In progetti esterni come muri di edifici per tende, piante industriali e strutture di trasporto, le bobine di alluminio rivestite sono ampiamente utilizzate a causa dei loro vantaggi leggeri, resistenti alla corrosione e decorativi . la scelta dei materiali di rivestimento direttamente la durata e il costo ingegneristico delle bobine di alluminio.}} PVDF) Due tecnologie di rivestimento tradizionale . La seguente analisi è condotta da cinque dimensioni: caratteristiche tecniche, scenari applicabili, efficienza economica, differenze di processo e tendenze future . combinate con pratiche del settore e parametri tecnici, fornisce un riferimento sistematico per la selezione di ingegneria .
1. Confronto di proprietà e processi materiali
1) Vantaggi fondamentali del rivestimento PVDF
Il rivestimento PVDF si basa sulla resina fluorocarbura e la sua energia del legame chimico è alta fino a 500 kj/mol, superando di gran lunga il legame estere del rivestimento PE (circa 300 kj/mol) . questa struttura dà inquinamento da sale o area di sale per coste, area di sale di sale costante, area di sale di sale per coste, area di sale di sale per coste, area di sale di sale per coste, area di sale per coste, area di sale di sale per via di sale costante Il rivestimento PVDF può mantenere un colore stabile per più di 20 anni e la durezza (maggiore o uguale a 3H) e l'adesione (maggiore o uguale a 1 livello) del film di verniciatura sono significativamente migliori di pe .
- Struttura chimica: la catena principale di PVDF è composta da legami CF, il contenuto di fluoro è superiore al 60%e le catene molecolari sono strettamente disposte per formare una struttura di rete tridimensionale .
- Processo di rivestimento: viene adottato il doppio rivestimento e il doppio processo di cottura (primer + topcoat), la temperatura di cottura deve raggiungere 230-250 grado e lo spessore del rivestimento è di solito 20-30 μm .}}
- Caratteristiche tecniche:
- Resistenza alle intemperie super: il test di invecchiamento di Quv può raggiungere più di 4000 ore con tasso di ritenzione lucido> 90%
- autopulente: bassa energia superficiale (circa 18-22 mn/m), gli inquinanti sono difficili da aderire
- Proprietà meccaniche: la durezza della matita può raggiungere 2h, la resistenza all'usura è migliore della maggior parte dei rivestimenti organici
2) Scenari applicabili del rivestimento PE
Il rivestimento in poliestere costituisce uno strato protettivo attraverso la reticolazione del legame estere e la sua resistenza alle intemperie diminuisce quando l'ambiente deteriora . nelle zone climatiche temperate, la vita del rivestimento PE è circa 10-15 anni, ma sono soggetti a differenze di colore, peeling e altri problemi di altissima temperatura, alta temperatura o ambienti di temperatura frequente {}. mostra che il tasso di sbiadimento del rivestimento PE può raggiungere il 30% entro 5 anni in aree con una pioggia media annua di oltre 1500 mm .
- Struttura chimica: la resina poliestere è la catena principale, contenente gruppi polari come gruppi di estere e idrossile .
- Processo di rivestimento: il rivestimento a strato singolo, la temperatura di cottura è circa 200-220 grado e lo spessore del rivestimento è 15-25 μm .
- Caratteristiche tecniche:
- Vantaggio del costo: il prezzo delle materie prime è 30-50% inferiore a quello di PVDF
- Adattabilità alla lavorazione: i colori ricchi possono essere regolati e la gamma lucida è più ampia
- Flessibilità: Test T-Bend può raggiungere il livello 0 T, adatto per l'elaborazione di modellazione complessa
3) Confronto delle caratteristiche tecniche: resistenza alle intemperie e durata del servizio
(1) Confronto degli indicatori chiave di prestazione
Indicatori rivestimento PE PVDF
Spessore del film (μm) maggiore o uguale a 25 maggiore o uguale a 18
Resistenza alle intemperie (anni) 20-25 10-15
Test di spruzzatura salina (ore) maggiore o uguale a 1000 maggiore o uguale a 500
Resistenza all'invecchiamento del tempo artificiale maggiore o uguale a 2500 ore senza crepe superiori o uguali a 1500 ore senza crepe
Conclusione: in ambienti difficili come forti raggi ultravioletti e pioggia acida, la durata di servizio di PVDF può raggiungere più di 25 anni, mentre il rivestimento PE generalmente si deteriora in modo significativo dopo circa 10 anni {{2}
(2) Resistenza alla corrosione chimica
- PVDF: resistente al 98% di acido solforico (nessuna variazione in 24 ore), soluzione NaOH al 10% (nessuna corrosione in 500 ore)
- PE: soggetto all'idrolisi in acido forte e alcali, la vaiolatura si verifica nelle aree costiere dopo 500 ore di test di spruzzo salino .
(3) Proprietà meccaniche
-Adesione: PVDF è pretrattata con cromo e il metodo incrociato è testato al livello 0; Il rivestimento PE può scendere al livello 2 in un ambiente caldo e umido
- Resistenza all'impatto: il rivestimento PE ha maggiori probabilità di rompersi in un test di impatto a basso temperatura a -20
2. Modello di analisi economica
1) Confronto iniziale dei costi
| Progetto|Rivestimento PVDF|Rivestimento PE |
| Costo materiale (Yuan/㎡)|45-55|28-35 |
| Elaborazione del consumo di energia|Alta (cottura ad alta temperatura)|Medio |
| Complessità del processo|Rivestimento secondario richiesto|Rivestimento singolo |
2) Costo del ciclo di vita (LCC)
Calcolato su un periodo di 20-:
- PVDF: costo di manutenzione<5%, comprehensive cost about 60 yuan/㎡·year
- PE: il rinnovamento è richiesto ogni 8 anni, i costi completi raggiungono 85 yuan/㎡ · anno
Turning Point economico: quando la durata del servizio del progetto supera i 12 anni, il vantaggio completo dei costi di PVDF diventa evidente .
3. Guida di selezione per scenari di applicazione tipici
Analisi degli scenari applicabili: selezione guidata dalla domanda ingegneristica
1) Occasioni in cui è necessario utilizzare PVDF
- Curtain walls of super high-rise buildings (>200 metri): ridurre il rischio di mantenimento ad alta quota
- Seaside projects: such as cross-sea bridges, port facilities (salt spray concentration>3mg/m³)
- Industrial pollution areas: chemical plants, power plants and surrounding areas (SO₂ concentration>0,1 ppm)
- Extreme climate zones: Plateau strong ultraviolet areas (annual radiation>6000MJ/㎡)
PVDF è preferito in ambienti estremi
(1) Aree industriali/aree costiere:La resistenza alla corrosione dei rivestimenti fluorocarburi può resistere all'erosione da parte di inquinanti come So₂ e Cl⁻ . Ad esempio, dopo 5 anni di utilizzo, le bobine in alluminio PVDF di Huabond nel progetto di Port di Shanghai Yangshan hanno ancora un'integrità del film di verniciatura del 95%.
(2) Aree ultraviolette elevate:Come l'altopiano di Qinghai-Tibet e le aree tropicali, la resistenza UV di PVDF può ridurre il rischio di sbiadire .
2) Scenari applicabili per PE
- Edifici temporanei: sale espositive, case mobili (usa il ciclo <5 anni)
- Ambiente a bassa corrosione: aree asciutte interne (precipitazioni annuali <800 mm)
- Progetti sensibili ai costi: alloggi a prezzi accessibili, servizi di stoccaggio
- Requisiti di decorazione speciali: quando sono necessari effetti di flash in metallo personalizzato e perlecenti
PE può essere selezionato per ambienti convenzionali .
(1) Facciate per l'edificio civile:Il rivestimento PE ha colori ricchi (coperture per schede a colori Raul 2000+ numeri di colore), adatti a progetti con elevati requisiti estetici come complessi commerciali e pareti esterne residenziali .
(2) progetti temporanei:Come case mobili e magazzini temporanei, PE ha evidenti vantaggi in termini di efficacia e bassi costi di elaborazione .
3) Requisiti funzionali speciali
1) Requisiti di protezione antincendio: il rivestimento PVDF ha un livello di combustione di B1 ed è adatto per edifici grattacieli; PE richiede ulteriori ritardanti di fiamma, che possono influire sull'adesione del rivestimento .
2) PROVABILITÀ: il rivestimento PE è più adatto per la stampa complessa (come schede ondulate, schede ondulate), mentre PVDF deve controllare la temperatura di elaborazione a causa della sua elevata rigidità del film di verniciatura .
4. Commercio economico: contabilità dei costi del ciclo di vita
1) Differenza di costo dell'approvvigionamento iniziale
Il prezzo unitario della bobina in alluminio rivestito di PVDF è del 30% -50% superiore a quello di PE, principalmente a causa dell'elevato costo delle materie prime (come Nippon, vernice fluorocarbura PPG) e processo di manutenzione ad alta temperatura, spruzzatura multi-passaggi) . per esempio, il prezzo di 0. PVSS a basso anno 135-155 yuan/kg, mentre PE è solo 40-55 yuan/kg.
2) Confronto dei costi di manutenzione a lungo termine
O Frequenza di sostituzione: la vita di Pvdf 20-} può ridurre il numero di ristrutturazioni, mentre PE richiede una riparazione parziale o una sostituzione complessiva ogni 10 anni e il costo nascosto può superare la differenza di prezzo iniziale .
o Difficoltà di manutenzione: piccoli graffi sul rivestimento PE possono facilmente portare alla corrosione del substrato, che richiede una riverniciatura frequente; La struttura densa di Pvdf può resistere a danni minori .
3) Calcolo del ritorno sull'investimento (ROI)
Prendi un progetto da 1, 000 metro quadrati come esempio:
O PVDF Soluzione: investimento iniziale di 200, 000 yuan, nessuna manutenzione richiesta per 20 anni e un costo medio annuo di 10, 000 yuan .
o pe soluzione: investimento iniziale di 130, 000 yuan, costo di manutenzione di 50, 000 yuan ogni 10 anni e costo annuale medio di 14, 000 yuan .}}}}}
A lungo termine, il costo completo di PVDF è inferiore .
5. punti chiave del processo e controllo di qualità
1) Differenze nel processo di rivestimento
o PVDF: spruzzatura elettrostatica + cure ad alta temperatura (200-220 grado) è necessario per garantire che l'adesione tra il film di verniciatura e il substrato sia maggiore o uguale al livello 1.
o pe: può essere curato a temperatura ambiente, ma il tempo di cottura deve essere controllato (60-80 grado /15 minuti) per evitare la buccia arancione .
2) Metodo di identificazione della qualità
O Rilevazione dello spessore del rivestimento: PVDF deve essere maggiore o uguale a 25 μm (National Standard GB/T 23443), PE maggiore o uguale a 18 μm . può essere verificato con un indicatore di spessore di rivestimento .
O Test di adesione: metodo incrociato (livello 0 peeling non è qualificato), PVDF dovrebbe soddisfare gli standard di livello 1 .
3) Suggerimenti di selezione dei fornitori
o Dai priorità alle aziende che hanno superato la certificazione anticorrosiva ISO 12944 .
o Richiedi report di test di terze parti (come il test di spruzzatura salina SGS, test di invecchiamento accelerato artificiale) .
Specifiche di costruzione di PVDF
1. Trattamento del substrato: ridotto → lavaggio alcalino → Pickling → Trattamento cromatico
2. Controllo del rivestimento: la deviazione dello spessore del film deve essere<±2μm, curing oven temperature fluctuation <5℃
3. Standard di test: fare riferimento a ASTM D7869 per il test di invecchiamento accelerato .
Problemi di qualità comuni di PE
- Calcimento: il controllo della viscosità impropria porta al ceding (viscosità di costruzione consigliata 40-45 s)
- buccia d'arancia: la temperatura di cottura insufficiente causa difetti superficiali
- Giacca: l'aggiunta insufficiente di assorbitori UV porta all'invecchiamento precoce .
Analisi del caso ingegneristico
Caso 1: Dubai Burj Khalifa Curtain Wall
- Selezione del rivestimento: PVDF-HDP (alta resistenza alle intemperie)
- Effetto Usa: 12 anni dopo la costruzione, la differenza di colore ΔE è solo 0,8 e non vi è alcun record di manutenzione
-Misure tecniche: aggiunta di nano-sio₂ per migliorare le prestazioni di usura anti-sabbia e polvere
Caso 2: tetto di Shanghai Logistics Park, Cina
- Errore di selezione: il rivestimento PE è selezionato per ridurre i costi
- I problemi appaiono: la polvere si verifica dopo 3 anni e la ruggine locale si verifica dopo 5 anni
- Riepilogo della lezione: ignorare la corrosione dello stress causata da una grande differenza di temperatura tra giorno e notte (＞ 25 gradi)
6. tendenze future e direzioni di innovazione
1) Ricerca e sviluppo di rivestimenti ecologici
Rivestimenti ecologico: una svolta è stata fatta nella ricerca e nello sviluppo di PVDF a base d'acqua, riducendo le emissioni di COV dell'80%. a base d'acqua Fluorocarbon Coatings (HDP) e HDP-Modified Coatings sta gradualmente emergenti, prendendo in considerazione la protezione ambientale e le prestazioni ambientali . per esempio, il rivestimento in poliestere è gradualmente emergente, prendendo in considerazione la protezione ambientale e le prestazioni ambientali . per esempio, il coati in poliestere è gradualmente emergente, prendendo in considerazione la protezione ambientale e le prestazioni ambientali. a 15 anni .
2) Tecnologia di rivestimento intelligente
Rivestimento intelligente: PVDF autopulificante fotocatalitico è stato realizzato nella fase di laboratorio . l'applicazione di tecnologie come la spruzzatura dei robot e l'ispezione visiva dell'intelligenza artificiale può ridurre le fluttuazioni dello spessore del rivestimento (entro ± 2μm) e migliorare la velocità di snervamento .}}}
3) Innovazione del materiale composito
Tecnologia di rivestimento composito: PVDF è composto con rivestimenti in ceramica inorganica e la resistenza alla temperatura è aumentata a 300 gradi . La struttura a doppio rivestimento PVDF/PE (come PVDF Front + PE Back) tiene conto sia dei costi che delle prestazioni, ed è idoneo per le scene di esposizioni a faccia singola come i tetti.
CONCLUSIONE: Tree decisionali di selezione
1. Extreme Environment o Ultra-Long Life Requisiti → PVDF è preferito
2. ambiente convenzionale e budget limitato → PE è selezionato
3. funzioni speciali (forma antincendio/complessa) → combinazione di rivestimento personalizzato in base alle esigenze
Attraverso una valutazione completa di fattori tecnici, economici e ambientali, la selezione di PVDF e PE è essenzialmente un compromesso tra durata ed economia . si raccomanda che i progetti chiave danno priorità a PVDF per garantire il valore dell'intero ciclo di vita, mentre per le soluzioni a basso contenuto di re-rek, per le soluzioni di mantenimento a basso. può apparire in futuro, ma in questa fase PVDF è ancora la tecnologia preferita per applicazioni all'aperto di fascia alta .