三氟氯乙烯-乙烯氟碳粉末涂料及其在化工重防腐领域中的应用

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1、三氟氯乙烯-乙烯氟碳粉末涂料及其在化工重防腐领域中的应用巩永忠摘要：简要介绍防腐涂料的发展现状与趋势，检测了三氟氯乙烯-乙烯（ECTFE）共聚物氟碳粉末涂料理化性能，与其它热塑性氟碳粉末涂料做了各种性能比较，介绍了其在化工重防腐领域中的应用。关键词：粉末涂料；氟碳涂料；氟碳树脂；三氟氯乙烯-乙烯共聚物1、前言防腐涂料是涂料的重要品种，受石油资源及环保法规对挥发性有机物质（VOC）及有害空气污染物（HAPS）的限制等因素影响，世界防腐涂料工业在不断提高性能的同时，正迅速向“环境友好”方向发展。涂料工作者以无污染、无公害、节省能源、

2、经济高效为原则，开发无公害或少公害及防腐性能优异的涂料品种。粉末涂料是一种省能源、省资源、低污染的涂料，利用率高达95-99％，近年发展很快。防腐工程上常用的粉末涂料有环氧、聚酯、丙烯酸等，但这些树脂涂料目前还存在耐化学品腐蚀性能较差，使用寿命短等缺点，限制了其在化工重防腐领域的应用。防腐涂料的的高性能及多功能化是今后发展的重要方面。发展趋势是延长防腐涂料的使用寿命，要求达到10年甚至15年以上，而且适用于非常苛刻的腐蚀环境。氟涂料是性能优异的高分子材料。自1938年美国科学家合成出聚四氟乙烯以来，氟材料的研制、生产、加工和应用

3、得到了很大的发展。现已发展了七个主要品种：聚四氟乙烯（PTFE）、聚四氟乙烯-全氟丙烯共聚物（FEP）、聚四氟乙烯-全氟乙烯醚共聚物（PFA）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚三氟氯乙烯-乙烯共聚物（ECTFE,FS-30）。氟涂料由于具有多种优良性能，在涂料工业发展中一枝独秀，特别是耐化学性、耐热性及耐候性能大大优于其它涂料品种，在化工重防腐领域有很大的市场应用前景。作为氟碳粉末涂料，则以ECTFE和ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）为优，国外发展已十分成熟。ETFE树脂

4、的生产商主要有美国杜邦、日本大金、日本旭硝子，年产量超万吨。国内中科院上海有机所从上世纪六七十年代开始研究开发该产品，80年代成功开发出ETFE粉末涂料，但在国内没有实现产业化。美国Ausimont公司是世界上唯一生产ECTFE的公司，年产量3000多吨，主要用于化工重防腐、半导体工业、化工、食品及医药工业的生产设备。国内仅有大连振邦氟涂料股份有限公司和中科院上海有机所对该产品进行了深入研究，项目已完成中试规模放大研究。2、ECTFE氟碳粉末涂料性能2.1ECTFE形态结构ECTFE是三氟氯乙烯和乙烯近乎1：1交替共聚物，与四氟

5、乙烯-乙烯（ETFE）共聚物相似，由于乙烯与三氟氯乙烯以1：1交替形成链节，因此极大的改善了PCTFE均聚物的热塑性加工性能，但几乎能保持其原有优良性能，特别是耐热（分解温度是350摄氏度）、耐化学性及耐候性，但加工温度可降低约80摄氏度。2.2ECTFE物理化学性能ECTFE氟碳粉末涂料属于环保型产品，产品使用寿命长，树脂氟含量接近40％，加工工艺简单，150-175℃之间具有优良的对热稳定性及氧化稳定性，对大多数化学品和溶剂具有化学惰性，在很宽的温度范围内具有机械硬度。阻燃性（UL-94V-O燃烧厚度级别低于0.18mm），

6、优异的电性能，优良的耐候性及防渗透性能。2.2.1物理机械性能ECTFE共聚物密度不高，韧性好，硬度高，它比PTFE和FEP共聚物表现出更优异的耐磨损和耐辐射性能，优异的耐侯性，较高的应力强度。大连振邦氟涂料股份有限公司生产的ECTFE粉末涂料的物理化学性能见表1。表1ECTFE氟碳粉末涂料检测技术指标(ZB-05-T06)检验项目技术指标检测结果检测标准筛余物（125μm）全通过合格HG/T2597-94相对密度1.68～1.701.68GB/T1713吸水性，24hr,%＜0.10.06HG/T3344-85固化温度，℃26

7、0±2260JG/T3045.2-98固化时间，min2020JG/T3045.2-98干膜厚度，μm100～150/2道，可多次喷涂120GB/T1764-89铅笔硬度划破≥H2HGB/T6739-96光泽，60°角亚光，10～3024GB/T9754-88附着力（划格法），级≤10HG/T9286-98耐冲击性，cm≥4050HG/T1732-93杯突试验，mm≥77HG/T9753-88弯曲试验，mm≤21HG/T6742-86耐湿热性，级，1000h≤11级JG/T1740-89耐盐雾性，级，1000h不起泡、不脱落、允

8、许轻微失光或变色1000h无变化GB/T1771-91耐人工老化试验，1000h失光一级、变色二级、粉化0级、龟裂0级3000h失光0级，变色0级，无粉化、龟裂GB/T1864-97耐温变性10次漆膜无变化漆膜无变化GB9154-88备注：①浸泡试验采用喷涂试棒