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      1. 技術動態

          

        氟碳樹脂涂料的發展及新技術應用

        發布日期:2010-03-27

        1 氟碳樹脂涂料的發展 

            氟碳涂料目前呈現多品種并存、相互交叉的局面。以PVF(聚氟乙烯)、PVDF(聚偏氟氯乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)為基礎的涂料主要利用其不粘性,屬于熱熔型的氟碳涂料,需高溫烘烤,熱熔融流平成涂膜。如DuPont公司的特氟隆涂料,主要應用于電飯鍋及烹飪用具、電熨斗、高溫反應釜的內壁等。由于這類涂料施工工藝復雜,其應用受到限制,只能用于可經受高溫的鋁板或鋼板上。對這類涂料的改性,一方面要提高溶劑的可溶解性;另一方面是降低烘烤溫度。已采用多種含氟單體與帶側基的乙烯單體或其它極性乙烯單體共聚的方式進行,減少了結晶性,增加了溶劑可溶性,如ElfAtochem(北美)公司的VDF/TFE/HFP三元共聚物及VF2/HFP二元共聚物涂料,降低了烘烤溫度并提高了溶解性。使用四氟乙烯或三氟氯乙烯單體與其他極性乙烯單體在控制條件下進行溶液聚合、懸浮聚合可以制得分子量為2000~5000的有機可溶的熱塑性氟樹脂涂料。 
            PVF和PVDF與丙烯酸酯共混的超耐候性建筑涂料是氟碳涂料的第二大類。將VDF共聚物與PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)溶于溶劑中,用輥涂法將這種混合物施工,并在(200~230)℃下烘烤,隨著溶劑蒸發形成一層均勻的聚合物涂膜。隨著研究的進展,該類型涂料已水性化。 
            用含氟單體與非含氟單體進行共聚制得溶劑型或水性涂料是氟碳涂料發展的又一品種。一般是先由含氟單體與一般(甲基)丙烯酸酯類單體或烷基乙烯基醚類單體進行溶液或乳液聚合形成有機氟聚合物,再進行復配成為可交聯型的高性能涂料。日本旭硝子公司的Lumiflon系列產品就是這種類型。目前常用的含氟單體有TFE、CTFE(三氟氯乙烯)、VF和VDF等。這些氟碳涂料具有優異的耐候性、耐水性和耐油性,已在金屬和非金屬建材涂裝、紡織品和皮革涂飾等領域獲得了廣泛的應用。 
            含(全)氟基團的丙烯酸酯類聚合物的應用又開創了氟碳涂料的新品種??煞譃槿┧狨ヮ惥畚?、全氟丙烯酸無軌共聚物和全氟嵌段丙烯酸酯類共聚物??赏ㄟ^加入引發劑和乳化劑,經乳液聚合反應制得水性涂料,也可制得高固體分涂料,應用范圍極廣。
        氟碳涂料的最新進展和發展趨勢是采用分子設計理論,融進許多新技術和方法,使氟碳樹脂能滿足發展的需求,滿足各具特色的實際應用。如納米技術、自分層技術、自組裝技術、超臨界流體技術、等離子體化學蒸氣沉積和物理蒸氣沉積、濺射技術、消融技術、自旋涂裝、轉移涂層、模塑裝飾、預加工涂層等。表面改性技術也取得了進展,如所謂的“蓮飾效果”,即對涂膜的表層狀態進行改性。汽車行業對氟碳涂料呈現出極大的興趣,杜邦公司開發出含氟量小至1%的涂料產品,并直接涂裝在基材表面上。氟碳樹脂的發展方向將是低成本、低熔點、低氟含量和高耐久性。 

        2 新型氟碳涂料技術
         

        2.1 自分層(self-stratification)氟碳涂料[1,2] 

            自分層涂料由兩個或多個不相容的樹脂組成,可為粉末、水性或溶劑型涂料。將其施工在底材上,成膜過程中發生相分離或組分遷移,成為涂膜組成逐漸變化的梯度涂層。這樣一次施工,如與氟碳樹脂復配的涂料體系,固化分層后,既能獲得氟碳樹脂優異的表面性能,又能獲得復配樹脂對底材的優良的附著力和強度,同時過渡區域將層與層扣在一起,不存在層間附著力問題,且施工簡便。 

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