FEVE 氟碳涂料的制备及应用

0 引言
以FEVE 氟碳树脂为成膜树脂制备的涂料称为FEVE 氟碳涂料。FEVE 氟碳树脂的概念最初来源于日本旭硝子公司，是英文Fluoro-Olefine Vinyl Ether Copolymer 的缩写，直译为氟烯烃与乙烯基醚的共聚物。实际上旭硝子公司提供的是三氟氯乙烯与乙烯基醚的共聚物，典型牌号为LF-200。但现在FEVE 的概念有所延伸，FEVE 指氟烯烃单体(三氟氯乙烯或四氟乙烯)与乙烯基单体(乙烯基醚单体或乙烯基酯单体或其混合单体)的共聚物。

1 FEVE 氟碳涂料的制备
双组分FEVE 氟碳树脂大类上属于聚氨酯体系。FEVE氟碳树脂中除了主单体氟单体和乙烯基醚(或酯)单体外，还含有带羟基的乙烯基单体，分子链上的游离羟基和脂肪族异氰酸酯固化，形成—NH—CO—键，从固化机理上看FEVE 氟碳树脂属于聚氨酯类型。因此FEVE 氟碳涂料的制备，可借鉴丙烯酸聚氨酯涂料的制备经验。但在实际的氟碳涂料制备过程中，发现FEVE 氟碳涂料的制备要复杂得多，尤其是对颜料的润湿分散性较差，如何防止漆膜浮色发花是要解决的关键问题。由于分子结构特征不同，不同类型FEVE 氟碳涂料在助剂选用上差别很大，特别是消泡剂和流平剂的选择，在一种FEVE 氟碳涂料中效果很好，但在另一种FEVE 氟碳涂料中可能效果一般。总体上，乙烯基酯单体共聚的FEVE 氟树脂与传统聚氨酯涂料助剂选择上有较大的通用性，而乙烯基醚类的、四氟乙烯类的FEVE 氟树脂在助剂选择上与传统聚氨酯差异性较大。

1.1 溶剂型FEVE 氟碳涂料的制备
1.1.1 不同类型FEVE 氟碳树脂耐候性比较
(一) 实验方法
(1) 主要原料
FEVE 氟碳树脂：1#：CC-03，常熟三爱富中昊化工新材料有限公司；2＃：GK-570，大金氟涂料(上海)有限公司；5#：LF-200，旭销子株式会社；6＃：JF-2X，常熟三爱富中昊化工新材料有限公司；7#：JF-3，常熟三爱富中昊化工新材料有限公司；8#：F-100，大连振邦氟涂料有限公司；固化剂3390：德国拜耳；二氧化钛R960：美国杜邦公司；助剂：BYK 公司。

(2) 涂料及涂膜制备
研磨PVC 值相近的白色涂料作为耐候性比较基础。二氧化钛均选用R960，助剂为与不同FEVE 相适应的助剂，PVC 值为15%。按照n (－NCO)∶n (－OH)＝1.1∶1 的比例将基料和固化剂混合搅拌均匀，熟化0.5 h 后制备漆膜。钢板喷砂除锈，处理等级Sa 2½，喷砂粗糙度Rz40～75 μm；涂层配套体系环氧富锌底漆(2×40 μm)＋环氧云铁中间漆(2×60 μm)＋氟碳面漆(2×30 μm)。

(3) 试验方法
大气自然曝晒试验按GB/T 9276—1996《涂层自然气候暴露试验方法》进行，试板面向正南方，与地面呈45°角。人工加速老化试验按GB/T 1865—1997《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露(滤过的氙弧辐射)》进行。

(二) 结果与讨论
(1) 自然曝晒结果
第1 组自然曝晒试验是在北京地区大气曝晒试验站进行的。表1 为自然曝晒后的60°角失光率。0＃-1 为对照样丙烯酸面漆；0＃-2 为对照样丙烯酸聚氨酯面漆。

从表1 可以看出，单组分丙烯酸面漆第1 年曝晒后，轻微失光，第2 年曝晒后漆膜出现严重失光；丙烯酸聚氨酯面漆曝晒1 a 后很轻微失光，曝晒2 a 后明显失光，曝晒3 a 后出现严重失光；而氟碳涂料曝晒2 a 后漆膜没有失光，曝晒5 a 后，表现最好的5＃漆膜未出现失光现象，6＃出现很轻微失光，8＃和7＃出现轻微失光。
图1 为北京地区自然曝晒5 a 后环境扫描电镜照片，左侧的图片放大500 倍，右侧图片放大了2 000 倍。从图1 可以看出，曝晒后丙烯酸聚氨酯面漆漆膜明显破坏及颜料粒子的脱落现象。而氟碳涂料放大500 倍时，观察漆膜表面破坏并不明显，但放大2 000 倍时，还是可以清晰地看出漆膜表面的破坏现象。虽然5＃涂膜测试曝晒前后光泽没有变化，但是漆膜自身的老化现象已经发生，只是破坏的尺寸很小，不影响光泽反射而已。
第2 组自然曝晒试验在北京、武汉、万宁、江津、沈阳大气曝晒站进行。采用6＃和2＃氟碳树脂制备氟碳涂料面漆，对应4 种样板：1＃样板：环氧富锌(80 μm)+6#氟碳面漆(70 μm)；2＃样板：环氧富锌(80 μm)+环氧云铁(100μm)+6#氟碳面漆(70 μm)；3＃样板：环氧富锌(80 μm)+环氧云铁(100 μm)+2#氟碳面漆(70 μm)；4＃样板：电弧喷铝(120μm)+封闭＋环氧云铁(100 μm)+2#氟碳面漆(70 μm)。自然曝晒2 a 后失光率见表2。



从表2 可以看出，配套底涂层对氟碳面涂层影响较小，氟碳面涂层的失光率情况与涂层配套体系关联度不大；除万宁外，在其他曝晒场，两种氟碳涂料的失光率均很小；在万宁地区2＃氟碳漆出现很轻微失光，6＃氟碳漆出现轻微失光。
(2) 人工加速老化试验结果
在对各种类型氟碳涂料进行自然曝晒试验的同时，还采用了人工加速老化的方法进行耐候性比较。氟碳涂料人工加速老化后的保光率如图2 所示。

从图2 可以看出，在3 000 h 内所有氟碳涂料基本上未出现失光现象。3 000 h 后氟碳涂料的失光率产生差异，1＃、2＃、5＃失光率下降缓慢，5 000 h 时属于很轻微失光，失光1 级；6＃、7＃失光变化率加快，相比较7＃比6＃变化更快，5 000 h 时6＃属于明显失光，失光3 级，7＃失光4级，属于严重失光。对照样0＃丙烯酸聚氨酯涂料在1 000h 内维持了较好的光泽保持率，超过1 000 h 后光泽保持率迅速下降，到2 000 h 时已经完全失光，失光5 级。

(3) 耐候性的理论分析
从上述自然曝晒和人工加速老化的结果，可知FEVE氟碳涂料比传统的丙烯酸聚氨酯涂料的耐候性能要优越得多，这主要由FEVE 氟碳树脂的化学组成和结构特征所决定。首先是C—F 键的高键能，很难被紫外线离解；再者是氟烯烃单元和烷烯基醚(或酯)单元倾向于形成交替共聚结构，氟烯烃单元保护了不是很稳定的烷烯基醚(或酯)单元。
从上述自然曝晒和人工加速老化的结果，也可看出不同类型FEVE 氟碳涂料耐候性的差异5#≈2＃≈1＃＞6＃＞7＃≥8＃。5＃为三氟氯乙烯－乙烯基醚共聚物，氟含量26%；2＃为四氟乙烯和乙烯基醚及酯的共聚物，氟含量26；1＃为三氟氯乙烯和大分子乙烯基酯单体的共聚物，氟含量为17%；6＃、7＃、8＃为三氟氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，氟含量分别为25%、23%和22%。可见单纯从氟含量角度无法全面判别FEVE 氟碳树脂性能的优劣，需要从FEVE 氟碳树脂的交替结构去判别。
高分子化学合成理论指出，两种或两种以上的单体共同聚合的反应称为共聚反应。决定分子链中结构单元序列结构的因素包括：电子效应、共扼效应和位阻效应。两单体的极性相差越大，自聚时的位阻效应越明显的两单体越容易产生交替序列结构。可用共聚单体的竞聚率判别共聚单体的序列结构，当共聚单体的竞聚率γ1＜1，γ2＜1时，两单体M1 和M2 倾向于共聚合，共聚合分子中的单体倾向于－M1—M2－M1—M2－M1—M2—交替共聚结构。当γ1×γ2 值越小时，越倾向于形成交替共聚结构。表3 给出了三氟氯乙烯(M1)和其他单体(M2)共聚合时的竞聚率。

从表3 可以看出，FEVE 常用的共聚单体的γ1×γ2值很小，因此交替共聚倾向很大。相比较国内FEVE 合成所用的醋酸乙烯酯共聚单体，日资企业所用的醚类单体的γ1×γ2 值更小，更容易形成交替共聚结构。选择位阻效应明显大的乙烯基单体，因为在聚合过程中无法自聚，因此只能和氟烯烃单元共聚，从而更容易形成交替排列的分子结构。在FEVE 树脂的分子链中形成的醋酸乙烯酯自聚链节是高分子链中的薄弱环节，这些薄弱环节得不到氟单体的充分保护，容易受到自然老化断链。这是5＃、2＃、1＃耐候性能明显优于6＃、7＃、8＃的根本原因。
对于同一类型的FEVE 氟碳涂料，如6＃，7＃和8＃都是三氟氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，如何通过化学合成工艺控制，提高交替共聚结构的成分对FEVE 树脂的耐候性至关重要。共聚树脂的实际氟含量与反应体系中氟烯烃的转化率有直接关系，即氟烯烃的转化率越高，所得FEVE 氟碳树脂的氟含量越高，而氟烯烃的转化率高也显示出共聚反应中氟烯烃和共聚单体的交替排列程度高。8＃的转化率在80%，氟含量约22%，6＃通过优化工艺，使得氟烯烃的转化率提高到90%以上，氟含量约25%，因此6＃比8＃的分子结构中的醋酸乙烯酯的自聚链节少，6＃的耐候性优于8＃。

1.1.2 固化体系的选择
聚氨酯体系常用耐候固化剂为HDI(六亚甲基二异氰酸酯)缩二脲、HDI 三聚体和IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)三聚体。国际知名异氰酸酯固化剂供应商在国内均有销售，包括德国拜耳、日本旭化成以及瑞典柏斯托，相容性试验方法如下：按照当量比混合FEVE 氟树脂和异氰酸酯固化剂，观察是否透明，并且在玻璃板上涂覆，观察漆膜外观和透明度。如果混合液透明、涂膜表面平整透明说明固化剂和树脂的混容性好。
通过试验发现GK-570 能够溶于绝大多数100%固含量的异氰酸酯，以及以醋酸丁酯或醋酸乙酯为溶剂的异氰酸酯固化剂，包括：旭化成的24A-100、21S-75E、TPA-100、TKA-75B、TSE-100、TSS-100、TSE-100；拜耳公司的N-100、N3300、Z4470、N3390、N3375 等。而与GK-570不相容固化剂的包括旭化成的22A-75PX、MFA-75X、以及拜耳公司的N75 等。24A-100、N-100 为HDI 缩二脲；TPA-100、N3300 为HDI 三聚体；21S-75E、TKA-75B、N3390是含有醋酸丁酯或醋酸乙酯溶剂的HDI 聚合物。JF-2X、F-100 等相容性好的固化剂包括缩二脲和三聚体。几近所有的脂肪族固化剂在国产醋酸乙烯基酯类型氟碳树脂中呈现良好的相容性。
以上相容的固化剂的不同性能为选择固化体系提供了多种可能性，考虑三聚体具有以下优点：(1) 黏度较低，有利于少用溶剂制成高固体分涂料，降低大气污染；(2) 异氰脲酸酯环很稳定，不易变质，黏度久贮后变化不大；(3)耐候保光性高；(4) 施工时限较长。因此选用三聚体作为固化剂。考虑到施工时的固体含量，相适应的黏度以及成本因素选择拜耳的N3375 或旭化成的75B。但如果从与环氧底涂配套性考虑选用缩二脲更好，选用缩二脲体系与环氧涂料的附着力更加优秀，但这要首先考虑相容性问题。
为了制备弹性FEVE 氟碳涂料，需要选用加成型弹性聚氨酯固化剂，如旭化成公司E-405-80T 和E-402-90T。这同样存在相容性问题，如GK-570 树脂在E-405-80T 中相容性良好，而在E-402-90T 中相容性不好。而JF-2X、F-100与固化剂E-405-80T 和E-402-90T 均具有良好的相容性。

1.1.3 溶剂体系的选择
溶剂不仅溶解各种成膜聚合物，调整黏度及流变性以适应涂装，而且对成膜质量，诸如涂膜的整体综合性能和外观等，都有重要的影响。选择溶剂的标准主要是溶剂的溶解力、挥发性、黏度、表面张力、闪点、毒性和价格等。
(1) 溶剂的溶解力
溶剂的溶解力是指溶剂溶解FEVE 氟碳树脂形成均匀溶液的能力。溶剂对成膜树脂的溶解力决定了氟碳树脂溶液的均匀性、漆液黏度和贮存稳定性，是溶剂选择首先要考虑的因素。可考虑溶解参数相近原则选择FEVE 氟碳树脂的溶剂。
溶解参数δ定义为内聚能密度的平方根：

△E 为内聚能，指液体或固体的汽化热(ca1)；Vm 为摩尔体积(cm3)。
内聚能可以认为是由非极性分子间的色散力ΔEd、极性分子间的偶极力ΔEp和氢键力ΔEh所组成，所以溶解参数δ也可分解为对应的色散内聚参数δd、极性内聚参数δp和氢键内聚参数δh。

根据FEVE 氟碳树脂和溶剂的极性和溶解参数进行初步判定，并进行试验验证，得到如下结论：GK-570 的良溶剂包括：醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、丁酮、丙酮、甲基异丁基酮、环己酮。不良溶剂包括：甲苯、二甲苯、S100 和己烷。JF-2X 在多数酯类溶剂、酮类溶剂、芳烃溶剂中溶解性良好。一般情况下，GK-570 选用醋酸丁酯为溶剂，JF-2X 选用标准型聚氨酯溶剂体系，即二甲苯和醋酸丁酯为1∶1 的混合溶剂。

(2) 溶剂的挥发速率
溶剂的挥发速率是决定漆膜干燥速率的重要因素，影响漆膜的形成并进而影响漆膜的最终质量。如果使用大量的挥发快的溶剂，则在涂料喷涂时，随着溶剂的快速挥发，就会严重影响流平，产生橘皮现象，并容易产生针孔；由于溶剂大量挥发时吸收热量，导致被涂物使漆膜表面温度下降，从而使周围空气中的水汽凝结而产生“发白”现象，湿气还影响FEVE 氟碳涂料的固化性能；如果使用过多的高沸点溶剂，则溶剂挥发太慢，导致漆膜干燥慢，引起发软、发粘、流挂、边缘变厚等弊病。溶剂在不同的温度下具有不同的挥发速率。
对于FEVE 树脂，在一般温度条件下施工时，可选用挥发速率适中的标准型溶剂体系，为提高涂层体系的流平性可添加适量较高沸点溶剂丙二醇甲醚醋酸酯。

(3) 溶剂的毒性和环保
在职业健康和环保要求越来越高的今天，选择无毒或低毒溶剂，确保人身健康和安全是十分重要的。如，苯具有累积毒性；CAC 具有生育致畸作用，可采用了PMA 来代替CAC。在美国，列出了有害气体污染物目录(HAPs)，从而规定对某些物质的控制要求比其他物质更严格。HAPs 目录上列有甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁基酮和乙二醇醚类等溶剂产品，而己醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯没有列入其中。可见从职业健康角度，选用醋酸丁酯作为FEVE 树脂的溶剂也是很合适的。
在考虑有机挥发物(VOC)对环境的破坏时，除了考虑涂料施工时向大气中的溶剂排放总量，还应该重点关注溶剂的MIR 值。VOC 物质在特定环境下，1 g VOC 物质产生的臭氧质量，称之为MIR。
表4 列出了几种常用溶剂的MIR 值。从表4 也可以看出，醋酸丁酯具有较低的MIR 值，因此对环境的破坏作用要小。

1.1.4 颜料的选择
FEVE 树脂涂料具有超常的耐久性，使用颜料的耐久性要与之匹配。所选用的颜料必需是耐候性、耐光度优异的颜料，如高抗粉化性的金红石型二氧化钛和耐光牢度及耐候等级高的无机或有机颜料，以及外用级铝银浆或珠光云母钛颜料。
对于防腐FEVE 氟碳涂料，用得最多的色系是以白色为主基调的浅色色系。白色漆以金红石二氧化钛为颜料，不同品种由于结构特征、粒径、纯度、吸油值等方面的差异，并且更重要的由于二氧化钛的处理工艺不同，造成了其在不同树脂中的耐候性、分散性和贮存稳定性的差异。市场上供应的二氧化钛的处理方式包括硅处理、铝处理、硅铝处理，以及在无机化处理后进行有机化处理。表5 是初选的几种金红石型二氧化钛的试验结果。

分散性通过高速搅拌来区别，通过搅拌一定时间后的细度和搅拌到一定细度所需要的时间两个纬度衡量；抗浮色发花性能，采用与黑浆配伍，刷涂的方式目测判定；贮存稳定性通过在50 ℃烘箱中放置15 d 后，用搅拌棒搅拌测试。表中数字越大表明相关性能越好。在试验中发现选用一些优质二氧化钛在分散性和贮存稳定性方面性能优异，但是在抗浮色发花性能方面很难达到理想效果。最终选定5＃效果最好，它的表面处理方式是硅＋有机化。以灰色为主色调的涂料，一般都具有较高的耐候性，这是因为炭黑颜料具有紫外线吸收功能，从而赋予漆膜良好的耐老化性能，此外灰色变色不易觉察，所以现在长效防腐的桥梁涂料，较多选用海灰、银灰等灰色基调。炭黑的结构和表面特征也决定了其分散性。炭黑是最难分散的颜料。通过配方匹配试验考虑的分散性和抗浮色发花性能，筛选出相应牌号炭黑，并采用合适的润湿分散助剂才能解决。
无机颜料中铁红和铁黄等惰性颜料，具有很高的化学稳定性，耐碱、耐稀酸，对光的作用很稳定，而且强烈地吸收紫外线，因而可以保护高分子材料避免发生降解、变色等现象。在色漆制备中尽量选用此类颜料。虽然无机颜料具有很高的耐光性能，但是某些颜色仍然需要用有机颜料调配，当前有机颜料的改进工作进展很大，一些颜料耐光性有了很大的提高，这些产品市场价位较高，但是与FEVE 氟碳涂料的高耐久性匹配较好，而采用低档次的有机颜料就失去了采用FEVE 氟碳树脂的意义。这些有机颜料中，特别是酞青蓝分散性较差，需要合适的润湿分散助剂的选择才能解决。
建筑用FEVE 氟碳涂料常用到铝粉漆，所用颜料铝粉是由金属铝研磨成鳞片状粉末而成，铝粉浆是铝粉和溶剂的混合物，常用的铝粉浆溶剂有200＃溶剂和芳烃溶剂。铝粉浆分为浮型、非浮型、闪光型等品种。浮型铝粉浮在FEVE 氟碳涂料表面，铝粉容易氧化，因此不适合用在FEVE 高档氟碳涂料中。金属闪光铝粉属于非浮型铝粉，它比一般非浮型铝粉的光泽高、金属质感强、粒经分布窄，在涂膜中呈现平行于涂膜方向的定向排列状，从而呈现出强闪到柔和的系列闪光效果，提供了特殊的装饰作用。目前市场上供应的铝银浆一般分为细白型、闪光型、强闪型、亮白型、高光型及防电镀型几类。

1.1.5 助剂体系的选择
(1) 消泡剂的选择
试验证明，FEVE 氟碳涂料的起泡现象要比一般的丙烯酸聚氨酯漆严重。加入消泡剂是必然的选择。消泡剂通常是低表面张力的液体，一般应具有三个性能特点：溶于要消泡的介质；有正的进入系数，消泡剂能进入泡沫膜壁；有正的铺展系数，消泡剂会在界面上铺展而将稳泡的表面活性物质推开。所有的消泡剂的另一个重要特性是它们对于要消泡的介质有“选择的不相容性”。相容性太好的消泡剂不能迁移进泡沫壁，而是进入涂料体系的液体主体中。另一方面，如果一个消泡剂太不相容，则导致漆膜缺陷如雾影或缩孔。合适的消泡剂的选择可表征为在相容性和不相容性之间寻找一个“平衡点”。
首先对消泡剂进行初选。将BYK 公司的12 种消泡剂加入到GK-570 树脂液中，再加入5%的醋酸丁酯溶液，快速振荡或搅拌溶液体系，观测泡沫的破裂程度，初步选出了6 种效果较好的消泡剂。然后进行配漆试验，称取50 g氟碳涂料，加入250 mL 的塑料杯中，加入固化剂搅拌均匀。然后将塑料杯倾斜60°角，用玻璃棒迅速搅拌30 min，然后静止平放观察涂料体系的起泡、破泡、气泡的大小、多少等情况。通过这一简单方法并结合涂料刷涂时的漆膜表面状况，可大致比较出各涂料体系的消泡能力。最后对筛选的3 种消泡剂，进行不同用量的消泡试验，并结合长期贮存后体系的消泡能力，最终选用了一种破泡型聚硅氧烷溶液BYK-066 作为消泡剂，用量在0.1%~0.3%，取得了很好的消泡效果。在JF-2X 中BYK-066 和BYK-052 均具有良好的消泡效果。

(2) 润湿分散助剂
由于常温固化氟树脂自身结构因素，导致对一般颜填料的润湿分散性不好。虽然树脂合成厂家加入带羧基的乙烯单体来改善树脂的润湿分散性能，但是不添加任何助剂的情况下配制的氟碳涂料，浮色发花现象仍很严重(见图3、图4)。


润湿分散助剂按照分散颜料的机理分为两大类：一类是可控絮凝助剂，这类助剂在颜料颗粒之间起到桥的作用从而形成三维网状结构，此结构称为“可控絮凝”；另一类为解絮凝助剂，解絮凝确保了较小的颜料颗粒并建立起一个接近牛顿流动的特性，同时降低了黏度，由于解絮凝的颜料颗粒小，从而可提高光泽，增加颜色强度，提高颜料的遮盖力。这两类助剂在解决浮色发花上的机理也不同，可控絮凝助剂通过颜料的共絮凝来抑止浮色发花现象，解絮凝助剂通过提高颜料体系的分散稳定性解决浮色发花问题。
通过对几种可控絮凝助剂的试验，发现BYK-P104S 可有效地抑止二氧化钛和其他颜料混配时的浮色发花问题。但是该助剂对颜料的研磨细度有影响，并影响漆膜的外观。选用高相对分子质量聚合物型的解絮凝润湿分散助剂进行试验，这类助剂含有很多的粘附基团，从而能够在许多有机颜料上形成持久的吸附层。只要选用的这类助剂与周围的树脂和溶剂体系有很好的混容性，就可能获得最佳的稳定化作用。选用Disperbyk®系列助剂进行不同色浆体系的配方试验，BYK-163、BYK2050、KYK-2001 对所选涂料体系是有效的。通过加入适量的助剂，可以有效地解决漆膜的浮色、发花问题。

(3) 流平剂的选择
制备的FEVE 氟碳涂料的流平性并不理想，并且由于在加入润湿分散助剂后，某些颜料体系间仍然存在轻微浮色发花问题，因此对流平剂进行筛选。常用的流平剂分为两大类：一类是有机硅类，通过显著降低表面张力来提高涂料对底材的润湿性，提高流平性，避免涂膜缩孔缺陷；另一类是丙烯酸酯类流平剂。这类流平剂的作用原理是利用它们与涂料之间特意设定的不相容性，它们不会明显降低涂料的表面张力。然而它们能减少涂膜表面在表面张力上的局部差异而得到一个在物理上均匀的表面而减小表面高低不平的程度。
对于GK-570 树脂，试验了有机硅类流平剂BYK-300，BYK-306，对改善浮色发花效果不是特别显著；丙烯酸酯类流平剂包括BYK-354、BYK-358N、BYK-388N 等，这些流平剂中BYK-388N 有强烈的漆膜表面流平效果，BYK-358N也有一定的长波流平效应。所选的流平剂中BYK-306 不会引起涂膜的流挂问题，而BYK-388N 特别容易引起涂膜的流挂问题。最后选用一种丙烯酸酯类流平剂BYK-358N 混合一定的中沸点溶剂较好地解决了涂膜的流平问题。对于JF-2X 树脂选用有机硅类流平剂容易产生气泡，而选用丙烯酸类流平剂是较好的选择，流平效果非常明显。

(4) 固化促进剂的选择
含氟共聚物的固化机理与羟基丙烯酸树脂的固化机理相同，均为聚合物链上的含羟基的乙烯共聚单体中的羟基与脂肪族异氰酸酯的异氰酸基反应，形成交联结构。聚氨酯涂料的常用催化剂可考虑用于共聚体氟碳涂料。由于氟树脂羟基含量低、羟基反应活性低，反应速度比丙烯酸聚氨酯慢，可采用聚氨酯类固化剂适当加快固化速度，特别是提高低温固化性能。常用的催化剂包括：叔胺类、金属化合物和有机磷三类。
采用二月桂酸二丁基锡作为催化剂进行固化性能研究。在15~18 ℃的条件下，观察固化情况，氟碳涂料固化适用期随固化促进剂用量关系见表6。

催化剂添加量为其占固化剂用量的质量分数。从表6中可以看出，加入微量的催化剂就能明显地提高FEVE 氟碳涂料的固化速度。
通过摆杆硬度计测定硬度变化情况，来反映固化速度(图5)。漆膜固化温度25 ℃，1#未添加催化剂，2#已添加0.05%的催化剂。

从图5 可以看出，加入固化促进剂后，固化速度明显加快，但在固化后期，漆膜硬度逐步接近。

1.2 水性氟碳涂料的制备
1.2.1 水性氟碳乳液类型
根据含氟单体及聚合方法的不同，目前已见报道的水性氟碳涂料用树脂大体可分为三类。第一类是主链含氟的水性氟树脂，主要是以三氟氯乙烯、四氟乙烯为含氟单体的水性FEVE 氟碳树脂，由三氟氯乙烯或四氟乙烯结构单元和不少于1 种亲水结构的单体组成，国内已成功产业化的青岛宏丰氟树脂(Ⅰ型氟碳乳液)、大连振邦(F500-1)均是三氟氯乙烯和非氟烯烃单体经乳液聚合而成的共聚乳液，日本旭硝子(FE4200)是三氟氯乙烯和含羟基乙烯基醚烷基乙烯的共聚乳液；第二类是水性丙烯酸改性聚偏二氟乙烯树脂，早期这类树脂是丙烯酸酯和偏氟乙烯(VDF)通过简单的机械共混得到的，近几年随着乳液聚合技术的发展，通过核壳乳液聚合、IPN 互穿网络等技术成功实现了丙烯酸酯与偏氟乙烯(VDF)分子级的聚合，制得了可室温固化的水性PVDF 类树脂，例如大金公司的ZEFFLE SE 系列、阿克玛Kynar Aquatec；第三类是水性含氟丙烯酸酯类树脂，这一类含氟聚合物最显著的特点就是由于含氟基团位于聚合物的侧链上，取向朝外，在成膜过程中，聚合物中含氟基团会富集到聚合物与空气的界面，并向空气中伸展，使得含氟丙烯酸酯聚合物具有优异的表面性能，主要体现在具有优异的拒水拒油性、耐沾污性和自清洁性。

1.2.2 水性氟碳涂料配方设计及制备
水性氟碳涂料的配方设计及制备与普通乳胶漆基本相似，设备及手段可以相互通用。配方中一般含有：氟碳乳液、成膜助剂、消泡剂、润湿分散剂、增稠流变剂、防冻剂、杀菌剂、颜填料等。某类水性氟碳白色涂料的基本配方如表7 所示。

(1) 水性氟碳乳液的选择
水性氟碳乳液各厂家合成单体和合成方法不同，得到的氟碳乳液差异较大。采用氟碳乳液时，要对其性能、价格等做全面完善的评估。对于氟碳乳液自身来讲，除了要了解外观、固含量、pH、黏度、离子类型和玻璃化温度外，还需了解：(1) 乳液的最低成膜温度(MFFT 或MFT)，较低的成膜温度有利于取得较宽的施工温度范围；(2) 乳液的表面张力，涂料体系的表面张力关系到它对基材的润湿和展布；(3) 乳液的粒径及粒径分布，配制有光漆需要粒径较小，粒径分布较窄的乳液，平光漆则反之，乳液粒径越小，CPVC 越大；(4) 乳液的残余单体含量，残余单体的剩余不仅使乳液带有单体的气味且对人体有一定的伤害；(5)乳液的机械稳定性、化学稳定性，这两项性能主要是考察制备工艺、涂料添加物对乳液影响。对于水性氟涂料漆膜性能的考察，可制备清漆养护成膜后，考察其耐水、耐酸、耐碱、耐化学品及耐候性能。

(2) 颜填料及PVC 对涂料的影响
通常来讲，为了提高氟碳涂料的耐候性就必须选用能够长期保持原有状态色泽的颜料。它要能抵抗住环境的各种变化，长久不变。同时颜料也要发挥装饰和保护作用，增强涂料的力学性能和耐久性。白色和有色颜料都是我们常用的颜料。白色颜料主要有二氧化钛、锌白、立德粉、锑白等。有色颜料通常是无机颜料、靛青系列、DDP 红等。对于有色颜料或他们的色浆最好做到制板户外曝晒，这样能正确评估其抗色变性。涂料的PVC 的大小直接影响氟碳涂料的光泽及耐候性能。配制有光涂料就要降低PVC，较高的PVC 涂料耐候性及耐沾污能力都会下降，考虑到性能与经济的平衡是关键。水性氟碳涂料的PVC 大约25%~40%。

(3) 水性助剂
(a) 成膜助剂
目前，大部分市面供应的水性氟碳乳液都是热塑型的，这类乳液成膜过程中首先水分挥发，乳胶粒小球紧密堆积，水和水溶性物质充满在乳胶颗粒的空隙之间；随着水分的不断挥发，分散体颗粒变形融合，逐步聚合物颗粒由球形变为斜方形十二面体，直至颗粒间的界面消失；最后聚合物链端相互扩散，形成连续的乳胶涂膜。乳胶粒变形和分子链段扩散都要求乳胶聚合物体系中有大于2.5%自由体积，由于含氟单体的引入造成了较高的Tg和MFT，上述成膜过程很难在室温条件下实现，因此要添加适当的成膜助剂达到室温成膜的目的。成膜助剂的助成膜机理就是较低温度下在成膜过程中提供足够的自由体积，以使乳胶粒变形和乳胶分子链段扩散、缠绕、融合成膜。选择合适的成膜助剂应具备的几个条件：① 高的助成膜性，成膜助剂必须是聚合物的强溶剂，选择成膜助剂的时候通常要检验其对干树脂的溶解性，通常认为溶解性能越好，成膜助剂效率越高。② 较小的分配系数D，D 是其在水相中的浓度Cw与聚合物相中浓度Cp 之比，即Cw/Cp。D 值小说明成膜助剂在乳核的浓度较高，具有较高的助成膜效率。③适宜的挥发速度，在成膜前，成膜助剂不能挥发掉，因此要比水挥发慢得多。成膜后，就要挥发掉，有人认为成膜助剂存留100 h 左右是比较适合的。④ 成膜助剂添加后不能影响乳液的稳定性。以大金公司树脂SE310 为例，氟含量超过30%，玻璃化温度在40 ℃左右，目前乳胶漆中较通用的成膜助剂醇酯十二就不能对其溶解，因此不能降低其成膜温度，PMA、杜邦公司的DBE、罗地亚的DEE 等对其溶解性能较好，可作为其成膜助剂。PMA 为丙二醇甲醚醋酸酯，D 值较大，成膜效率与DBE、DEE 相比较低，在相同条件下使用量会比较大，而且PMA 有明显刺激性气味，不符合环保要求，沸点低挥发速度快，涂料涂装后前期硬度增强较快，后期随着挥发量越来越大，导致涂料后期成膜较差。DBE 为混合的二元酸二甲酯、DEE 为混合的二元酸二乙酯，D 值较小，成膜效率高，无刺激性气味，沸点都在200 ℃以上，挥发速度慢。它们都是混合物，在挥发过程中，有梯度地逐步挥发，这样就保证了漆膜前期有较好硬度，后期成膜性能也较好。某类型氟碳乳液MFT 与成膜助剂添加量关系如图7 所示。

(b) 润湿分散剂
涂料中润湿分散剂主要是取代颜料离子表面原来吸附的水和空气，增加颜料离子的表面电荷，提高粒子间的静电斥力，增加粒子间空间位阻，防止粒子发生团聚，有效地降低细度并控制浮色发花。一般分2 类：离子型和非离子型，离子型有聚羰酸钠盐、聚羰酸铵盐等，这类润湿分散剂，分散效果好，用量少，价格低廉但对pH 值、多价粒子较为敏感，成膜后对漆膜耐水性有一定影响，圣诺普科的5027、5029 和BYK151、154 均是此类的分散剂，BYK 154 基于二氧化钛中用量0.5%~2%就能取得较好的分散效果。非离子型主要是高相对分子质量的嵌段共聚物溶液，以屏蔽机理稳定分散，对pH 及多价离子等都不敏感，但用量较大，价格较贵，BYK190、191、192、194 是此类型产品，BYK190 基于二氧化钛中用量5%~10%可取得较好分散效果。在配方中可将这两类混合使用以达到更好的效果及性价比。颜料分散剂的使用量可用Daniel 流动点、加量曲线和浓度/絮凝法进行估算。

(c) 增稠剂
涂料的黏度是影响涂膜外观及施工性能的重要影响因素之一，合适的黏度可以使涂膜具有较好的饱满度、流平性及抗流挂性能。常用的增稠剂有：纤维素醚、碱可溶胀型的聚合物、缔合增稠剂和无机增稠剂等。纤维素醚常用的是羟乙基纤维素，这类增稠剂在水中溶胀，水合了大量的水，体积膨胀，同时减小了“自由活动”的空间，增加了水相的黏度。碱可溶胀型的聚合物大多是含有多羧基的丙烯酸类聚合物，在pH 8~10 的水中，羧基离解，呈溶胀状态，使黏度提高。这2 类都是对水相增稠，对其他相基本无明显作用，因此对流变性没有调节，而且这2 类都有一定的水溶性或亲水性，这也可能导致涂料成膜后耐水性能的下降，纤维素在使用前要预溶，为了加快预溶速度可先将pH 调节到10 左右。缔合型增稠剂是线型亲水链，两端接有亲油基的高分子化合物。它除了水合溶胀增稠外还可将亲油端基与乳液颗粒、颜料颗粒相互缔合形成三维网状结构，将水包围其中，提高黏度，施工中在剪切力的破坏下，网状结构破坏黏度降低，剪切消失结构恢复，类似触变剂。这一类型的增稠剂使用方便，即加即可，对酸碱不敏感，不影响涂膜的耐水性，但价格较贵。例如罗门哈斯的2020、旭电化的UH420 在具有增稠功能的同时又可改善流平性能。

(d) 消泡剂
乳胶漆中含有众多的表面活性剂，所以很容易产生大量气泡。稳定的气泡会影响生产及漆膜质量，所以消泡是保证乳胶漆质量的重要手段之一。由于表面活性剂的存在，造成泡膜的表面张力差，使泡膜厚度增大，形成稳定的气泡，泡沫互相靠拢，壁与壁之间夹有长链物质，形成胶状层，这样的泡沫非常稳定，很难破裂。消泡剂可以透入胶状层破坏其稳定性，使泡沫破裂。为此，消泡剂必须控制对水相的不混容性。过分混容，不能有效干扰胶状层，消泡能力较弱，过分不混容，虽消泡效果好但也容易导致其他缺陷，如缩孔等。乳胶漆用的消泡剂分有机硅类型、矿物油类型、聚合物类型。各助剂厂家产品基本相似，在乳液中消泡效果需通过实验得出结论。一般的实验方法是在试管中加入一定的乳液、消泡剂，剧烈震荡后，观察泡沫消退的速度，消退速度快的，消泡效果较好。通常在乳胶漆的制备过程选择2 种以上消泡剂进行混配使用。在制备颜料浆时加入消泡效果好的消泡剂，在乳液加入后使用消泡效果稍差的消泡剂进行调整。在SE310 色漆的制备过程中制浆时选用消泡能力较强的海川化工A36，后期配漆时加入消泡能力差些的A10，可取得不错的效果。

(4) 制备工艺
乳液及各种助剂都含有多种表面活性剂，表面活性剂之间相互作用，有可能会导致体系稳定性的破坏，因此颜料、助剂、乳液混合时的投料顺序就显得尤为重要。典型的投料顺序：(a)水、(b)杀菌剂、(c)成膜助剂、(d)增稠剂、（e)颜料分散剂、(f)消泡剂、(g)颜填料、(h)乳液、(i)pH 调整剂、(j)其他助剂、(k)水和/或增稠剂溶液。操作步骤：将(a)水先加入高速搅拌机中，在低速下依次加入(b)杀菌剂(c)成膜助剂(d)增稠剂(e)颜料分散剂(f)消泡剂；混合均匀后，将(g)颜填料用筛慢慢地筛入叶轮搅起的漩涡中，分散研磨后检查细度，达到要求后加入(h)乳液、(i)ph 调整剂、(j)其他助剂(k)水和/或增稠剂溶液，搅拌均匀后过筛出料。在搅拌过程中要注意停车冷却，防止温度过高。

2 FEVE 氟碳涂料的应用
常温固化FEVE 氟碳涂料自1998 年在我国工业化生产以来，在防腐和建筑领域市场很快被认可并获得应用。当前，FEVE 氟碳涂料在我国进入稳步发展阶段。氟碳涂料在一大批国家重点工程项目，包括杭州湾跨海大桥、鸟巢奥体中心、天兴州及大胜关钢珩架梁等的应用为氟碳涂料的进一步推广应用奠定了实践基础。同时，一系列相关标准的颁布实施也促使氟碳涂料在相关领域的应用。HG/T 3792—2005《交联型氟树脂涂料》规定了用于金属防腐和建筑外墙的FEVE 氟碳涂料的技术指标。我国的4 个桥梁防腐标准：TB/T 1527《铁路钢桥保护涂装》、JT/T 722—2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》、JT/T 694—2007《悬索桥主缆系统防腐涂装技术条件》、JT/T 695—2007《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》，以及石油石化领域的相关标准GB 50393—2008《钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范》等，都把氟碳涂层作为主要的配套涂层体系，并规定了氟碳涂料技术要求。
常温固化FEVE 氟碳涂料最突出性能是它的耐候性，并且具有综合的防腐性能，对氯离子、氧气、水分子的屏蔽效果好，以及对酸性大气环境容忍性高，用作暴露在大气中配套长寿命防腐面漆非常适合的。毋庸置疑，FEVE 氟碳涂料是目前可常温固化涂料中最优异的耐候面漆，但过分依靠氟碳涂料、片面夸大氟碳涂料的作用，不注重涂层配套和施工质量控制，同样会导致涂层达不到应有的防腐效果。只有合理的涂层配套体系设计、严格的施工质量控制，才能充分发挥氟碳涂料耐候性好的特点，实现氟碳防腐涂层体系的长效防腐。

2.1 FEVE 氟碳涂料涂层配套体系设计
2.1.1 ISO 12944 规定的基本设计原则
ISO 12944《色漆与清漆 钢结构防腐涂层保护体系》是国际标准化组织为从事防腐蚀工作的业主、设计人员、咨询顾问、涂装承包商、涂料生产和施工企业等汇编的标准。ISO 12944 包括8 部分内容，对涂层体系设计直接相关的内容包括ISO 12944-2 环境分类和ISO 12944-5 涂层保护体系。

(一) 基本设计原则
钢结构防腐涂层体系设计基本原则：根据钢结构所处腐蚀环境、工况条件、预期使用寿命设计相应的涂层配套体系。涂层体系设计中还要考虑经济性，不仅考虑首次涂装的经济性，而且更要考虑桥梁结构全寿命防腐周期的经济性，同时要考虑维修涂装给环境和桥梁运行造成的不利影响。

(二) 腐蚀环境分类(ISO 12944-2)
钢铁的大气区腐蚀行为主要是电化学腐蚀，腐蚀过程发生在金属表面水分薄膜中(这层水分薄膜非常薄，以至于肉眼可能看不到它的存在)。导致腐蚀速率增加的因素包括：相对湿度的增加；冷凝的发生(当表面温度小于或等于露点)；大气污染的增加(腐蚀性污染物与钢发生作用并且在表面形成沉积物)。某个特定地区的大气温度和湿度取决于该地区的主要气候。考虑腐蚀因素时，除了关注该地区的气候特征外，还应该更加关注钢结构所处的局部环境和微环境。局部环境是指一个结构的组成部件周围的大气条件，微环境是指在一个结构的组成部件和它周围交界的环境。明确的微环境的例子有桥梁的内侧(尤其在水上)，室内游泳池的房顶和建筑物的阴阳面。大气腐蚀种类和典型环境实例如表9 所示。

(三) 防腐寿命
(1) ISO 12944 对涂层体系耐久性(防腐寿命)的解释耐久性是指某防护涂层体系从涂装后到第一次大修时的预期时间。一旦涂层腐蚀达到ISO 4628-3 定义的Ri3级(锈蚀面积1%，见图7)，则通常需要第一次大修。基于此前提条件，ISO 12944 将涂层配套体系规定的耐久性分为3 个范围：(a) 低(L) 2～5 a；(b) 中(M) 5～15 a；(c) 高(H)15 a 以上。涂层保护体系的耐久性取决于几种因素，例如：涂层体系类型；钢结构设计；涂装前基体状态；表面处理质量；施工标准；施工条件；施工后的暴露条件。耐久性范围不是“保证时间”。耐久性是为业主制定维修程序时提供技术上的参考。保证时间属于合同条款，不在ISO 12944 标准考虑的范围。二者之间没有联系规则。保证时间通常比耐久性要短。

(2) JT/T 722—2008 对涂层体系防腐寿命的界定标准JT/T722-2008 规定在涂层体系保护年限内，涂层95%以上区域的锈蚀等级不大于ISO 4628 规定的Ri 2 级(锈蚀面积0.5%，见图8)，无气泡、剥落和开裂现象。

界定防腐年限要明确涂层体系使用寿命的定义，否则界定的防腐寿命类型将失去意义。由于结构原因或施工难以完全避免的因素，钢结构的小部分区域(不大于5%)可能会在使用寿命终结前出现较大程度的劣化，因此标准考虑的主体为大部分区域，规定钢结构95%的区域达到ISO4628-3 规定的Ri 2 级。涂层体系按保护年限分为两类：普通型，10～15 a；长效型，15～25 a。
随着高性能富锌底漆、热喷锌、喷铝技术、高性能氟碳面漆、聚硅氧烷面漆的出现，以及涂装工艺技术的发展，市场对桥梁涂层防腐设计寿命趋向于更高要求，可达20～25 a。实际上现代化大型桥梁防腐涂装设计均按照长效型涂层体系设计，实践中许多桥梁的防腐涂层设计寿命已达到25 a。现代桥梁高性能防腐涂层体系经过1~2 次大的维修涂装，可以达到30~50 a 的寿命。但是有些涂料供应商采取了极端不负责任态度，鼓吹涂层体系防腐年限可达30～50 a，甚至提出与桥梁同寿命的防腐概念(这分为两个方面，一方面是纯粹的概念性炒作，另一方面是把重新涂装作为防腐寿命的定义，而不是把第一次大修作为防腐寿命的定义)。

(四) 高寿命聚氨酯涂层体系(ISO 12944-5)
ISO 129944-5 对双组分聚氨酯涂料的定义：漆基带有能与适宜异氰酸酯固化剂反应的游离羟基基团的聚合物，典型的漆基包括：聚醚、丙烯酸酯、环氧、聚酯、氟树脂。按照这个定义，FEVE 氟树脂从大类上应该归为双组分聚氨酯涂料，涂层体系设计可参考聚氨酯配套涂层体系。为充分发挥FEVE 氟碳涂料的高耐候性特征，氟碳防腐涂层体系一般设计为高寿命。表2 汇总了ISO 129944-5 附录A 中相应腐蚀类型下的高耐久性聚氨酯涂层体系。

2.1.2 FEVE 氟碳涂层配套体系
氟碳涂层配套体系和厚度设计参照ISO 12944-5、JT/T722、ISO 14713。氟碳涂层用于钢结构外表面的长效防腐，可维持15～25 a 的有效防护期，典型配套体系见表11。

底漆选用上，环氧富锌底漆以其优异的电化学保护性能、力学性能和良好的施工性能，作为长寿命防腐涂层体系的首选底漆。在C3 腐蚀环境下可选用环氧磷酸锌底漆，该底漆具有优异的力学性能、钝化缓蚀功能，并且无毒环保。无机富锌涂料，包括水性和醇溶型无机富锌涂料，施工环境、表面处理要求高，但由于其优异的防腐性能，在C5-M 环境下推荐采用。金属热喷涂涂层＋氟碳防腐涂料涂层，在使用年限内，不需要彻底的喷砂除锈，仅需要1～2 次的维修涂装，便可以维持30～50 a 的防腐寿命。
环氧云铁中间漆具有很好的屏蔽性能和力学性能，是最常用的长效防腐涂层体系中间层。市场上的环氧云铁中间漆有几个类型：按涂装厚度可分为薄涂型和厚涂型，薄涂型一道40～60 μm，厚涂型一道100～150 μm；按云铁灰的加入量和制备工艺可分为两大类：一类以云铁灰为主要填料，复配少量的铝粉、硫酸钡等填料，搅拌而成，一类是选择其他颜填料研磨至规定细度后，加入云铁灰搅拌而成(或采用分散性好的颜填料直接搅拌而成)。环氧云铁的质量与固化剂的品质，云铁灰、铝粉的含量以及片状结构，颜填料的分散性有关。由于无机富锌、热喷涂金属涂层存在一定的孔隙度，直接喷涂厚膜型中间层容易出现起泡和针孔现象。无机富锌的封闭层一般为20～30 μm。而热喷金属涂层，由于孔隙度高，粗糙度大，需要较厚的封闭漆才能完全封闭，一般需要50 μm 的封闭涂层，一道施工可能出现针孔，可分两道施工，首先雾喷一道，过十几分钟待空气逸出后，再喷涂一道封闭层。金属热喷涂层的厚度也可为20～30μm，但随后的中间漆厚度不能太厚，否则可能会出现针孔，薄涂的中间层起到部分封闭作用。在封闭漆的选用上，可以选用后道的环氧云铁中间漆稀释后作为封闭层，如果涂层厚度不是很厚，这种方法为施工提供了便利性；如果选用专用的环氧磷酸锌封闭漆进行封闭，封闭效果更好，并且有利于提高涂层间的附着力和防腐性能。
氟碳面涂层可设计为氟碳涂层第1 道、氟碳涂层第2道。这样设计主要是考虑第1 道面漆和第2 道面漆承担不同的功能：第1 道面涂层采用丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆或过渡氟碳树脂漆，保证涂层体系更好的匹配性、更好的附着力、重涂性；而第2 道氟碳面涂层在配方设计中主要考虑耐候性、自洁性和装饰性。两道面漆不同配方对桥梁等需要2 道面漆分开涂装(车间涂装和现场涂装)的构件非常适用，而对2 道面漆不需要分开涂装的构件，为了涂装的便利性，可以考虑两道面漆同一配方。

2.2 涂装质量控制
2.2.1 表面处理
表面处理的最主要目的是除去有害物质得到一个有利于涂层附着的表面。它也有助于减少诱发腐蚀的污染物数量。表面处理是整个涂装作业最重要的控制环节，对涂层防腐寿命的影响占到40%～50%的份额。表面处理包括：水、溶剂和化学清理，手工和动力工具清理、喷射清理(包括喷砂和抛丸)、水喷射清理，以及火焰清理。

(一) 喷射除锈
喷砂除锈是长效型防腐涂层体系最合适的处理方式：可以进行彻底的表面除锈；适宜的粗糙度增强了涂层对钢板的附着力；处于活化态的喷砂金属表面有利于与涂料中极性基团的结合。
(1) 除锈等级
钢铁表面的锈蚀产物影响涂层附着力，并且会加速电化学腐蚀，对富锌涂层和金属涂层还会影响电化学保护效果。尽可能彻底除去表面锈蚀产物是保证涂层长效防腐的基础。GB/T 8923(GB/T 8923—1988，neq ISO 8501-1:1988)给出了除锈等级的级别定义，并给出了图片范例。对长效型氟碳防腐涂层体系，除锈等级应达到GB/T8923 规定的Sa2½级，即钢材表面应无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈和油漆涂层附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑；对于水性无机富锌和热喷金属涂层，需要更高的除锈等级，应达到GB/T8923 规定的Sa3 级，即钢材表面应无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈和油漆涂层附着物，该表面应显示均匀的金属光泽。表面处理也可采用相关方一致同意的代表性图片或结构件表面处理参考件区域作为验收标准。要防止参考区域任何造成外观改变的腐蚀和污染。

(2) 表面粗糙度
粗糙的钢铁表面通过物理咬合作用以及增大的表面积，可显著提高涂层对底材的附着力，粗糙度太低对涂层附着力不利，过大的粗糙度对进一步提高涂层附着力贡献不大，且易造成涂料不必要的浪费，还可能引起峰尖腐蚀，并影响涂膜外观。长效型防腐涂层体系的喷砂表面粗糙度一般规定为Rz40～70 μm，但对热喷涂金属需要更高的粗糙度，为Rz60～100 μm。常用的粗糙度表示方法有Ra、Rz、Ry，三者的含义不同：Ra 波峰到波谷到这条中心线的距离；Rz 波峰到波谷的平均值；Ry 波峰到波谷的最大值，也称作Rmax 。Rz=(4～6)Ra。GB/T 6060.5(GB/T 6060.5—1988，neq ISO 2632-2:1985)，通过比较样块测试Ra。GB/T 13288.1(GB/T 13288.1—2008，ISO 8503-1:1988，IDT)规定了ISO 表面粗糙度比较样块(“S”样块和“G”样块)的技术要求，对涂装前钢材表面经磨料喷、抛射清理后产生的表面粗糙度进行视觉或触觉的比较。采用GB/T 13288.1 规定的ISO 比较样块法评定喷射清理表面处理等级的方法在标准GB/T 13288(GB/T13288-1991，neq ISO 8503-2:1988)中有描述。对于保护性涂料系统，没有必要规定表面粗糙度的精确值和精确的误差范围。标准GB/T 13288.1 中规定了三个粗糙度等级：细(F)、中(M)和粗(C)。最常用的为“中(G)”和“中(S)”。

(3) 磨料要求
为获得高质量的喷砂表面，磨料的品质至关重要。选择一定硬度、粒径的磨料才能高效率地完成规定粗糙度的表面，同时磨料不能含有水分、油污、可溶性盐分，以避免造成喷砂表面的二次污染。GB/T 18838.1(GB/T 18838.1—2002，ISO 11124-1:1993，MOD)规定了金属磨料的分类和标记等。GB/T 17850.1(GB/T 17850.1—2002，eqv ISO11126-1:1993)规定了非金属磨料的分类和标记等。ISO11124-2～4 分别规定了淬火铸铁砂、高碳铸钢丸和砂、以及低碳铸钢丸等的技术要求。ISO 11126-3～8 分别规定了铜精炼渣、煤炉渣、镍精炼渣、炼铁炉渣、熔融氧化铝、橄榄石砂的技术要求。ISO 11124 和ISO 11126 的相关部分已部分转化为国标。喷涂锌、铝及其合金表面时应使用非金属磨料，避免引起电偶腐蚀。

(二) 表面清洁度
(1) 表面油污、盐分控制
表面存在的油污影响涂层附着力，并可能引起漆膜缩孔等病态，而且越是高性能涂料影响越显著。除去油污的方法包括：水清理、水蒸气清理、乳液清理、碱液清理和有机溶剂清理。乳液清理、碱液清理和采用去污剂的水清理或水蒸气清理，最后应用淡水冲洗干净。有机溶剂清理仅用于小面积清理，并要注意及时更换膜布。表面可溶性盐分容易引起渗透压起泡，并可能会加速电化学腐蚀的发生。应采用洗涤液、水溶性盐分的清理方式包括：水清理、水蒸气清理和碱液清理。水蒸气清理和碱液清理后应用淡水清洗干净。值得注意的是，传统的喷砂作业并不能完全除去油污、可溶性盐分等杂质。国内涂装作业不注意盐分清洗和盐分控制，这在一般情况下，不会带来涂装质量问题。但是在船厂、海洋工程的涂装作业时，可溶性盐含量往往超标。对于应用在严酷环境下的涂层，如浸水环境或高湿环境，特别是长寿命防腐涂层体系，检测和控制处理表面的可溶性盐分以及不可见污染物的状况至关重要。长寿命涂层体系可溶性盐分质量应控制在50 mg/m2之内，可放宽到70 mg/m2 。试验室表面上氯化物的测定见标准GB/T18570.2。现场可溶性盐分测试标准有GB/T 18570.6(GB/T18570.6—2005，ISO 8502-6:1995，IDT)和GB/T 18570.9(GB/T18570.9—2005，ISO 8502-9:1999，IDT)。

(2) 灰尘清洁度
喷砂后表面残留的磨料残渣等杂质影响涂层与基材的附着力，必需使用清洁、无油、无水的压缩空气或真空吸尘方式去除。表面灰尘清洁度评价按GB/T 18570.3(GB/T18570.3-2005，ISO 8502-3:1992，IDT)进行，把胶带摩擦着压在表面，然后取起放在白纸上，那么灰尘的多少和粒径就会清晰地表现出来。氟碳防腐涂层体系灰尘清洁度等级应不大于2 级，即正常或矫正视力下刚刚可见的颗粒，不易清洁的部位可放宽到3 级。国内涂装对灰尘清洁度一般不作检测，这在一般情况下靠目测大致判断是允许的。但对于长寿命防腐涂层体系检测灰尘清洁度对保证涂层体系的防腐寿命至关重要。

(3) 结构预处理
广义的表面处理还包括结构预处理。钢结构预处理是喷砂涂装前一项极其重要的工作，是指对在切割、焊接和装配后产生的结构问题进行进一步的处理，以保证涂膜的连续性和涂层的附着力，有利于涂层有效地起到保护作用。结构预处理包括：锐边、切割边的打磨、倒角的磨园、飞溅的去除、粗糙焊缝磨平等。结构处理工序非常重要，如果不作处理或处理不当，虽然氟碳防腐涂层大面上可达到25 a 的防腐寿命，往往会在这些部位出现早期返锈。现实的工程中几个月就出现局部返锈的现象并不鲜见。

(4) 局部表面处理
有两种类型表面处理：全面表面处理和局部表面处理。全面表面处理是指整个表面处理后露出钢材；局部表面处理是指除去铁锈和污染物，但是保留完好的涂料和金属涂层。当金属涂层表面、车间底漆表面以及其他涂层表面不需要全面彻底的处理到露出底材时，采用局部表面处理。GB/T 8923.2(GB/T 8923.2—2008，ISO 8501-2:1994，IDT)给出了已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级：局部喷射清理处理等级，P Sa2、P Sa2½、P Sa3；局部手工和动力工具清理处理等级，P St2、P St3；局部机械打磨，P Ma。没有专门的Ｐ等级的照片实例，因为被处理表面的状态受到涂层的类型和其状态的影响。对于没有涂层的表面区域，照片实例可采用没有P 的相应表面处理等级的照片。为了进一步说明P 等级的状况，在标准GB/T8923.2 中给出了多种处理前后的照片实例。没有P Sa2、PSt2 和P St3 的照片实例，相应的遗留涂层的外观与P Sa2½，P Ma 的外观类似。

2.2.2 涂装
(一) 涂装环境
涂装环境条件(温度、相对湿度、露点)对涂膜形成以及干燥、固化过程有重要影响。合适的涂装环境条件为环境温度5～38 ℃，空气相对湿度不大于85%，并且钢材表面温度大于露点3 ℃。尽量避免环境温度低于5 ℃时施工，如果受工期、施工条件影响必需在低温下施工，应采用低温固化产品。露点一定要检测，即使相对湿度不大于85%，也可能出现喷涂表面结露现象。FEVE 氟碳涂料对湿气敏感，特别要注意对相对湿度的检测和控制。醇溶型无机富锌涂料依靠湿气固化，空气相对湿度要求在60%～90%之间。目前国内生产的某些醇溶型无机硅酸锌树脂，由于组分中含有活性硅氧烷单体，在成膜过程中可以和硅酸乙酯树脂交联固化，因此在较低的相对湿度下也能完成部分固化。当然如果空气中含有充足的水分，涂膜固化性能更好。

(二) 涂装方法
高压无气喷涂具有涂装效率高、涂膜质量好、对环境污染小的优点，是钢结构大规模涂装最适用的方法。采用高压无气喷涂施工时，涂料黏度、喷涂压力、喷嘴类型、喷嘴与工作面距离以及喷涂扇面等参数应按产品说明书进行验证，以确保施工质量。厚膜型环氧云铁中间漆喷涂压力在20～25 MPa，喷嘴直径在0.38～0.54 min。FEVE 涂料的喷涂压力在10～20 MPa，喷嘴直径在0.28～0.43 min。对于一些不易喷涂到的部位应采用刷涂和辊涂方法进行预涂装，辊涂仅用于人孔、老鼠洞等不易采用刷涂的部位的预涂装。预涂装的顺序要保证喷砂后的钢铁表面尽快全部覆盖上涂料，对于那些能够喷到，仅仅是喷涂膜厚不易达到要求的部位，可考虑在喷涂完第1 道面漆后进行预涂，而对那些特别不易喷涂到的部位应首先进行预涂装。

(三) 涂料的混合和使用
涂料混合是将双组分涂料充分搅拌均匀后，按比例混合，再搅拌均匀的过程。为了保证混合的均匀性，尽量采用机械搅拌方式。对于厚浆型高固体分环氧云铁中间漆，涂料黏度高，分层沉底较严重，必需采用机械搅拌方式。涂料搅拌均匀后，应进行必要的熟化(5～30 min)，并在适用期内用完(1～8 h)。具体的熟化时间和可使用时间应严格遵照产品说明书。用液体环氧制备的高固体分环氧涂料，在较高温度时可使用时间大大缩短，混合好后应尽快用完。用稀释剂调整施工黏度时，避免误用稀释剂，如环氧稀释剂误加入FEVE 氟碳涂料中会引起快速增稠、凝胶现象。FEVE 氟碳涂料所用稀释剂应采用聚氨酯级稀释剂，不能含有水分。

(四) 维修涂装
涂层材料在自然环境中会出现生锈、粉化、起泡、开裂、剥落等现象。相对于其他涂料，氟碳涂料的保光、保色性能有了很大提高，并且粉化减薄的速度也大大减缓。但氟碳涂层仅是延缓了涂层防腐失效的时间，随着服役时间的延长，漆膜也会出现劣化。涂膜劣化评定参照标准GB/T1766 和ISO 4628。ISO 4628 有图例使用起来更加方便。对漆膜粉化、起泡、裂纹、剥落、生锈等劣化形式进行综合评定，制订相应的维修或重涂工艺。维修涂装时一定要试验新涂层与旧涂层的的相容性。高压淡水清洗是最佳的表面清洁方式，在海洋大气环境下或工业大气环境下服役的钢结构必需使用高压淡水冲洗，以除去可溶性盐分。扫砂喷射清理可以打掉旧涂层的表面层并打毛表面，便于涂层附着，也是一种常用的维修涂装方式。通常扫砂喷射清理需要较低的压力或较细的砂。维修涂装一般需要扫砂除锈或高压水除锈结合局部喷砂清理进行。
几种典型的维修方式如下：
(1) 锈蚀等级在Ri 2 时，重涂1~2 道面漆；锈蚀等级在Ri 2～Ri 3 时，加涂一道中间漆后，再涂面漆；锈蚀等级大于Ri 3 时，彻底除锈后重涂。
(2) FEVE 氟碳粉化超过3 级，或粉化减薄的厚度超过面漆三分之一时，应重涂面漆。FEVE 氟碳涂料抗粉化能力优异。在海洋大气腐蚀环境下，丙烯酸聚氨酯面漆5 a 就会出现严重粉化，而FEVE 氟碳涂料依据结构上的差异，在2~10 a 内出现轻微粉化。在腐蚀环境不太恶劣的环境下，抗粉化能力是海洋大气环境下的2～3 倍。
(3) 正常施工下，高性能FEVE 氟碳涂层体系不会出现大面积的起泡、剥落和开裂现象，但局部的此类漆膜劣化现象不能完全避免，根据破坏的程度选用配套油漆方案。小面积修补时，注意新旧涂层连接处表面处理时形成坡口。

(五) 涂膜质量检测
(1) 外观
漆膜应平整，面漆颜色均匀一致，不允许有起泡、针孔、流挂现象。由于环氧云铁中间漆表面粗糙度大，而FEVE 氟碳面漆厚度较薄，特别是采用高光浅色面漆时，可以明显发现中间漆的粗糙纹路，这属于正常现象。采用厚浆型中间漆厚膜施工时，会出现轻微橘皮现象，这也是允许的。
(2) 厚度
长寿命氟碳防腐涂层体系涂层厚度应符合“90-10”原则，即允许有10%的读数可低于规定值，但每一单独读数不得低于规定值的90%。对于复杂构件或复杂部位，可放宽到“85-15”。厚度最大值不应超过设计厚度的3 倍。对于厚度的检验批次，不同领域有具体要求。建议：
小构件应检测到每一个面；大的平面按10～50 m2 为一检验批；对任何存有疑问的部位进行检测。
(3) 附着力
现场涂层附着力有两种测试方法。
一是拉开法，按GB/T 5210—2006 测试，附着力应大于5 MPa，可放宽到3 MPa。对于厚度超过250 μm 的涂层只能采用拉开法测试附着力。
二是划格法，按GB/T 9286—1998 测试，应不大于1级，局部测试点可放宽到2 级。划格法可以测试涂层体系中单一涂层和复合涂层的附着力。不同的厚度采用不同的间隔：0～60 μm，间隔1 mm；61～120 μm，间隔2 mm；121～250 μm，间隔3 mm。

2.3 氟碳涂层缺陷分析及工程案例解析
2.3.1 FEVE 氟碳涂料在施工中的问题
(1) 固化剂组分增稠、凝胶
常温固化FEVE 氟碳涂料所用固化剂为脂肪族异氰酸酯。异氰酸酯对水非常敏感，在水分作用下，异氰酸酯基团间会产生交联反应，使其黏度增大，严重时出现凝胶现象。固化剂组分引入的水汽可能发生在固化剂分包时，固化剂的稀释也会由于采用的溶剂中含有水分而引入固化剂中，包装密封不严也会引入水汽。在小构件多次涂装过程中，由于固化剂组分反复打开，特别是反复使用后密封不严，就特别容易出现增稠、凝胶现象。当固化剂出现增稠现象、即使没有凝胶发生，也要禁止使用。

(2) 夹杂
涂料施工过程中由于喷砂四散的磨料渣或空气中含有的灰尘粘附在漆膜中，形成漆膜的夹杂缺陷。夹杂缺陷影响涂层的防腐性能并影响美观。造成这种现象的主要原因是现场施工过程中喷砂处理和配漆工艺工段不能彻底分开所致，北方地区春季常见的沙尘暴天气、以及炼钢厂等粉尘污染严重的场所也会导致夹杂缺陷发生。夹杂现象在现场的维修工程作业中更加严重。由于现场施工喷砂和喷漆交叉作业不可避免，四散的磨料渣必然污染漆膜。改善的方法是涂料施工后尽可能干透，再进行喷砂作业，同时对被污染的表面进行清洁处理后再进行下一道油漆施工，当然如果能够采用遮掩方法，施工中注意风向，就可以使漆膜表面受污染的状况降低到最小。

(3) 飞喷和干喷
飞喷是指涂料只有些漆雾粒子到达被涂物表面，形成象砂纸一样的涂层表面，干喷指到达被涂物表面前液体涂料已经变干，形成粉状一样的涂膜，用手擦拭有明显掉粉现象。造成飞喷和干喷的主要原因是：(a) 不正确的喷涂方式：如喷涂时喷枪距离被涂物表面太远，溶剂挥发过多；喷枪成弧形或倾斜状，在喷幅边缘处干喷严重；喷涂压力过高，过度雾化；喷幅过宽，导致雾化粒子四处飞散。(b)不利的环境条件：如高温、大风天气，过度的通风等，造成溶剂挥发过快以及漆雾粒子四处飞散。解决飞喷和干喷相应办法为：喷枪与被涂物表面尽可能垂直，保持合适的距离(30～40 cm)，选用幅宽小一些的喷枪，采用合适的喷涂压力；尽量避免高温和大风天气施工，或采取遮掩措施；拼入慢干溶剂、调整溶剂的挥发速度。在车间施工氟碳面漆基本上不会出现干喷和飞喷现象，干喷和飞喷现象经常出现在现场施工时，特别是桥梁、大型建筑钢结构防腐的最后一道面漆，由于四周无遮挡风力较大，造成严重的飞喷、甚至干喷现象。对于表面存在的飞喷和干喷粒子应处理干净，再进行涂装。如果飞喷粒子留在表面，下道涂层涂装时形成不连续涂膜，影响层间附着力和防腐性能。

(4) 缩孔、凹穴、麻点
涂料施工后，湿膜在流平过程中出现回缩，呈小圆形裸露出底材或底层。产生缩孔的主要原因是湿膜上下部分的表面张力不同。在成膜过程中，当上层湿膜的表面张力低于下层湿膜的表面张力时就会发生缩孔。由于湿膜上粘附有异物粒子。这些异物粒子在湿膜上展布，把四周的涂料排斥开而形成凹坑状如火山口，故称为“凹穴”。能明显看到在凹穴的中间有异物粒子存在，故又称为“麻点”。引起这些缺陷的原因主要包括：漆膜表面有油污、杂质；不恰当的消泡剂或过量消泡剂的使用；环氧类中间漆采用了质量不过关的聚酰胺固化剂，形成油面；油水分离不彻底等。解决方法是采用合适的流平助剂，赋予涂料合适的表面张力；避免异物污染被涂物表面；涂装前打磨底材或用溶剂擦拭底材以提高底材的可润湿性。某些氟碳涂料在辊涂施工过程中容易产生条纹状收缩现象。案例：唐山某煤气柜施工方案环氧底涂+丙烯酸聚氨酯1 道+高光四氟自洁型氟碳1 道，最初施工时采用高压无气喷涂施工，漆膜表观良好，由于施工方用料严重超标，后改为辊涂施工，氟碳面漆出现条纹状收缩现象，通过验证试验，主要是面漆的问题，与底涂没有太大关系。

(5) 二道面漆咬底
在施工第二道面漆时，将第一道面漆咬起，漆膜出现发皱、附着力下降的现象。旧涂膜面漆翻新时有时也会出现新面漆将旧面漆咬起的现象。这种现象在丙烯酸聚氨酯面漆施工过程中也会出现。案例：桃夭门大桥护栏重涂施工时出现旧面漆被大面积咬起。蓝色面漆2 a 后由于变色严重，决定维修重涂，采用方案为高压淡水清洁表面后重涂，漆膜表面出现褶皱，附着不良现象。后改为彻底打磨掉旧面涂层、环氧涂层过渡的方案，施工效果良好。出现咬起现象的主要原因是面漆与中间漆的附着力不好、面漆的固化不良。中间漆完全固化后再涂面漆影响附着力；环氧中间漆采用不良的聚酰胺固化剂，固化后漆膜表面有油腻感影响层间附着力；中间漆在高湿环境下施工或施工后遭受雨淋，表面会形成一层碳酸胺盐影响层间附着力。氟碳面漆在高湿环境下施工或配比不当、搅拌不均会使氟碳面漆固化不良。如果出现咬起现象，只能将第一道面漆全部处理干净后重新涂装。

(6) 涂膜过厚
氟碳面漆设计膜厚一般较薄，从成本角度考虑一般不会涂厚。但是也存在一些涂厚的特殊情况：①在一些“视景区”或监理检测部位，为了漆膜饱满美观的需要加厚了面漆；②涂层体系的底漆、中间漆厚膜没有上够，上完面漆后检测总厚度不够，于是直接加涂面漆；③在一些局部区域不便于喷涂的部位，由于多次扫枪，造成局部区域厚度增加等。FEVE 氟碳涂料漆膜过厚造成的主要问题是涂层表面已干，但漆膜内部不干，甚至经过长达1 个月时间的养护，漆膜还是软的，为涂层脱落埋下隐患。

2.3.2 涂料使用过程中的问题
(1) 脱皮、剥落
面漆的脱皮和剥落主要是由于面漆和底涂层结合力不好引起的。引起层间结合力不好的因素包括：底涂层表面被污染；底涂层完全固化后涂面漆；树脂结构和涂料配方问题。为了获得高的交替共聚物，并获得较高的氟含量，FEVE氟树脂倾向于低酸值、低羟基值，羟基含量较低所需要异氰酸酯固化剂的量也少，这样FEVE 氟碳树脂中含有的与环氧树脂之间形成较强分子间作用的基团就少，因而FEVE涂层与环氧涂层的结合力要弱于丙烯酸聚氨酯涂层与环氧涂层的结合力。不同类型的FEVE 氟碳树脂，和环氧涂层的附着力也会存在差异，附着力的好坏取决于共聚单体的类型、Tg、相对分子质量以及交联剂的类型。提高氟碳涂层对环氧涂层体系结合力的方法包括：拉毛底涂层；采用过渡氟碳中涂；如果固化剂的相容性没有问题，选用缩二脲层间结合力优于三聚体；尽量避免涂层过厚和面涂层的划伤，过厚的涂层当存在破损时很容易沿破损处撕开(FEVE 氟碳涂层的抗裂缝开裂能较低)。案例：杭州湾大桥混凝土索塔施工时，氟碳漆出现整片撕下问题。究其原因有两个方面：一是材料本身问题，既有四氟涂料自身匹配性要求较高，又有环氧底涂固化体系的选择问题；二是恶劣的施工环境条件，低温、高湿，对涂料成膜固化不利。

(2) 锈蚀
氟碳涂层具有优异的耐候性能和防腐性能，但是仅靠氟碳涂层并不能解决所有问题。防腐问题更多地依靠合理的涂层体系设计和正确的施工。目前采用氟碳涂层出现早期锈蚀的实例并不鲜见，90%的原因要归于不正确的施工，其中表面处理包括结构预处理不到位是最重要的因素。案例：曾为北京某过街天桥供应材料，现场施工刚过3 个月，边棱处便出现锈蚀，紧邻的一个过街天桥是同一个施工队施工并采用了不同厂家相同的涂层配套，也出现了相同的锈蚀问题。这次锈蚀的主要原因是边棱处未作相应的倒角处理。

(3) 变色、粉化
FEVE 氟碳面漆具有相当高的保光、保色性能，是目前耐候性最突出的常温固化型防腐面漆，但是作为有机材料毕竟还会老化，片面夸大其耐候性会引起困惑。不同结构的FEVE 耐候性差异明显：氟单体和乙烯基醚的共聚物可保持在海洋大气环境下8～12 a 不粉化；氟单体和乙烯基酯的共聚物在海洋大气环境下仅能维持2～4 a 不粉化。在不同的曝晒地区，耐候性也产生巨大的差异：在内陆普通大气环境下，氟单体和乙烯基酯的共聚物也能维持5～10 a不粉化。如果FEVE 氟碳涂料中混拼入羟基丙烯酸树脂，耐候性会明显下降。因此，针对FEVE 的保色、保光性问题，要根据氟碳涂料的树脂类型、颜料品质、使用环境等因素具体问题具体分析。案例1：杭州湾大桥护栏变色严重，既有树脂品质问题，更有颜料的选择问题。案例2：海南自然曝晒。海南火箭发射基地为筛选适宜的涂料品种及配套体系，在海南万宁进行了自然曝晒试验。国内四个厂家提供样板，面漆中选用了丙烯酸、丙烯酸聚氨酯、FEVE 氟碳面漆，颜色均为蓝色。经过2 a 的曝晒试验，仅有一个厂家的氟碳面漆保光率在50%，虽有变色，但保持蓝色的基本色调，其他3 个厂家提供的氟碳漆已经完全失光，严重变色和粉化，根本看不出是蓝色。

(4) 表面污染
FEVE 的耐沾污性如何？自从FEVE 氟涂料在我国诞生以来，各种宣传和报道反复提到，FEVE 氟涂料具有低表面能，从而具有优异的耐沾污性。笔者用国内、外知名FEVE氟树脂生产厂家的树脂制备成高光白漆，进行户外的大气曝晒试验。结果表明：各种FEVE 的耐沾污性一般，并不比对照样丙烯酸聚氨酯好。虽然FEVE 氟碳涂料具有比一般防腐面漆低的表面能，但是FEVE 涂膜与水的接触角一般在85o～95o，更容易产生污染。如果配方不做专门调整，从长期耐沾污性角度讲，甚至还不如丙烯酸涂料和丙烯酸聚氨酯涂料。长期曝晒后，丙烯酸类涂料漆膜会粉化，粉化的漆膜有自清洁作用。提高涂层耐沾污性的方法分为两派：一是提高涂层表面与水接触角，形成类似荷叶效应的超疏水表面；一是在漆膜表面形成亲水化涂层，使得污物容易被水冲走。目前，FEVE 氟碳涂料形成耐沾污性表面比较成功的方法，是在涂料中加入亲水化助剂，这些助剂会逐渐迁移到漆膜表面，使漆膜表面亲水化。该项技术的关键是漆膜能在短期内形成亲水化表面，并能长期保持。