS280GD、 TS350GD等。彩涂板常用的加工方式有剪切弯曲、辊压等,订货时应根据每种加工方式的特点进行选择。另外,由于实际生产时通常用基板的力学性能代替彩涂板的力学性能,而彩涂工艺可能导致基板的力学性能发生变化,对此应予以注意。
基板类型(镀层种类)和镀层重量主要依据用途、 环境腐蚀性、 使用寿命和耐久性等因素进行选择。防腐是彩涂板的主要功能之一,镀层种类和镀层重量是影响彩涂板耐腐蚀性的主要因素。 由于建筑用彩涂板通常直接暴露在大气环境中,因此通常选择耐腐蚀性好、镀层厚的热镀锌板和热镀铝锌板等基板。另外,不同种类镀层的耐腐蚀性也不同,例如,在相同镀层厚度的情况下,热镀铝锌镀层的耐腐蚀性**热镀锌底层。此外,耐腐蚀性通常随镀层重量的增加而提高,因此可以通过使用耐腐蚀性高的基板和/或增加镀层重量的方法提高彩涂板的耐腐蚀性。例如在工业污染严重和沿海潮湿地区,通常使用140/140的热镀锌板或7 5/7 5的热镀铝锌板。 不同镀层种类钢板的切边耐腐蚀性存在差异,这一点也应引起注意。除此之外,使用寿命、耐久性也是选材时不可忽视的重要因素,如要求使用寿命长、耐久性高时,应选用耐腐蚀性好或镀层重量大的基板。
正面涂层性能的选择
正面涂层性能的选择主要指涂料种类、 涂层厚
度、涂层色差、涂层光泽、涂层硬度、涂层柔韧性/附着力、 涂层耐久性和其他性能的选择。
涂料种类面漆
常用的面漆有聚酯、硅改性聚酯、高耐久性聚酯
和聚偏氟乙烯,不同面漆的硬度、柔韧性/附着力、耐腐蚀性等方面存在一定的差异。 聚酯是目前使用量的涂料,耐久性一般,涂层的硬度和柔韧性好,价格适中。硅改性聚酯耐久性和光泽、颜色的保持性有所提高,但涂层的柔韧性略有降低。高耐久性聚酯既具有聚酯的优点,又在耐久性方面进行了改进,性价比较高。聚偏氟乙烯的耐久性优异,涂层的柔韧性好,但硬度相对较低,可提供
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