正確認知PVDF氟碳樹脂、FEVE氟素樹脂、氟碳塗料、氟素塗料、相關氟碳氟素烤漆
A: PVDF 原名Polyvinylidene Fluoride,中文名是聚偏二氟乙烯。PVDF 的氟(F, Fluorine)含量約60%,PVDF 的氟碳(F-C, The bond of Fluorine and Carbon)含量約為97%。是非常純的氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。
這是一種高性能的氟碳聚合物,具有優異的化學穩定性、耐候性、抗紫外線和耐腐蝕性能,廣泛應用於塗料、電子電池材料、軍規電線電纜、化工防蝕管閥、導體設備等領域。以上PVDF分子具有優異的化學穩定性、耐候性、抗紫外線和耐腐蝕性能,主要是得因97%的氟碳含量。
FEVE 原名Fluoroethylene Vinyl Ether,中文名稱:氟乙烯-乙烯基醚共聚物。 FEVE氟含量約20%(理論上最高值); 氟碳含量理論上最高值只有40%,但市售的FEVE的氟含量通常只存在6~15%之間。FEVE為了方便與普通塗料操作無差異性,就摻混到Vinyl Ether普通一般有機樹脂,從聚合物化學物質分類FEVE不可歸類於純的氟碳聚合物,只可稱為一種含氟樹脂。不像PVDF,FEVE與目前常用的普通塗料樹脂外觀完全相同,所以在塗料加工製造上、配方、設備均相同,且沒有特殊技術困難度。廣泛應用於高級汽車透明塗料或高性能保護塗料。
從以上氟碳含量的基本分析,PVDF的耐候性、抗紫外線、耐腐蝕性遠遠優於FEVE的好幾倍。
PVDF塗料樹脂是無色的白色粉末,在常溫狀態中外觀是白色,但經過高溫烘烤過即成透明,所以在配色的時候技術困難度極高,很難準確的配色。其分子量高達50-60萬Mw,在高溫攝氏240度進行烤漆作業其每條高分子之間進行分子融合技術反應(Molecular fusion technology),最後形成無毛細孔的(Non-porous)具有耐化性、耐機械性和耐候性極強的烤漆分子膜(Molecular film),這種烤漆技術與傳統烤漆完全不同。
FEVE塗料樹脂歸類為傳統烤漆,在常溫狀態下呈現透明的外觀分子量非常小,通常在1000到25000Mw,分子量的大小需求依液體FEVE塗料或粉體FEVE塗料在做調整選擇。烤漆溫度通常在攝氏180度到200度進行,塗料配方中需要加入架橋硬化劑(Crosslinking Hardener),從英文的字面已經可以判讀這些小分子透過硬化劑進行交鏈後形成分子網(Molecular network),與PVDF烤漆分子膜比較下,很明顯這種FEVE烤漆分子網是有毛細孔的,所以耐水性、耐污性、耐化性、耐機械強度和耐候性均不及PVDF烤漆分子膜,雖然分子膜的性能遠優於分子網,但還是要看烤漆塗料配方是否完美、烤漆製程是否正確。
市面上專門銷售FEVE的業務經常強調FEVE或Lumiflon優於PVDF,並聲稱其耐久性更佳,但根據上述說明,這些說法純屬行銷話術,並無任何科學依據。
PVDF及FEVE,亞太興均能加工製造成氟碳塗料及氟素塗料,會主動提供以PVDF系列為主。因為耐候性能相關數據PVDF based 烤漆遠優於FEVE based 烤漆。除非完工物件需要有光澤要求超過80%表面效果則會以FEVE透明罩面漆為主。
氟碳塗料及氟素塗料依應用的範圍可以區分為高溫塗料、中溫塗料、冷烤2K塗料及噴漆,其中耐候性能也會隨加工的溫度降低而降低,所以為求高性能耐候,唯一的選擇是『高溫塗料』且在塗裝工廠施工,可維護高性能品質也確保施工污染集中處理,對於巨大物件可選2K冷烤漆工法。
規格
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氟(F%)
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氟碳(C-F%)
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常溫外觀
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高溫後外觀
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PVDF
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60%
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97%
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乳白色
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透明
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FEVE
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6~15%
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12~30%
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透明
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透明
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說明:氟碳含量越高性能越好
規格
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高溫型PVDF
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中溫型PVDF
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低溫型PVDF
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應用範圍
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鋁包板、鋁擠型、鍍鋅鋼板、
不鏽鋼板、熱浸鍍鋅物件
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FRP、磁磚、大理石、花崗岩、玻璃、水泥纖維板、
礦纖板、超厚金屬物件
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無法搬運固定物件、金屬及非金屬表面均可使用低溫PVDF施工
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產品
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塗裝工廠使用
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塗裝工廠使用
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工地現場施工
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在塗料中,樹脂雖然是重要成分,但影響耐候褪色的關鍵角色其實是色粉 (Pigment)。設計氟碳耐候塗料時,必須選用具備高耐候級別的無機色粉。這類色粉通常由經過高溫處理的金屬氧化物製成,塗料製造者需具有優異的工藝將色粉調配最大的分散性和顯色性,且需與 PVDF 具備良好的相容性。由於其技術門檻極高,非一般傳統塗料公司所能輕易克服。
標準塗裝廠應配備三大塗裝施工設備:
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前處理
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靜電噴塗
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高溫烘烤
隨著環保意識的提升,前處理步驟已逐漸採用無鉻毒系統 (Chromate-free system)。操作靜電噴塗設備的工藝差異也極為顯著。此外,塗料廠製作的標準色板與實際烤漆廠施工後的成品顏色經常有明顯差距,顏色管理的一致性是塗料廠、塗裝廠兩者的重要課題。在台灣,經常出現一種不負責任的說法:「本色卡僅供參考」。然而,色卡通常是由建築師或業主經過多次仔細比對與簽署確認後的顏色,最終卻以施工完成的結果為準,導致顏色偏差的情況無法避免。
亞太興擁有完整的塗料和塗裝技術,專精於氟碳塗料領域,能夠確保從色卡到最終施工完成的顏色一致性,視覺上無明顯色差,解決了業界常見的色差問題,真正做到色卡即為最終建築外觀的顏色。
結論
氟碳含量越高,塗料、塗裝性能就越好。 PVDF以其高氟碳含量(97%)在耐候性、抗紫外線和耐腐蝕性能上遠優於FEVE,唯一適合高性能塗料需求。塗料的耐候性不僅取決於樹脂,色粉選用和色彩管理也至關重要。亞太興專精於氟碳塗料及烤漆工藝,可百分百確保從色卡到成品的顏色一致性,解決業界塗料廠與烤漆場之間總是有色差的問題。
項目
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PVDF
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FEVE
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全名
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Polyvinylidene Fluoride
(聚偏二氟乙烯)
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Fluoroethylene Vinyl Ether
(氟乙烯-乙烯基醚共聚物)
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氟含量
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約60%
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20%(理論值)
市售通常6%~15%
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氟碳含量
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約97%
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40%(理論值)
實際低於此數值
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分子量
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500, 000~600, 000Mw
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1000~25, 000Mw
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塗料外觀
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白色粉末(常溫)
高溫烘烤後成透明
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透明(常溫)
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烤漆作業溫度
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220~240°C 高溫漆
無提供 中溫漆
2K(双液型)、ADS 常溫漆
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180~200°C 高溫漆
150°C 中溫漆
2K (双液型) 常溫漆
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高溫烤漆膜性質
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無毛細孔的分子膜
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有毛細孔的分子網
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耐候性
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極優(耐紫外線、耐腐蝕性)
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遠低於PVDF
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應用
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高性能耐候塗料、防鏽防蝕保護塗料、電纜、
電子電池材料、化工防蝕、純水過濾、半導體管閥設備等
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高級汽車透明塗料、防鏽防蝕保護塗料
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塗料烤漆加工特點
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高技術難度(分子融合技術)、需複雜的高沸點溶劑、
塗料配色配方複雜度極高、通常含有50~60種化學成分
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加工配方和設備要求低,與普通塗料烤漆類似
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應用觀點
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廣泛應用於耐候要求高的場合
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光澤度需求超過80%的烤漆可使用FEVE透明罩面漆
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