摘　要：玻璃鋼因為其出色的性能和較高的性價比，在國民經濟中的應用已越來越廣泛。然而在使用過程中的老化現象會對這種材料的長期應用和性能有影響。氟碳漆作為一種涂覆型耐候材料，可以極大地提高材料的耐候性，提高被保護材料的老化性能。衡峰公司多年的實驗和工程實例都表明，在氟碳涂料的保護下，玻璃鋼可以在戶外更長期的使用，是一種及其理想的組合。
關鍵字：玻璃鋼；氟碳涂料；耐老化

　　氟碳涂料作為一種超耐候的防腐涂層近年來被廣泛使用在包括建筑、防腐、工業、基礎設施等諸多領域中，其出色的性能也在這些領域中得到很好的體現，因此越來越多的其他領域也開始慢慢認識到氟碳涂層的價值，這其中就包括玻璃鋼制品及其相關產品。
　　作為一類在社會經濟領域發展迅速、使用及其廣泛的材料――玻璃鋼的耐用和防腐性受到包括衡峰氟碳在內的氟碳涂料企業的重視，氟碳涂料制造商們希望可以將兩種的材料很好地結合起來，為國民經濟做出更大的貢獻。

1　玻璃鋼＆氟碳漆――強強聯手的好產品

　　玻璃鋼(FRP)亦稱作GRP，即纖維增強塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和聚脂。環氧樹脂與酚醛樹脂等基體。以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料，稱謂玻璃纖維增強塑料，或稱玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。它們具有質輕而硬，不導電，機械強度高，耐腐蝕等特點。玻璃鋼的主要應用領域很廣，比如在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建筑、家居家具、建材衛浴和環衛工程等相關行業中都會出現它的身影。
　　氟碳涂料是一種以高耐候的氟樹脂為基料，配以各種耐候填料和助劑經研磨分散而成的一種涂層產品。由于其樹脂的碳-氟鍵(C-F)鍵能極高，且分子中的氟原子不是在同一平面內，而是延碳鏈做螺旋分布，因此對樹脂中的碳-碳(C-C)鍵形成很好的保護，樹脂不易被降解，具有極佳的耐候性、耐腐蝕性，成為市場上高端涂層產品的代表。
　　然而這兩種材料在使用過程中的交集并不多，很多玻璃鋼制品不經涂裝或者比較隨意的涂裝后也在實際使用，雖然壽命不長，但是也未覺不可。作為一種增強塑料還是存在不足，如：高溫下無法長期使用；長期耐溫性差；層間剪切強度低；老化現象。
　　老化現象會讓玻璃鋼在紫外線、風沙雨雪、化學介質、機械應力等長期作用下容易導致性能下降。氟碳涂料作為一種耐候性極好的表面涂層材料在這點上無疑可以進一步提高玻璃鋼的性能。因此，氟碳涂料和玻璃鋼的強強聯手一定會使材料的品質達到一個新的提升。

2　衡峰氟碳涂料的特點

2.1　耐候極佳
　　氟碳涂料因為其氟樹脂的化學鍵的穩定性，使其對于紫外線具有其他涂層材料所不具備的超耐候性的特點，如果配方得當，氟碳涂料完全可以滿足戶外使用20年以上的耐候性要求；而玻璃鋼材料由于采用不飽和聚酯或者環氧樹脂作為基體，因此存在耐候性不佳的問題，在戶外容易老化，在紫外線、風沙雨雪、化學介質、機械應力等作用下容易導致性能下降，影響使用和壽命。表面涂覆氟碳涂料后，氟碳漆對于基體玻璃鋼的保護正好可以屏蔽紫外線等有害接觸，大幅提高玻璃鋼的壽命。
　　衡峰早在2002年就將我們的氟碳漆應用在PVC材料上做了氙燈老化試驗，當初我們將我們的綠色和灰色的氟碳漆，在PVC基材上進行人工老化試驗，6000小時后得到結果：

　　可見涂層的變色都不大，沒有任何粉化發生，失光也僅為一級。重要的是，涂覆的基材PVC型材去做表面沖擊試驗，抗沖擊性與實驗前基本沒有差別?？梢姺纪苛铣俗陨砜梢员３趾芎玫哪秃蛐缘那闆r下，對于被涂覆的基材能形成非常好的保護。這正是玻璃鋼之類的塑料材料選擇涂層的重點所在。
　　加速老化固然能有一定的說服力，但是衡峰認為一個涂料是否耐候天然曝曬才是科學的，為了考察衡峰的氟碳漆和市場上優秀的丙烯酸聚氨酯的比較，衡峰尋找了市場上一款優秀的聚氨酯防腐面漆(該國際著企業可提供3000h人工老化耐候數據)，與我們的FEVE氟碳漆(常溫氟碳漆，即玻璃鋼用產品)對比實驗。

　　該對比的FC-S200氟碳面漆就是在玻璃鋼產品上應用的產品，雖然該實驗的基材不是玻璃鋼，但是涂層性能比聚氨酯涂層明顯優異的結果還是說明氟碳漆出色的老化性能。
2.2　耐污染性
　　氟碳涂層具有自我潤滑的表面，對水的接觸角為80-110甚至更高，表面光滑，粘附性小，不易被污染，即使被污染也非常容易清洗，因此耐污染性好。玻璃鋼材質目前在越來越多領域(戶外設施、車船用材料、戶外雕塑)的使用上具有較高的裝飾要求，這就要求表面涂層可以具有更高的免維護性，配合極佳的耐候就更可以保持長久美觀的裝飾效果。
2.3　耐腐蝕和耐化學品性
　　由于化學結構的穩定，氟碳涂料的耐酸、耐堿、耐化學品腐蝕性是其它涂層所無法相比的。通過多層次涂裝，利用各涂層的裝飾作用、隔熱作用、屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護作用，達到對底材數十年以上的防腐裝飾目的。玻璃鋼材料本身耐腐蝕性和耐化學品性能出色，如果選擇的涂層還不如本身反而會影響使用，因此在玻璃鋼需要選擇涂層保護的情況下，耐腐蝕和耐化學品性出色的氟碳漆成為佳選擇。
2.4　高耐磨損耗性
　　該性能是體現涂層耐磨性出色的一個眭能，美國建筑協會標準中對于涂料耐候性都有一個膜厚損失的概念，判定此類涂層使用情況有膜損失10％的要求，年限要求有所不同，氟碳是10年，聚酯是5年，丙烯酸只要求1年。

　　可見氟碳涂層具有極高的耐磨腐蝕性，在實際的落砂實驗測試和海南曝曬中，衡峰的氟碳漆也表現出比市場上好的聚氨酯產品強―倍。
　　這個性能對于目前玻璃鋼使用熱的行業――風電行業具有很大的意義，我國風電-葉片在風沙大的地方使用其損耗速度極陜，維護成本很高，采用高耐磨的氟碳漆成為其降低成本的有效保障。
2.5　易使用性
　　常溫固化的氟碳漆可以采用噴涂、刷涂、滾涂等多種施工方式施工，使用十分便捷，經過衡峰公司多年的研究，由于玻璃鋼本身不飽和聚酯具有很好的極性，氟碳漆基本可以在常用的不同性質的玻璃鋼材料上，配合前處理都可以進行很好的涂裝和固化。
　　另外諸如氟碳漆耐溫性佳、裝飾效果好的特點相信也可以在玻璃鋼使用的其他領域中對玻璃鋼起到一定的幫助。

3　衡峰氟碳涂料在玻璃鋼領域的應用

　　衡峰公司在玻璃鋼領域的研究已經持續了很多年，早在開發氟碳涂料初期，衡峰就開始尋求對于耐候性有需要的領域，其中玻璃鋼領域可以說是衡峰早接觸的一批預計可以與氟碳涂料很好結合的領域，因此早年就和玻璃鋼研究所開展過很好的合作，但是由于種種原因終并沒有促成氟碳涂料在玻璃鋼領域的大量應用。之后衡峰公司自己通過各種途徑在玻璃鋼領域做了不少實際的工作，取得了一定的成績。
　　其中2004~2005上海統一建設的紅色電話亭可以說是一個比較成功的案例：電話亭設計時考慮了實用性和成本，在不同部位采用了不同的材質，頂部主要采用了玻璃鋼材質，骨架多為鍍鋅鋼，其他材料以鋁合金為主，施工為各自噴涂后組裝。該項目存在兩大難題，是紅色氟碳漆的耐候問題，第二是多種材質的施工問題。紅色氟碳漆的耐候問題在我們選擇了陶瓷無機的紅色顏料后基本解決。鍍鋅鋼和鋁合金作為常見的金屬材料，衡峰在施工時非常得心應手。對于相對接觸比較少的玻璃鋼，我們嘗試用一種丙烯酸底漆和一種直接不用底漆的施工方式。

　　結果表明，在用200#左右砂紙打磨吹灰以后，直接涂裝我們的雙組分氟碳漆，或者先涂裝丙烯酸底漆后再涂裝氟碳漆，兩者在附著力上基本上沒有什么區別，都可以達到GB9286《色漆和清漆漆膜的劃格試驗》中要求的0級。因此在實際的施工過程中，我們在處理玻璃鋼時采用了不用底漆直接打磨清理后施工的方式進行，終得到了理想的成品。
　　上海的紅色電話亭設施已經在戶外使用超過9年，目前看，除了一些可接觸部位的物理損傷外，其他如玻璃鋼材質的頂部幾乎未見任何漆膜剝落褪色的問題，不同部位的顏色幾乎沒有差別，也顯示出不同工藝對于氟碳漆的使用影響不大。此外，日照不同的頂部和立面在高耐候的氟碳漆保護下顏色差別也不大，這與很多涂層在平面涂裝后長時間戶外使用后，一般會比立面更快老化的現象存在差別，這可能與氟碳漆耐候極好，短期內無法形成辨識有關，可能時間更長后會出現差別，但是相信8年時間基本已經可以說明氟碳漆在包括玻璃鋼在內的多種材質上使用的可行性和耐久性。
　　另外近年來我們在風電葉片上也進行了嘗試性的涂裝，但是目前并沒有很長的應用實例，主要的數值都來源于實驗室，以下就是我們的實驗內容
　　其實相比耐候性來說，目前風電葉片在國內的使用耐磨性上顯得更為重要。大量在國內使用的風電葉片在短時間內的迅速磨損，無法繼續使用，根本不是耐候性出了問題，而是在北方地區大量的風沙對葉片直接的沖擊造成的，也就是為什么出現了歐洲運用成熟的工藝直接搬到內蒙古使用時，幾年時間就不能繼續使用的原因。歐洲的環境與國內有很大的不同，其空氣中的沙粒塵埃比我國北部地區少的多，在歐洲標準中采用了Taber方法(也就是我們常說的旋轉磨擦橡膠輪法)進行測試，要求達到1000g荷載時，1000圈后，質量損失≤30mg，其實這個標準已經很嚴格了。據說國內在制定相關標準時擬把該指標繼續提高一倍，達到≤15mg。針對國內的實際情況提高標準固然是好事，但是其實很明顯該方法檢測的耐磨性與涂料的耐風沙性完全不是一個概念，雖然被大量采用，但是衡峰認為對于真正了解涂層在風沙下的耐磨性基本沒有意義。
　　而相對來說，耐磨性能的另外幾個檢測方法可能更具說服力，如落砂沖刷試驗法和噴砂沖擊試驗法。在此衡峰公司對于我司的氟碳涂料與市場上的脂肪族聚氨酯面漆用落砂沖刷試驗法進行了比較。
　　落砂沖刷試驗法：ASTMD 968―93規定用落砂耐磨試驗器測定有機涂層的耐磨性，即采用規定產地的天然石英砂作磨料，通過試驗器導管從一定高度自由落下，沖刷試樣表面，以磨損規定面積的單位厚度涂層所消耗磨料的體積(L)，并通過計算耐磨系數來評價涂層的耐磨性。
　　所選試樣為：(1)進口專業風電涂料供應商的風電專用脂肪族聚氨酯面漆；(2)國內風電葉片制造企業自行開發的一款脂肪族聚氨酯面漆；(3)衡峰為風電葉片設計的FEVE氟碳涂料。
　　基材采用不銹鋼，膜厚統一為80μm，采用連續落砂沖擊，直至露出基材，計算每微米的沖砂量。每個樣品做三組試驗。

　　該試驗應該說是目前試驗室中對于沙粒沖擊好的一個模擬試驗，在采用平行試驗時能很好的體現不同品種涂層耐磨性的優劣，從試驗的數據看重復性很好。通過該試驗，我們基本可以認為衡峰的氟碳涂料在耐磨性上至少比聚氨酯要高一倍以上。
　　另外，涂料戶外使用的具體情況么任何試驗數據都沒有戶外應用的結果更有說服力，衡峰在2006年送了一組對比的樣品去海南曝曬場進行試驗，樣品均為白色，一組為我司的FEVE氟碳涂料，一組為當時市場上貴的聚氨酯涂料，這兩個樣品并不是為風電葉片設計的。以下為2008年送樣到2012年的膜厚和失光情況的數據：

　　高耐膜損耗性直接決定了涂層的厚度和使用年限，也從另一個側面表現出在達到同樣性能下能使用更薄涂層的氟碳漆其成本并不高。經過四年的試驗，在海南的環境下，氟碳涂料的平均膜損耗2，聚氨酯為7.6，聚氨酯的膜損失率是氟碳漆的3．8倍，甚至比試驗數據的差別更大，這更說明氟碳漆出色的耐磨損耗性。

4　小　結

　　目前來看，衡峰推薦的氟碳漆與玻璃鋼材質相容性十分理想，附著力很好，因此在應用施工都十分順利。在玻璃鋼上使用氟碳漆，衡峰公司在技術和經驗上都已經很成熟，但是使用的范圍其實并不大。

　　希望廣大專家朋友能了解和認識到玻璃鋼上應用氟碳涂料的意義，將這兩種都十分出色的材料更好的結合起來，服務到國民經濟的各個領域。衡峰公司相信在氟碳涂料的幫助和配合下，玻璃鋼必將在經濟建設中發揮更重要的作用。