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1、論文題目:生活中的氟碳涂料學(xué)生姓名:齊大衛(wèi)學(xué)生學(xué)號(hào):1313060091專業(yè)班級(jí):化工一班學(xué)院名稱:化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院目錄一、什么是氟碳涂料3.二、防腐原理分析3三、氟碳涂料的其他特性3四、氟碳涂料在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展史.4五、氟碳涂料在生活中應(yīng)用的領(lǐng)域.5(1)鋼材領(lǐng)域5.(2)氟碳涂料用于混凝土.5(3)氟碳涂料用于有機(jī)材料.6.(4)氟碳涂料用于其他領(lǐng)域.6.六、氟碳涂料的配方及其影響因素6七、氟碳涂料在我國(guó)的市場(chǎng)狀況8參考資料9.氟碳涂料的介紹一、什么是氟碳涂料 氟碳樹(shù)脂是以含氟烯烴,如四氟乙烯(TFE)、三氟氯乙烯(CTFE)、偏二氟乙烯(VDF)氟乙烯(VF)等為基本單體進(jìn)行均聚或共聚,

2、或以此為基礎(chǔ)與其他單體進(jìn)行共聚以及側(cè)鏈含有氟碳化學(xué)鍵的單體自聚或共聚而得到的分子結(jié)構(gòu)中含有較多C-F化學(xué)鍵的一類樹(shù)脂。氟碳涂料基本上可以分為兩大類,一類為高溫烘烤氟碳漆;另一類為常溫干燥氟碳漆氟碳涂料是以氟碳樹(shù)脂為主成膜物,輔以各種改性樹(shù)脂、顏料、填料,經(jīng)分散、研磨、調(diào)色等加工而成的涂料。又稱氟碳漆、氟涂料、氟樹(shù)脂涂料等。涂料的主要成分為:(1)氟碳樹(shù)脂:包括天然樹(shù)脂和人造樹(shù)脂,也是主要成膜物質(zhì)的一部分。 (2)氟碳油料:包括干性油和半干性油,是主要成膜物質(zhì)之一。 (3)顏料:包括著色顏料、體質(zhì)顏料和防銹顏料,具體品種相當(dāng)繁多,為次要成膜物質(zhì)。 (4)輔料:包括催干劑、固化劑、增塑劑、防潮劑。

3、也屬于輔助成膜物質(zhì)。 (5)氟碳稀料:包括溶劑和稀釋劑,用來(lái)溶解上述物質(zhì)和調(diào)劑稠度,為輔助成膜物質(zhì)。二、防腐原理分析:氟碳樹(shù)脂由于含有大量的CF鍵, 其鍵能為485KJ/mol,在所有化學(xué)鍵中堪稱第一,以及電負(fù)性很大的氟原子,氟原子的特征結(jié)構(gòu)使其具有小的原子半徑、大的電負(fù)性和小的極化率,與碳原子組成共價(jià)鍵時(shí),CF,鍵長(zhǎng)很小、鍵能很大;再加上氟的電負(fù)性大,氟原子上帶有較多的負(fù)電荷,相鄰氟原子之間相斥,使含氟烴鏈的氟原子沿著鋸齒狀的碳鍵作螺線形分布,氟原子緊密地排列在碳主鏈的周?chē)?,中間的一條碳鏈四周被一系列帶負(fù)電的氟原子所包圍,形成高度屏蔽,起到優(yōu)良的保護(hù)作用;同時(shí)由于分布對(duì)稱,整個(gè)分子是非極性的

4、,又由于氟的極化率小,所以氟碳聚合物高度絕緣,在化學(xué)性能上表現(xiàn)為突出的熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性。因此以氟碳樹(shù)脂為基料的涂料或經(jīng)改性的涂料具有非常優(yōu)異的耐候性、耐久性、拒水拒油性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性、防腐蝕性、絕緣性、非黏附性、耐污染性和極低的摩擦系數(shù)等。正是因?yàn)檫@些優(yōu)良的特性,使其在超耐候性建筑涂料、防腐蝕及重防腐蝕涂料和功能涂料等領(lǐng)域得到使用FC-S200系列氟碳涂料是以大金公司的四氟乙烯烴基乙烯基醚共聚物(FEVE)GK-570為主要成膜基料的氟碳涂料,它具有氟碳涂料所共有的優(yōu)異性能,其戶外耐候性可與PVDF涂料相媲美,甚至更佳。它側(cè)鏈上的羥基使它克服了其它氟碳涂料必須高溫烘烤的缺點(diǎn),可以制

5、成常溫固化型涂料。FC-S200系列氟碳涂料具有良好的光澤,突出的耐候、耐酸堿、耐污染性,高裝飾性,以及在混凝土、瓷磚、金屬、塑料等表面的良好附著性,使FC-S200氟碳涂料成為可廣泛應(yīng)用三、氟碳涂料的其他特性(1)超耐候性涂層經(jīng)長(zhǎng)期的戶外使用,涂層顏色可能改變,光澤會(huì)劣化,表面發(fā)生剝蝕、粉化,而氟碳涂料中氟樹(shù)脂分子鏈上的氟碳鍵能夠抵抗紫外線的降解作用,能在戶外長(zhǎng)期使用外觀不變。一般的涂料戶外壽命很短,只1-3年,就是丙烯酸樹(shù)脂和有機(jī)硅改性樹(shù)脂等所謂高檔涂料在戶外也只能保持?jǐn)?shù)年的美觀和對(duì)底材的保護(hù)作用,而氟碳涂料經(jīng)戶外長(zhǎng)期使用和人工加速老化試驗(yàn)表明,可在戶外使用二十年以上,外觀仍完美如初。目前

6、衡峰的常溫氟碳涂料已經(jīng)通過(guò)6000小時(shí)的人工加速老化實(shí)驗(yàn),色差1.04;大金公司的超級(jí)人工老化實(shí)驗(yàn)2000小時(shí)后(相當(dāng)于普通人工老化QUV8000小時(shí)),采用GK-570四氟氟碳樹(shù)脂的白色涂料,光澤保持率80以上,色差小于3。(2)耐腐蝕和耐化學(xué)品性 實(shí)驗(yàn)表明氟碳涂料的耐酸、耐堿、耐化學(xué)品腐蝕性是其他涂層所無(wú)法相比的。樹(shù)脂中含氟原子數(shù)比例最高的聚四氟乙烯涂料,其耐化學(xué)品腐蝕性能在所有的涂料中是最優(yōu)異的,它耐所有的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑,僅與熔融的堿金屬、高溫下的F2等少數(shù)物質(zhì)起反應(yīng)。建筑用的氟碳涂層也可通過(guò)3000小時(shí)以上中性鹽霧試驗(yàn)。氟碳涂層和其他涂層配合使用,通過(guò)多層次涂裝,利用各涂層的裝飾

7、作用、隔熱作用、屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護(hù)作用,達(dá)到對(duì)底材數(shù)十年以上的防腐裝飾目的。(3)耐污染性采用大金GK-570樹(shù)脂的氟碳涂層,具有親水表面性能,具有自我潤(rùn)滑的表面,表面光滑,粘附性小,不易被污染,即使被污染也非常容易清洗。圖2 不同涂料與衡峰氟涂料耐污性的比較(四年時(shí)間,左邊一般涂料,右邊衡峰公司氟碳涂料)(4)優(yōu)異的施工性能 氟碳涂料可以噴涂、輥涂、刷涂,具有優(yōu)異的附著力和硬度,新型的氟碳涂料還克服了以前氟碳涂料不能常溫固化的技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了在施工現(xiàn)場(chǎng)涂裝氟碳涂層的理想。能在幾乎所有的材質(zhì)上良好緊密的附著。氟碳涂料的長(zhǎng)壽命,使涂一次可以維持許多年,維修工程簡(jiǎn)單,省去大量維修費(fèi)和腳手

8、架搭拆費(fèi)。(5)高裝飾性 氟碳涂料可調(diào)配出實(shí)體色、金屬色、珠光色、特殊色等各種色彩和低、中、高等各種光澤,為設(shè)計(jì)師和業(yè)主提供了豐富的想象空間和奇異的裝飾效果。(6)耐溫性氟碳涂層的耐溫性很好。聚四氟乙烯涂層,能長(zhǎng)期在-250C+250下使用,瞬間能耐300。其他氟碳涂層的耐溫范圍也極寬,能在-50-150下使用。四、氟碳涂料在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展史1938年美國(guó)杜邦公司合成聚四氟乙烯樹(shù)脂,開(kāi)發(fā)出“特氟龍”不粘涂料,它是將聚四氟乙烯(PTFE)以微小顆粒狀態(tài)分散在溶劑中,然后以360-380oC的高溫?zé)Y(jié)成膜,該涂層可長(zhǎng)期在-195-250oC下使用,其耐化學(xué)品性超過(guò)所有聚合物,主要應(yīng)用于不粘涂層;如:

9、不粘鍋內(nèi)涂膜、聚合反應(yīng)釜內(nèi)襯。 20世紀(jì)60年代,Elf Ato 公司開(kāi)發(fā)出“Kynar500”為商標(biāo)的聚偏二氟乙烯(PVDF)氟碳樹(shù)脂,隨后,被應(yīng)用于氟碳涂料之中。它具有優(yōu)良的耐候性、耐水性、耐污染性、耐化學(xué)品性,尤其用于建筑物的外部裝飾有其他涂料無(wú)法相比的優(yōu)點(diǎn)。但由于PVDF樹(shù)脂不溶欲普通溶劑,涂膜的形成需要230-250oC的高溫?zé)Y(jié)成膜,所以只能應(yīng)用在有固定加工場(chǎng)所的、有烘烤設(shè)備的鋁幕墻板、鋁型材、彩鋼板等耐高溫的外墻裝飾材料的基材上,限制了它的使用。 1982年,日本旭硝子公司開(kāi)發(fā)出了氟烯烴-乙烯基醚共聚物(FEVE)樹(shù)脂,該樹(shù)脂在氟烯烴的基礎(chǔ)上引進(jìn)了溶解性官能團(tuán)、附著性官能團(tuán)、交聯(lián)

10、固化性官能團(tuán)、促進(jìn)流變性官能團(tuán),不僅秉承了氟樹(shù)脂的所有優(yōu)良品質(zhì),而且還具有在常溫下溶解于芳烴、脂類、酮類等常規(guī)溶劑、常溫下交聯(lián)固化等性能。該樹(shù)脂應(yīng)用到氟碳涂料中,使得氟碳涂料的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大到了不耐高溫的PVC型材、塑鋼型材、玻璃鋼、有機(jī)玻璃等有機(jī)材質(zhì);無(wú)法進(jìn)入烘箱的大型鋼板、鋼結(jié)構(gòu);需要現(xiàn)場(chǎng)施工的道路橋梁結(jié)構(gòu)、建筑外墻;以及有色金屬、玻璃材質(zhì)、陶瓷制品、石頭木器材質(zhì)等等。 20世紀(jì)90年代中后期,水性氟碳乳液樹(shù)脂又被成功應(yīng)用于氟碳涂料之中。它的高耐候性、耐水性、耐污染性、耐化學(xué)品性與溶劑型氟碳涂料相比毫不遜色;它的環(huán)保性使它輕易突破了一些歐美國(guó)家的環(huán)保壁壘;它的易施工性使它的工、料費(fèi)用甚至低于

11、同樣高品質(zhì)的溶劑型氟碳涂料。水性氟碳涂料已經(jīng)成為建筑涂料發(fā)展的主要方向。 人類在進(jìn)步、科技在發(fā)展,氟碳涂料也不斷在前進(jìn),目前剛剛問(wèn)世以及還在研究階段的科技成果有:親水性自清潔抗污染氟碳涂料、阻燃防火型氟碳涂料、耐磨潤(rùn)滑型氟碳涂料、熒光型氟碳涂料、電熱氟碳涂料等功能性氟碳涂料;粉末氟碳涂料;水性木器氟碳涂料;納米氟碳涂料等等。 目前全球氟樹(shù)脂生產(chǎn)廠家20多家,遍布世界十幾個(gè)國(guó)家。2000年世界氟樹(shù)脂生產(chǎn)能力約為10萬(wàn)噸,2005年生產(chǎn)能力穩(wěn)步上升到12萬(wàn)-14萬(wàn)噸。目前世界氟樹(shù)脂主要生產(chǎn)廠家有美國(guó)杜邦公司、英國(guó)ICI公司、美國(guó)阿托-菲納公司、日本旭硝子和大金公司等,它們的年生產(chǎn)能力為3000噸至

12、2萬(wàn)噸不等。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)氟樹(shù)脂的企業(yè)主要有:上海三愛(ài)富、常熟中昊等,生產(chǎn)規(guī)模都在壯大之中。 從國(guó)內(nèi)外的比較看,國(guó)外在氟碳涂料行業(yè)的起步較早、產(chǎn)品工藝較成熟、市場(chǎng)運(yùn)作較規(guī)范、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較豐富、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較健全。其中的典型代表有:PPG、大金、旭硝子等等 國(guó)內(nèi)的氟碳涂料行業(yè)起步較晚,但發(fā)展很快,在短短十幾年的時(shí)間里,不僅開(kāi)發(fā)出了國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用很久的“特氟龍”不粘涂料、高溫烘烤型PVDF涂料,而且還成功推廣了FEVE型可常溫固化氟碳涂料。同時(shí)還緊緊抓住了目前世界上最潮流的水性環(huán)保氟碳涂料、各種功能性氟碳涂料。其中的典型代表有:上海衡峰氟碳材料有限公司的FC-S系列溶劑型氟碳涂料和FC-W系列水性氟碳涂料。 五

13、、氟碳涂料在生活中應(yīng)用的領(lǐng)域 氟碳涂料在鋼材領(lǐng)域的應(yīng)用最早出現(xiàn)在彩鋼板上,安裝在廠房和倉(cāng)庫(kù)的頂部,由于它經(jīng)久耐用,安裝方便,色彩絢麗,很快在全球流行開(kāi)來(lái)。全球鋼結(jié)構(gòu)建筑及產(chǎn)品領(lǐng)域的巨頭巴特勒,她所承接的彩鋼板業(yè)務(wù)和建筑橋梁鋼結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)幾乎都采用氟碳涂料涂層。上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)屋頂就采用氟碳涂料涂裝的彩鋼板。 在道路橋梁建設(shè)領(lǐng)域,對(duì)所有鋼材的防腐要求都很高。據(jù)世界一些國(guó)家的統(tǒng)計(jì),每年總腐蝕損失可占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值(GDP)的2%-4%,美國(guó)與鋼筋銹蝕有關(guān)的損失可占總腐蝕損失的40%,僅橋梁腐蝕破壞就占總腐蝕損失的20%。因此,2000年以后設(shè)計(jì)或改造的重點(diǎn)橋梁90%都指定用氟碳涂料進(jìn)行涂裝保護(hù)。例1:

14、重慶嘉陵江大橋的鋼梁,由于受酸雨影響,每年必須除銹和油漆一次,每次花費(fèi)幾十萬(wàn)元,從1993年使用氟碳涂料至1999年的6年時(shí)間里,涂膜完好,只有輕微的失光;例2:上海的盧浦大橋,造型美觀,設(shè)計(jì)獨(dú)特,一度曾是上海人民的驕傲,但是由于沒(méi)使用氟碳涂料,正式使用還不到一年,橋面已大面積出現(xiàn)雨垢,嚴(yán)重影響了橋梁的整體美觀。例3:采用上海衡峰FUVIT-B氟碳涂裝系統(tǒng)的重慶大佛寺長(zhǎng)江大橋,已使用2年多,鋼梁和橋面都完好如初。 在建筑領(lǐng)域,尤其是高檔建筑和廠房建筑,鋼結(jié)構(gòu)開(kāi)始大量使用。為了保持長(zhǎng)期的使用安全和美觀,減少清潔和維護(hù)的費(fèi)用,大部分設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)在外墻面和鋼結(jié)構(gòu)表面都指定使用氟碳涂料。成功案例有:

15、采用上海衡峰FUVIT-ST系統(tǒng)的上??萍汲?、浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)、虹口體育場(chǎng)、上海虹橋機(jī)場(chǎng),至今仍顏色絢麗、熠熠生輝。 在高架天線和電視塔的鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,氟碳涂料仍不可缺少。我國(guó)每年花在鋼塔桅更新上的直接費(fèi)用在千萬(wàn)以上,中央直屬電臺(tái)年平均金屬防護(hù)費(fèi)用約占總維護(hù)費(fèi)用的10%,個(gè)別工程采用了氟碳涂料的耐候鋼,其涂層費(fèi)用約占鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)的10%-25%,每年節(jié)約維修費(fèi)用約10%。10年節(jié)約的費(fèi)用可再建一座同樣高塔。 氟碳涂料用于混凝土氟碳涂料在混凝土上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在建筑外墻上。美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑外墻已經(jīng)逐步摒棄了瓷磚、馬賽克等裝飾材料,80%以上使用涂料進(jìn)行裝飾。其中氟碳涂料優(yōu)異的綜合性能和性

16、能價(jià)格比,使它在超高建筑、標(biāo)志性建筑、重點(diǎn)工程等方面具有無(wú)以倫比的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),隨著水性氟碳涂料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,它可噴涂,也可混涂,又使它在施工方面的成本大大降低。這也是目前氟碳涂料市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)在建筑外墻領(lǐng)域,涂料的使用率很低,只有10%,氟碳涂料的使用就更少了。隨著國(guó)家法規(guī)對(duì)瓷磚、馬賽克、玻璃幕墻等建材的限制,涂料在建筑市場(chǎng)的份額將大幅攀升,預(yù)計(jì),到2015年將達(dá)到60%以上。其中,氟碳涂料在大型建筑,超高建筑,標(biāo)志性建筑方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)已使用氟碳涂料外墻的建筑有:上海邊防檢查站、東方藝術(shù)中心、正大廣場(chǎng)、深圳蛇口科技大廈、常德卷煙廠等等 氟碳涂料用于有機(jī)材料在20世紀(jì)90年代

17、,氟碳涂料應(yīng)用在塑鋼型材、玻璃鋼、有機(jī)玻璃等有機(jī)材料上是根本不可能的。因?yàn)橛袡C(jī)材質(zhì)不能承受230-250的烘烤溫度,直到近本世紀(jì)開(kāi)始,隨著可常溫固化氟碳涂料的問(wèn)世,氟碳涂料才開(kāi)始在有機(jī)材質(zhì)上使用。 氟碳涂料用于鋁合金過(guò)去,國(guó)內(nèi)鋁合金、鋁塑板的涂裝都依賴國(guó)外進(jìn)口的PVDF氟碳涂料,隨著國(guó)內(nèi)科技的進(jìn)步,國(guó)產(chǎn)PVDF、中低溫、常溫氟碳涂料已逐漸替代進(jìn)口涂料。 氟碳涂料用于塑鋼上海衡峰氟碳材料有限公司在多年生產(chǎn)PVDF(聚偏二氟乙烯)氟碳涂料和FEVE氟碳涂料基礎(chǔ)上,采用高科技含氟烯烴多元共聚樹(shù)脂為主成膜物和具有耐候性、耐酸堿、耐溫的陶瓷無(wú)機(jī)顏料或珠光顏料加工改性而成的一種新型塑鋼專用氟碳涂料。 氟碳

18、涂料用于其他領(lǐng)域氟碳涂料具有優(yōu)異的耐候性、耐摩擦、耐擦拭、耐沾污、耐酸、耐堿、憎油、憎水等性能。 氟碳涂料分水性和油性;其中還分為民用和工業(yè)。氟碳涂料是可以做在汽車(chē)上的,但是現(xiàn)在氟碳涂料的硬度還不夠高,只有4-6H。 汽車(chē)零部件、戶外家電外殼、五金配件等方面,也在大量使用著氟碳涂料,用來(lái)增加零件本身的耐磨性、潤(rùn)滑性、緩沖性和使用壽命。船舶制造則被認(rèn)為是氟碳涂料進(jìn)軍的另一個(gè)巨大市場(chǎng)。 目前,氟碳涂料在國(guó)外的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍,這和他們的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、涂料普及率、使用經(jīng)驗(yàn)、質(zhì)量觀念等因素有關(guān)。國(guó)內(nèi)氟碳涂料的應(yīng)用面及銷售量還處于一個(gè)相對(duì)較低的水平。人們對(duì)它的性能和使用還不夠了解。隨著氟碳涂料技術(shù)的進(jìn)步和施

19、工應(yīng)用技術(shù)的完善,氟碳涂料優(yōu)異的性能價(jià)格比將使它在各個(gè)領(lǐng)域越來(lái)越具有競(jìng)爭(zhēng)力。六、氟碳涂料的配方及其影響因素  氟碳涂料的應(yīng)用從不粘鍋開(kāi)始,其發(fā)展走過(guò)了“熱熔型溶劑可溶型可交聯(lián)型”幾個(gè)階段。產(chǎn)品多元化、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛化已成為氟涂料發(fā)展的趨勢(shì)。由于最初的氟涂料在溶劑中的不溶性,造成使用上的不方便,施工后均需在高溫下烘烤成膜。而溶劑可溶型采用多種含氟單體與乙烯類單體共聚而成,減少了結(jié)晶性,增加了溶劑可溶性,但仍屬于熱塑性涂料??山宦?lián)型氟碳涂料(即常溫固化氟碳涂料)的分子鏈上帶有官能團(tuán)(特別是OH及COOH),不僅具有氟碳樹(shù)脂的優(yōu)良性能,而且由于官能團(tuán)的引入,增加了在有機(jī)溶劑中的溶解

20、性,提高了與顏料、交聯(lián)固化劑、助劑的相容性,改善了光澤、柔韌性與施工性能,可在室溫至高溫范圍內(nèi)固化,大大拓寬了應(yīng)用范圍。金屬氟碳涂料的配方原材料百分比原材料百分比氟碳樹(shù)脂55.0-70.0鋁粉定向劑0.3-1.0分散劑0.3-0.5流平劑0.3-1.0CBA(20)15.0-20.0流變防沉劑1.0-2.0鋁粉6.0-9.0混合溶劑10.0-15.0白色氟碳涂料的配方:原材料百分比原材料百分比氟碳樹(shù)脂60.0-70.0流變防沉劑1.0-2.0鈦白粉25.0-30.0消泡劑0.2-0.5分散劑0.5-1.5混合溶劑5.0-10.0流平劑0.3-1.01氟樹(shù)脂的氟含量對(duì)涂料性能的影響  

21、   常溫固化交聯(lián)型氟樹(shù)脂是通過(guò)三氟氯乙烯單元與其它乙烯基醚或乙烯基酯類單元共聚形成的一種非晶態(tài)多元共聚物,由氟烯烴單元、乙烯基醚或酯、OH和COOH組成。沿著聚合物鏈,乙烯基單元和氟烯烴單元交替連接,氟乙烯單元提供耐候性和耐久性,乙烯基醚或乙烯基酯類單元提供涂料的常規(guī)性能B如溶解度、透明性、光澤、硬度和柔韌性G。氟乙烯單元與乙烯基醚(酯)單元之間呈交替性排列得越好,氟單體才能有效地保護(hù)非氟單體,使整體的耐候性和耐久性更佳。對(duì)于采用乙烯基醚類單體的氟樹(shù)脂,由于競(jìng)聚率小,更易獲得交替性。乙烯基酯類的共聚雖不如醚類單體容易,但若控制反應(yīng)條件得當(dāng),也可以達(dá)到HIJ以上的

22、交替性。通過(guò)提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,可以有效地提高交替性,雖然不易直接分析測(cè)試這種交替排列的程度,但可通過(guò)測(cè)試樹(shù)脂的氟含量,以及檢測(cè)涂膜的性能而得到驗(yàn)證7。除了可采用文獻(xiàn)7中所述的簡(jiǎn)便快捷的檢驗(yàn)?zāi)秃蛐缘姆椒ㄍ?,還可以采用檢測(cè)涂膜的耐堿性、耐酸性、耐沸水性的方法。夏范武等8通過(guò)采用檢測(cè)涂膜的耐堿性、耐酸性、耐沸水性得出,乙烯基酯類FEVE樹(shù)脂的耐酸性比耐堿性好,只有當(dāng)轉(zhuǎn)化率高于85%上、最好在90%以上時(shí),耐堿性5%NaOH(V/V),24h和耐沸水性(2h)才可以都通過(guò)。     2 潤(rùn)濕分散劑的選擇     氟碳樹(shù)脂對(duì)

23、顏料的潤(rùn)濕分散性較差,盡管常溫固化官能性氟碳樹(shù)脂經(jīng)過(guò)改性引人了一定的極性基團(tuán),但對(duì)炭黑的潤(rùn)濕包裹效果依然較差,在制備淺灰、?;业然疑釙r(shí)易發(fā)花,為此需加入潤(rùn)濕分散劑。潤(rùn)濕分散劑的作用是將顏填料的三四級(jí)顆粒經(jīng)表面潤(rùn)濕并經(jīng)機(jī)械力分散成一二級(jí)顆粒,并使其穩(wěn)定存在,同時(shí)保持產(chǎn)品具有優(yōu)異的展色性E使其在調(diào)制及涂刷時(shí)無(wú)浮色發(fā)花等不良現(xiàn)象。但任何一種潤(rùn)濕分散劑不可能對(duì)所有的顏填料都具有很好的潤(rùn)濕分散效果,它對(duì)基料和顏填料有很強(qiáng)的選擇性。每一種潤(rùn)濕分散劑都有其不同的HLB,一般來(lái)說(shuō),無(wú)機(jī)氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽類顏填料所需潤(rùn)濕分散劑的AHI為3JK01;酞菁藍(lán)、酞菁綠、漢沙黃等有機(jī)顏料所需的潤(rùn)濕分散劑的AHI為

24、3F左右;炭黑、苯胺紅類的則需要AHI為31K3J的潤(rùn)濕分散劑。同時(shí),新的超耐候性的有機(jī)顏料不斷出現(xiàn),加上氟碳涂料本身的潤(rùn)濕能力特弱,所以要求潤(rùn)濕分散劑的搭配除盡量使整個(gè)潤(rùn)濕分散體系的AHI范圍大一些以外,還需要對(duì)某種顏料有更好的潤(rùn)濕分散能力的專用潤(rùn)濕分散劑(這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在色漿中),以使其對(duì)各種顏填料均有很好的潤(rùn)濕分散效果。根據(jù)實(shí)踐,在氟碳涂料體系中,有機(jī)硅類助劑影響層間附著力;一般的丙烯酸酯類助劑會(huì)影響耐候性,但它對(duì)無(wú)機(jī)顏料有很好的潤(rùn)濕分散能力。所以,一般選用高分子丙烯酸酯潤(rùn)濕助劑與氟改性的高分子分散助劑搭配使用較為理想。    3 流變防沉增稠劑的選擇 &#

25、160;   溶劑涂料中常用的防沉流變?cè)龀韯┯校河袡C(jī)膨潤(rùn)土、氣相二氧化硅、觸變性丙烯酸樹(shù)脂、纖維素酯、聚酰胺蠟等。4固化劑的選擇     在常規(guī)脂肪族異氰酸酯固化涂料中,HDI縮二脲(N75)是應(yīng)用最為廣泛的脂肪族多異氰酸酯交聯(lián)劑。對(duì)于氟碳涂料這樣高品位的涂料,需要選擇更好的交聯(lián)劑。所以選用拜耳公司生產(chǎn)的耐候性和機(jī)械強(qiáng)度比N75更好的N3390固化劑(性能比較見(jiàn)表6)。N3390分子結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)與N75的分子結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2)相比,由于N3390分子結(jié)構(gòu)中N原子上沒(méi)有H,所以分子間不會(huì)產(chǎn)生氫鍵。而N75分子結(jié)構(gòu)中的N原子上有1

26、個(gè)H原子,較容易在分子間形成氫鍵,互相吸引使黏度增高。另外,N3390的NCO的摩爾質(zhì)量(216)比N75的NCO摩爾質(zhì)量(255)低,也就是相對(duì)分子質(zhì)量小,因此N3390較N75黏度低很多,有利于施工時(shí)少用溶劑,制得高固體分涂料,使涂料的施工固體含量較高,一次成膜性好,光澤及豐滿度更好,并且降低了涂料中的VOC含量,有利于環(huán)境保護(hù)。5溶劑的選配     氟碳涂料體系是一個(gè)特殊的溶劑體系,所以其溶劑的選配也非常重要,一般要注意:揮發(fā)速率越低漆膜流平性越好,但干燥時(shí)間也越長(zhǎng);由于它是雙組分異氰酸酯固化的,所有溶劑均要嚴(yán)格控制含水量,最好采用無(wú)水級(jí)或經(jīng)除水處

27、理的,否則,會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性和施工性;調(diào)節(jié)混合溶劑對(duì)樹(shù)脂的溶解度,使涂料體系的性能得以良好的展示。可選二甲苯、丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、醋酸丁酯的混合溶劑。七、氟碳涂料在我國(guó)的市場(chǎng)狀況目前國(guó)內(nèi)氟樹(shù)脂主要生產(chǎn)企業(yè)有:浙江巨圣氟化學(xué)有限公司,產(chǎn)能5kt/a;上海天原(集團(tuán))有限公司氟化學(xué)品廠,產(chǎn)能1.2kt/a;上海三愛(ài)富,產(chǎn)能1kt/a;江蘇梅蘭集團(tuán),產(chǎn)能1kt/a;濟(jì)南化工廠,1kt/a;化工部晨光化工研究院,產(chǎn)能1kt/a;阜新市氟化學(xué)總廠,產(chǎn)能0.6kt/a。氟碳涂料廣泛應(yīng)用于建筑、防腐、高速公路、鐵路橋梁、交通車(chē)輛、船舶及海洋工程設(shè)施等領(lǐng)域,具有極大的應(yīng)用價(jià)值。建筑

28、業(yè)是涂料應(yīng)用最大的領(lǐng)域,也是氟碳涂料最大的市場(chǎng)。建筑涂料在外墻裝飾中應(yīng)用占到60以上。國(guó)內(nèi)許多城市對(duì)瓷磚、馬賽克、燒結(jié)面磚等建筑材料的限制使用,給具有超長(zhǎng)耐候性、抗環(huán)境污染性、使用壽命長(zhǎng)的氟樹(shù)脂涂料提供了極好的市場(chǎng)機(jī)遇。中國(guó)氟碳涂料在建筑領(lǐng)域的需求量可達(dá)1000KT/a,在鐵路、橋梁領(lǐng)域用的需求可達(dá)300kt/a以上;防腐涂料市場(chǎng)需求量將達(dá)220kt/a,目前中國(guó)民用船舶和海洋工程設(shè)施上使用的表面涂料需求量高達(dá)50kt/a以上??梢?jiàn),氟樹(shù)脂涂料有較大的潛在市場(chǎng))。鋼結(jié)構(gòu)工程是氟碳漆第二大應(yīng)用領(lǐng)域。高層建筑、國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目,采用鋼結(jié)構(gòu)主體越來(lái)越多,這些工程都需要高耐候性、耐腐蝕、裝飾性好的高檔涂料,目前,唯氟碳涂料莫屬。北京奧運(yùn)工程最大的建設(shè)項(xiàng)目國(guó)家體育場(chǎng)工程,設(shè)計(jì)采用外形似巨大的鳥(niǎo)巢樣式的交錯(cuò)、復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)主體,共需400kt鋼材,鋼結(jié)構(gòu)總面積約300m2,需要防腐涂料0.3kt左右。設(shè)計(jì)要求采用氟碳金屬漆,涂層耐久性要求)"年。氟碳漆在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中應(yīng)用顯示出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,近10年我國(guó)的卷鋼彩板生產(chǎn)能力發(fā)展迅速,現(xiàn)國(guó)內(nèi)已建成上百條彩涂生產(chǎn)線。彩涂生產(chǎn)線兼具節(jié)能、高效、環(huán)保3大優(yōu)點(diǎn),在建筑業(yè)、家電業(yè)、汽車(chē)工業(yè)具有極大的發(fā)展空間。由于成本、價(jià)格因素,當(dāng)前市場(chǎng)用的彩板涂料

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