中国涂料在线

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1、中国涂料在线http://www.coatingol.com探讨不同氟碳涂料的性能林秀清（美·苏威苏莱克斯SolvaySolexisUSA,Inc.）摘要：介绍了在市场较具影响力的氟碳涂料种类，为业界及用户提供参考，简单介绍了各类涂料的特性，用途及成膜原理。关键词：氟碳涂料；聚偏氟乙烯涂层；全氟聚乙烯涂料；部分氟化聚乙烯涂料；乙烯/三氟氯乙烯共聚涂料；非晶状聚四氟乙烯涂料；全氟聚醚涂料；交联性涂料0前言众所周知，氟碳涂料已被广用于可各种不同的高性能涂层。从不粘锅到高耐候性建筑涂料，到光电涂层，皆归功于不同氟碳树脂所带来的不同特化功能。近年来，生活水

2、平的提高更激发人们对高性能材料的需求。氟碳涂料给人们的一般共识是高质量及高性能，因此，氟碳涂料的名词便成为有利于市场开拓的工具，可是它也带给市场一些不必要的选择性困扰。氟碳涂料产品的种类颇多，涂料的性能由所用的氟碳树脂及涂料的配方来决定。氟碳涂料是广义的通用名词，它并不代表个别涂料的精密功能。比如说，聚偏氟乙烯（PVDF）涂料并不能取代聚四氟乙烯（PTFE）及其它全氟共聚树脂来做不粘锅涂料应用，不粘锅及聚全氟化乙烯/乙烯基醚（FEVE）涂料也不能取代聚偏氟乙烯涂料以达到AAMA2605及国标的最高建筑涂料规范。涂料含有低于70%的聚偏氟乙烯也不能达

3、到这些最高标准。鉴于此，本文讨论氟碳涂料的种类、功能、成膜原理及应用。希望能给业界在选择涂料时有所帮助。选择氟碳涂料必须注意涂料使用的树脂及含量、涂层工艺、及最终使用的规范。1讨论一般来说，树脂可分为两大类——热塑性及热固性，氟碳树脂也不例外，表1列出两大类涂料的区别。热塑性涂料在成膜过程中经过物相的变化，涂膜在高温下可被热熔。热固性涂料需要交联反应来达到成膜后的物性，成膜之后不再热熔或溶解。一般热塑性氟碳树脂的相对分子质量相当高，且不易溶于溶剂，氟含量比热固性氟碳树脂要高出许多。表1一般热塑性及热固性涂料的相异点热塑性涂料热固性涂料成膜相变交联成

4、膜条件中到高温（非结晶PTFE除外）常温或中温涂料水性或溶剂分散液，溶液，粉末水性，水性乳化液，油性，粉末相对分子质量高中到低结晶度中到高（非结晶PTFE除外）无氟含量高低中国涂料在线http://www.coatingol.com1.1热塑性氟碳涂料基本上，工业用热塑性氟碳树脂有PTFE、PVDF、PCTFE（聚三氟氯乙烯）及PVF（氟乙烯）及它们的共聚树脂。它们的共有分子特性是高相对分子质量及很强的C—F键。分子结构导致优良的结晶性。综合分子特性，一般来说，这些氟碳树脂具有良好的耐化学品性、滑润性及憎水性。PTFE、PVDF、PCTFE及PVF

5、的单体含氟量分别为75.98%、59.34%、48.94%（包括氯原子79.38%）及41.26%。当然，氟含量也随共聚树脂分子中的单元含量而变化。1.1.1全氟化聚乙烯氟碳涂料全氟化聚乙烯氟碳树脂包括PTFE及与其他全氟化单体的各种共聚物，FEP（聚全氟乙丙烯）、PFA（共聚TFE/全氟丙基乙烯基醚）、MFA（共聚TFE/全氟甲基乙烯基醚）及近年来所发展的非晶状PTFE。因此，此氟碳涂料可分成两系——结晶性及非晶状涂料（amorphousPTFE）。1.1.1.1非晶状PTFE氟碳涂料Hyflon?AD非晶状PTFE[1]是此类树脂的好例子：·可

6、溶于少数全氟化的有机溶剂中；·是无色、透光度极高、无散光、高玻璃温度、高光促氧化稳定性的高分子材料；·高价位氟碳涂料；·适合用于光纤及光电涂层等高科技应用·一般工艺-溶液旋转涂布（spincoating）。1.1.1.2一般PTFE涂料PTFE涂料用途最大的是不粘厨具涂层的制造，PTFE具有以下的特性：·高相对分子质量、高熔点、高裂解度及缺乏熔液流体性；·不易成膜；·低表面张力——不粘性；·不溶于溶剂及不与其他高分子化合物互容；·高烘烤温度；·可与PTFE共聚品的分散液共同使用以增加涂膜的特殊性，例如耐磨、成膜速率与厚度及密着度；·工艺——喷涂。P

7、TFE及共聚物的表面张力很低，为达到涂层与金属表面的高密着度，其涂料配方通常含有其他高温材料，例如有机的芳香聚酰胺酰亚胺、芳香聚砜、芳香聚醚砜、聚苯酰硫、有机硅树脂及无机的溶胶-凝胶。一般地说，PTFE的相对分子质量很高，熔点也高，且熔化后缺乏流动性，而不易成膜。成膜靠粉末在高烤温下的烧结作用，很难达到涂膜的连续性。由于PTFE与高温材料之间的不相容性及大不相同的表面张力，成膜后的高温材料介于金属表面和PTFE的薄膜之间，供给涂膜的连续性及对金属表面和PTFE膜层的附着力。为提升PTFE膜层的连续性，具有熔化流体性的PTFE共聚物的分散液，便成为配

8、方原料的外加选择。苏威苏莱克斯生产不同的PTFE及其共聚物的水性乳液，归属于Algoflon?及Hyflon?PFA与MF