水性氟碳涂料的研究及应用(修改)

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1、水性氟碳涂料的研究与应用自1938年含氟聚合物问世以来，由于其分子结构中已知最强的F-C化学键，使它表现出许多优异的性能。以含氟聚合物树脂为基础的氟碳涂料也因此而具有许多特殊优异的性能。主要表现在，它具备了比目前市场上流行的聚氨酯、有机硅、丙烯酸树脂涂料等更优异的附着力、耐溶剂性、硬度、耐化学药品性等性能，其户外使用寿命更可长达20年，远远超过一般涂料。因此氟碳涂料经过近40年的发展，在国防、建筑、桥梁、石油化工等众多领域获得广泛的应用。氟碳涂料的发展经历了溶剂热熔性、溶剂交联型、水分散型三个发展阶段。溶剂热熔性以PVDF树脂为代表，由于需高温烘烤主要应

2、用与各种预涂金属建材；溶剂交联型以FEVE氟烯烃-乙烯基多元共聚树脂为代表，由于可常温固化，因此可广泛应用于各种材质和各种领域。随着科技的进步，人们对于环保要求的增加，开发水性氟碳涂料成为氟碳涂料发展的趋势和方向。一、水性氟碳涂料研究与开发的重点在溶剂型氟碳涂料的基础上开发水性氟碳涂料，应当开发出比它性能更为优越的产品。1．保持油性氟碳涂料的优点采用水性氟碳涂料，必须保持原有油性氟碳涂料的主要优点。常规的溶剂型氟碳涂料，其区别于普通涂料的根本性的性能体现在其优异的室外耐候性能。做为溶剂型双组分氟碳涂料的下一代产品或部分替代产品，其耐候性能应当与溶剂型氟碳

3、涂料相当或更好。2．克服油性氟碳涂料的缺点目前，溶剂型常温固化氟碳涂料在应用中还具有不少缺点：1）、双组分涂料在施工存在各种限制；2）、在外墙应用时对施工条件和配套材料要求高，涂层刚性，不具备好的弹性，性能不稳定，易出现开裂、脱皮现象；3）、易被污染，长期装饰性一般；4）、溶剂型涂料含有大量的有机挥发物（VOC），对环境污染极为严重，同时也浪费资源、浪费能源。因此，开发出的水性氟碳涂料应该能够克服以上困难。3．满足目前外墙外保温体系的抗裂装饰要求目前外墙外保温体系普遍采用的几种方式中，都要求在外表面抹灰和涂装装饰性的涂料，并要求有抗裂和装饰要求。一般水性

4、氟碳涂料本身不具备抗裂要求，但可以通过抗碱封闭底漆－弹性中涂－水性氟碳面漆的涂层系统的方式解决，以同时达到抗裂和装饰的要求。4．适合于大面积的推广应用由于氟碳涂料实现了水性化，其施工难度大大降低，施工方法和施工工艺与普通乳胶漆一样，非常适合于大面积的推广应用。目前我公司已有这样的实例。二、水性氟碳涂料的研究1．水性氟树脂的选择氟树脂是氟碳涂料性能的核心，氟树脂的性能决定了氟碳涂料的基本性能。因此，开发水性氟碳涂料的核心在于水性氟乳液的选择和比较。我们在开发中，对于不同水性氟乳液在含氟量、耐候性、耐水性、稳定性方面等进行了试验比较。其中试验的基本配方如下：

5、表1四种水性涂料的基本配方原料比例氟乳液40白浆48溶剂5.5助剂6.51）比较含氟量表2：各氟乳液含氟量测试结果产地含氟量（%）1#国内公司（1）10.12#台湾公司4.83#加拿大某公司15.84#日本大金公司40.45#国内公司（2）<1注：含氟量测试委托由上海化学有机所测试不同氟乳液含氟量测试具体结果可见表2。从表中可知，各含氟乳液含氟量差异极大，由于生产厂家出于自身技术保密角度都不愿透露聚合物分子结构及合成路线，因此无法从分子结构角度来判断乳液的各项性能，但从氟碳材料之所以具有优异性能的原理分析可知，一般乳液的含氟量越高，涂层的耐候性及其特各项

6、性能越突出，为了证实上述树脂的特性，本文特进行了其它实验进行对比分析（由于5#氟乳液含氟量太低，仅对比研究前面四种氟乳液）。表3：各乳液涂料及涂膜性能测试检测内容检测标准1#2#3#4#耐溶剂性二甲苯251625>100乙醇<70<50<80>150分解温度TG/TDA177.5160.5210.6251.4耐污染性油性口红有有明显几乎没有记号笔赤有有明显几乎没有青有有不可除几乎没有黑有有不可除没有耐药品性10％H2SO4室温*5天无变化无变化部分起泡无变化10％NaOH室温*5天破裂破裂起泡微黄变耐水性耐温水50℃*5天目测层间剥离层间剥离起泡无变化耐

7、水性能起泡破裂起泡无变化湿附着力50℃×5天附着力脱落脱落剥落良好耐候性（失光率）QUV2000h303076>902）比较耐候性QUV2000h，氟涂料1#、氟涂料2#制备的样板涂膜已遭到较严重破坏，而氟涂料3#的样板涂膜颜色有变化及光泽损失已明显，只有采用日本SE-350氟乳液制作的FC-W350样板仍表现完美的状态。3）比较耐水性从温水种取出烘干的样板目测效果可知，1#、2#涂料漆膜出现起泡，而3#、4#氟涂料漆膜则表面基本上没有变化，但对它们用划格法作附着力测试发现3#剥落，而4#漆膜则没有任何问题。4）比较稳定性首先，从氟乳液的分解温度来看，4

8、＃最为稳定，到251度才分解。从乙醇擦洗测试试验来看，1#、2#、3#氟涂膜性能