摘　要：玻璃钢因为其出色的性能和较高的性价比，在国民经济中的应用已越来越广泛。然而在使用过程中的老化现象会对这种材料的长期应用和性能有影响。氟碳漆作为一种涂覆型耐候材料，可以极大地提高材料的耐候性，提高被保护材料的老化性能。衡峰公司多年的实验和工程实例都表明，在氟碳涂料的保护下，玻璃钢可以在户外更长期的使用，是一种及其理想的组合。
关键字：玻璃钢；氟碳涂料；耐老化

　　氟碳涂料作为一种超耐候的防腐涂层近年来被广泛使用在包括建筑、防腐、工业、基础设施等诸多领域中，其出色的性能也在这些领域中得到很好的体现，因此越来越多的其他领域也开始慢慢认识到氟碳涂层的价值，这其中就包括玻璃钢制品及其相关产品。
　　作为一类在社会经济领域发展迅速、使用及其广泛的材料――玻璃钢的耐用和防腐性受到包括衡峰氟碳在内的氟碳涂料企业的重视，氟碳涂料制造商们希望可以将两种的材料很好地结合起来，为国民经济做出更大的贡献。

1　玻璃钢＆氟碳漆――强强联手的好产品

　　玻璃钢(FRP)亦称作GRP，即纤维增强塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂。环氧树脂与酚醛树脂等基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓玻璃纤维增强塑料，或称玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。它们具有质轻而硬，不导电，机械强度高，耐腐蚀等特点。玻璃钢的主要应用领域很广，比如在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、建材卫浴和环卫工程等相关行业中都会出现它的身影。
　　氟碳涂料是一种以高耐候的氟树脂为基料，配以各种耐候填料和助剂经研磨分散而成的一种涂层产品。由于其树脂的碳-氟键(C-F)键能极高，且分子中的氟原子不是在同一平面内，而是延碳链做螺旋分布，因此对树脂中的碳-碳(C-C)键形成很好的保护，树脂不易被降解，具有极佳的耐候性、耐腐蚀性，成为市场上高端涂层产品的代表。
　　然而这两种材料在使用过程中的交集并不多，很多玻璃钢制品不经涂装或者比较随意的涂装后也在实际使用，虽然寿命不长，但是也未觉不可。作为一种增强塑料还是存在不足，如：高温下无法长期使用；长期耐温性差；层间剪切强度低；老化现象。
　　老化现象会让玻璃钢在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等长期作用下容易导致性能下降。氟碳涂料作为一种耐候性极好的表面涂层材料在这点上无疑可以进一步提高玻璃钢的性能。因此，氟碳涂料和玻璃钢的强强联手一定会使材料的品质达到一个新的提升。

2　衡峰氟碳涂料的特点

2.1　耐候极佳
　　氟碳涂料因为其氟树脂的化学键的稳定性，使其对于紫外线具有其他涂层材料所不具备的超耐候性的特点，如果配方得当，氟碳涂料完全可以满足户外使用20年以上的耐候性要求；而玻璃钢材料由于采用不饱和聚酯或者环氧树脂作为基体，因此存在耐候性不佳的问题，在户外容易老化，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降，影响使用和寿命。表面涂覆氟碳涂料后，氟碳漆对于基体玻璃钢的保护正好可以屏蔽紫外线等有害接触，大幅提高玻璃钢的寿命。
　　衡峰早在2002年就将我们的氟碳漆应用在PVC材料上做了氙灯老化试验，当初我们将我们的绿色和灰色的氟碳漆，在PVC基材上进行人工老化试验，6000小时后得到结果：

　　可见涂层的变色都不大，没有任何粉化发生，失光也仅为一级。重要的是，涂覆的基材PVC型材去做表面冲击试验，抗冲击性与实验前基本没有差别。可见氟碳涂料除了自身可以保持很好的耐候性的情况下，对于被涂覆的基材能形成非常好的保护。这正是玻璃钢之类的塑料材料选择涂层的重点所在。
　　加速老化固然能有一定的说服力，但是衡峰认为一个涂料是否耐候天然曝晒才是科学的，为了考察衡峰的氟碳漆和市场上优秀的丙烯酸聚氨酯的比较，衡峰寻找了市场上一款优秀的聚氨酯防腐面漆(该国际著企业可提供3000h人工老化耐候数据)，与我们的FEVE氟碳漆(常温氟碳漆，即玻璃钢用产品)对比实验。

　　该对比的FC-S200氟碳面漆就是在玻璃钢产品上应用的产品，虽然该实验的基材不是玻璃钢，但是涂层性能比聚氨酯涂层明显优异的结果还是说明氟碳漆出色的老化性能。
2.2　耐污染性
　　氟碳涂层具有自我润滑的表面，对水的接触角为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。玻璃钢材质目前在越来越多领域(户外设施、车船用材料、户外雕塑)的使用上具有较高的装饰要求，这就要求表面涂层可以具有更高的免维护性，配合极佳的耐候就更可以保持长久美观的装饰效果。
2.3　耐腐蚀和耐化学品性
　　由于化学结构的稳定，氟碳涂料的耐酸、耐碱、耐化学品腐蚀性是其它涂层所无法相比的。通过多层次涂装，利用各涂层的装饰作用、隔热作用、屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用，达到对底材数十年以上的防腐装饰目的。玻璃钢材料本身耐腐蚀性和耐化学品性能出色，如果选择的涂层还不如本身反而会影响使用，因此在玻璃钢需要选择涂层保护的情况下，耐腐蚀和耐化学品性出色的氟碳漆成为佳选择。
2.4　高耐磨损耗性
　　该性能是体现涂层耐磨性出色的一个眭能，美国建筑协会标准中对于涂料耐候性都有一个膜厚损失的概念，判定此类涂层使用情况有膜损失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。

　　可见氟碳涂层具有极高的耐磨腐蚀性，在实际的落砂实验测试和海南曝晒中，衡峰的氟碳漆也表现出比市场上好的聚氨酯产品强―倍。
　　这个性能对于目前玻璃钢使用热的行业――风电行业具有很大的意义，我国风电-叶片在风沙大的地方使用其损耗速度极陕，维护成本很高，采用高耐磨的氟碳漆成为其降低成本的有效保障。
2.5　易使用性
　　常温固化的氟碳漆可以采用喷涂、刷涂、滚涂等多种施工方式施工，使用十分便捷，经过衡峰公司多年的研究，由于玻璃钢本身不饱和聚酯具有很好的极性，氟碳漆基本可以在常用的不同性质的玻璃钢材料上，配合前处理都可以进行很好的涂装和固化。
　　另外诸如氟碳漆耐温性佳、装饰效果好的特点相信也可以在玻璃钢使用的其他领域中对玻璃钢起到一定的帮助。

3　衡峰氟碳涂料在玻璃钢领域的应用

　　衡峰公司在玻璃钢领域的研究已经持续了很多年，早在开发氟碳涂料初期，衡峰就开始寻求对于耐候性有需要的领域，其中玻璃钢领域可以说是衡峰早接触的一批预计可以与氟碳涂料很好结合的领域，因此早年就和玻璃钢研究所开展过很好的合作，但是由于种种原因终并没有促成氟碳涂料在玻璃钢领域的大量应用。之后衡峰公司自己通过各种途径在玻璃钢领域做了不少实际的工作，取得了一定的成绩。
　　其中2004~2005上海统一建设的红色电话亭可以说是一个比较成功的案例：电话亭设计时考虑了实用性和成本，在不同部位采用了不同的材质，顶部主要采用了玻璃钢材质，骨架多为镀锌钢，其他材料以铝合金为主，施工为各自喷涂后组装。该项目存在两大难题，是红色氟碳漆的耐候问题，第二是多种材质的施工问题。红色氟碳漆的耐候问题在我们选择了陶瓷无机的红色颜料后基本解决。镀锌钢和铝合金作为常见的金属材料，衡峰在施工时非常得心应手。对于相对接触比较少的玻璃钢，我们尝试用一种丙烯酸底漆和一种直接不用底漆的施工方式。

　　结果表明，在用200#左右砂纸打磨吹灰以后，直接涂装我们的双组分氟碳漆，或者先涂装丙烯酸底漆后再涂装氟碳漆，两者在附着力上基本上没有什么区别，都可以达到GB9286《色漆和清漆漆膜的划格试验》中要求的0级。因此在实际的施工过程中，我们在处理玻璃钢时采用了不用底漆直接打磨清理后施工的方式进行，终得到了理想的成品。
　　上海的红色电话亭设施已经在户外使用超过9年，目前看，除了一些可接触部位的物理损伤外，其他如玻璃钢材质的顶部几乎未见任何漆膜剥落褪色的问题，不同部位的颜色几乎没有差别，也显示出不同工艺对于氟碳漆的使用影响不大。此外，日照不同的顶部和立面在高耐候的氟碳漆保护下颜色差别也不大，这与很多涂层在平面涂装后长时间户外使用后，一般会比立面更快老化的现象存在差别，这可能与氟碳漆耐候极好，短期内无法形成辨识有关，可能时间更长后会出现差别，但是相信8年时间基本已经可以说明氟碳漆在包括玻璃钢在内的多种材质上使用的可行性和耐久性。
　　另外近年来我们在风电叶片上也进行了尝试性的涂装，但是目前并没有很长的应用实例，主要的数值都来源于实验室，以下就是我们的实验内容
　　其实相比耐候性来说，目前风电叶片在国内的使用耐磨性上显得更为重要。大量在国内使用的风电叶片在短时间内的迅速磨损，无法继续使用，根本不是耐候性出了问题，而是在北方地区大量的风沙对叶片直接的冲击造成的，也就是为什么出现了欧洲运用成熟的工艺直接搬到内蒙古使用时，几年时间就不能继续使用的原因。欧洲的环境与国内有很大的不同，其空气中的沙粒尘埃比我国北部地区少的多，在欧洲标准中采用了Taber方法(也就是我们常说的旋转磨擦橡胶轮法)进行测试，要求达到1000g荷载时，1000圈后，质量损失≤30mg，其实这个标准已经很严格了。据说国内在制定相关标准时拟把该指标继续提高一倍，达到≤15mg。针对国内的实际情况提高标准固然是好事，但是其实很明显该方法检测的耐磨性与涂料的耐风沙性完全不是一个概念，虽然被大量采用，但是衡峰认为对于真正了解涂层在风沙下的耐磨性基本没有意义。
　　而相对来说，耐磨性能的另外几个检测方法可能更具说服力，如落砂冲刷试验法和喷砂冲击试验法。在此衡峰公司对于我司的氟碳涂料与市场上的脂肪族聚氨酯面漆用落砂冲刷试验法进行了比较。
　　落砂冲刷试验法：ASTMD 968―93规定用落砂耐磨试验器测定有机涂层的耐磨性，即采用规定产地的天然石英砂作磨料，通过试验器导管从一定高度自由落下，冲刷试样表面，以磨损规定面积的单位厚度涂层所消耗磨料的体积(L)，并通过计算耐磨系数来评价涂层的耐磨性。
　　所选试样为：(1)进口专业风电涂料供应商的风电专用脂肪族聚氨酯面漆；(2)国内风电叶片制造企业自行开发的一款脂肪族聚氨酯面漆；(3)衡峰为风电叶片设计的FEVE氟碳涂料。
　　基材采用不锈钢，膜厚统一为80μm，采用连续落砂冲击，直至露出基材，计算每微米的冲砂量。每个样品做三组试验。

　　该试验应该说是目前试验室中对于沙粒冲击好的一个模拟试验，在采用平行试验时能很好的体现不同品种涂层耐磨性的优劣，从试验的数据看重复性很好。通过该试验，我们基本可以认为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，涂料户外使用的具体情况么任何试验数据都没有户外应用的结果更有说服力，衡峰在2006年送了一组对比的样品去海南曝晒场进行试验，样品均为白色，一组为我司的FEVE氟碳涂料，一组为当时市场上贵的聚氨酯涂料，这两个样品并不是为风电叶片设计的。以下为2008年送样到2012年的膜厚和失光情况的数据：

　　高耐膜损耗性直接决定了涂层的厚度和使用年限，也从另一个侧面表现出在达到同样性能下能使用更薄涂层的氟碳漆其成本并不高。经过四年的试验，在海南的环境下，氟碳涂料的平均膜损耗2，聚氨酯为7.6，聚氨酯的膜损失率是氟碳漆的3．8倍，甚至比试验数据的差别更大，这更说明氟碳漆出色的耐磨损耗性。

4　小　结

　　目前来看，衡峰推荐的氟碳漆与玻璃钢材质相容性十分理想，附着力很好，因此在应用施工都十分顺利。在玻璃钢上使用氟碳漆，衡峰公司在技术和经验上都已经很成熟，但是使用的范围其实并不大。

　　希望广大专家朋友能了解和认识到玻璃钢上应用氟碳涂料的意义，将这两种都十分出色的材料更好的结合起来，服务到国民经济的各个领域。衡峰公司相信在氟碳涂料的帮助和配合下，玻璃钢必将在经济建设中发挥更重要的作用。