涂料的应用研究 - 中国涂料在线

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1、聚氯乙烯塑钢门窗专用涂料的应用研究周松（西南石油学院，成都610091）齐兴智夏光秀（华塑建材有限公司，成都610000）摘要：介绍了三种类型的塑钢门窗专用涂料的耐候性、硬度和附着力等性能的对比测试情况，并对涂料批量应用中产生的问题原因进行了讨论。关键词：聚氯乙烯型材；塑钢门窗；丙烯酸涂料；氟碳涂料1前言在塑钢门窗专用涂料的各项性能中，耐候性、硬度和附着力至关重要。目前国内采用的塑钢门窗专用涂料为双组分固化型氟碳类涂料、双组分固化型丙烯酸酯类涂料和单组分挥发性丙烯酸酯类涂料，三种类型的涂料在性能和价格上有较大差异，特别在工业化大批

2、量应用中，由于PVC型材配方中含有较多的润滑剂且表面较光滑，要实现涂料与PVC型材的良好附着存在一定困难，有时会出现局部附着力较差，产生脱漆，影响产品外观等现象。在制作、运输和安装过程中，塑钢门窗会发生摩擦和碰撞，要求涂层必须具有较高硬度。塑钢门窗长期暴露于空气中，要求涂层具有良好的耐候性。目前国内对采用何种涂料作为塑钢门窗专用涂料还有不同意见，本文就三种类型的涂料性能进行了对比研究，并对涂料在工业化大批量应用中，出现的局部附着力较差的原因以及因氟碳类涂料和丙烯酸酯类涂料的价格昂贵，限制在彩色塑钢门窗的大量应用等问题进行了讨论，有

3、利于塑钢门窗专用涂料的实际应用。2实验部分2．1主要实验原料和实验设备原料：双组分固化型丙烯酸涂料及其专用促进剂、固化剂和稀释剂(美国杜邦公司)，双组分固化型氟碳涂料及其专用固化剂和稀释剂(上海衡峰涂料有限公司)，单组分丙烯酸涂料及其专用稀释剂。设备：铅笔硬度仪(上海现代环境工程技术有限公司)，lmm划格器，色差仪，拉力试验机，紫外线老化试验箱(45W)，电烘箱，恒温水浴锅。2．2实验步骤(1)试样制备：在同样条件下，按每种涂料的正常施工方法，将涂料喷涂在洁净、去油脂、干燥的型材(长度为3m的主型材)上；在烘房中(45℃)干燥3h

4、，并室温放置5天；将型材切割成小试样(长度为50mm)，然后进行各项性能测试。(2)性能试验方法：①附着力。用划格法；②涂膜人工加速老化试验。将未喷涂的白色型材试样和喷涂试样放人紫外线老化试验箱中，紫外灯连续照射被喷涂面(89h，喷涂面与紫外灯管的距离均为65mm)，用色差仪分别测试试样在照射前后的色差值变化；③硬度。采用铅笔硬度；④耐热水性和盐水性。将试样放人盐水(13℃，质量百分比为3.4％的盐水)中连续浸泡14h后，再放人(80±2)℃热水中连续浸泡7h，并重复4次以上操作，观察涂膜外观并测试附着力，涂膜外观无起泡、龟裂、剥

5、落、起皱和明显变色等现象；⑤耐油性。涂漆后试样在煤油中浸泡80h后，观察涂膜外观并测试附着力；⑥耐冷、热温变性。将试样放人(-10±1)℃冷冻箱中连续冷冻7h，然后从冷冻箱中取出，室温下放置0.5h后，放人(100±1)℃恒温干燥箱中连续烘烤7h，并重复4次以上操作，观察涂膜外观并测试附着力；⑦涂层粘结强度。将两根PVC样条(80×12)mm水平放置，在样条一边涂刷涂料，涂刷面积为(8×12)mm2。将涂刷涂料的部分对粘，上面再放1kg重的压块，除去四周溢出的树脂，放人烘箱中(45℃)干燥6h，并室温放置l0h以上，在拉力试验机上

6、，将其进行拉伸试验，拉伸速度为5mm／min，测定最大拉伸荷载。3结果与讨论塑钢门窗专用涂料的性能测试结果见表1、表2。表1塑钢门窗专用涂料抗紫外线性能测试结果试样名称总色差值变化（△E）双组分丙烯酸涂4.84料双组分氟碳涂料1.80单组分丙烯酸涂8.93料白色型材34.89表2塑钢门窗专用涂料各项性能测试结果检验项目双组分丙双组分氟碳单组分丙烯酸涂料烯酸涂料铅笔硬度2H2H1H耐热水性和盐水合格合格变色性耐冷、热温变性合格合格龟裂、变色耐油性合格合格合格粘结强度/MPa9.477.543.59涂膜的性能取决于它们的结构和化学键的

7、类型及数量。由表1和表2可知，氟碳涂料是以氟树脂为主要成膜物的涂料，碳链上的氢原子全都被氟原子取代，F—C键键长很小、键能很高(486kJ／mol)。氟元素电负性最强，使相邻氟原子之间互相排斥，聚合物中氟原子沿锯齿状碳—碳链呈螺旋状分布，碳—碳链完全被氟原子包裹和屏蔽。C－C键被保护，F—C键结合牢固，因此具有优异的耐候性、耐久性、耐化学药品性、防腐性等性能。它是一种超耐候性、超耐久性的涂料，氟碳涂料总色差值变化最小，其抗老化性能最好；双组分丙烯酸涂料总色差值变化和其它各项性能均优于单组分丙烯酸涂料；聚合物受光的照射，是否引起分子

8、链的断裂，决定于光能和键能的相对强弱。共价键的离解能约(160～600)kJ／mol，大于这一数值，才能使键断裂。纯聚氯乙烯对光照稳定，并不吸收(300～400)nm的紫外光，但聚氯乙烯热降解产生少量双键或羰基，就能吸收紫外线而引起光化反应，从主链