熱固性氟碳涂料講座

1、氟碳涂料技術交流熱固性氟碳涂料2006.41為什么采用氟碳涂料檔次高，經久耐用，長期美觀保持耐候（抗UV、氧氣、水），長達15年甚至20年以上耐化學介質（酸堿鹽，溶劑）生活水平和審美情趣提高，市場需求更旺應用范圍廣泛2國外氟碳涂料的發(fā)展年份發(fā)明者氟化學品1934HoechstCTFE1938Dr.R.J.PlunkeetPTFE1946DuPontPTFE商業(yè)化(Teflon)1950DuPontPVF1965Elf Atochem(后改為Atofina,現歸入Arkema)PVDF(Kynar 500)1965年以后Ausimont(現Solvay Solexis)PVDF(Hylar 50

2、00)1982Asahi GlassFEVE3國內氟碳涂料的發(fā)展氟樹脂生產商PVDF上海3F，浙江巨化，浙江藍天PVF浙江藍天FEVE（常溫固化）大連振邦，常熟中昊，徐州中研，無錫萬博FEVE（熱固化）無錫萬博4PVDF氟涂料結構涂料組成原料含量，%PVDF樹脂2025丙烯酸樹脂（熱塑或熱固性）811顏料1216有機溶劑5060要有潛溶劑5FEVE的結構溶解性、透明性、光澤、硬度顏料潤濕性、附著力當X=F時，氟單體為TFE；當X=Cl時，氟單體為CTFE；R1、R2、R3、R4為C19的烷基。耐候性柔韌性交聯性、附著力6FEVE的組成原料含量，%FEVE氟樹脂2530固化劑（異氰酸酯或氨基）3

3、10顏料1215有機溶劑4560FEVE是氟乙烯單體與其它乙烯基單體的交替共聚物7“3F型”與“4F型”FEVE 氟乙烯單體CF2=CFX中，當X=Cl時，為三氟氯乙烯，以此合成的FEVE俗稱“3F型”；當X=F時，以此合成的FEVE俗稱“4F型”。老化性能并無差異，只要形成嚴格的交替共聚物“3F型”人工加速老化4000h后有脫氯現象，但即使在5000h，保光率仍在80%以上，色差低于3.0?！?F型”的顏料潤濕性不如“3F型”，往往要加入丙烯酸樹脂來改善，這樣易使耐候性受損。82.熱固性氟樹脂卷材涂料底漆配套的解決方案熱固性氟碳面漆的性能探討氟含量與氟樹脂含量氟樹脂分子量及其分布、Tg涂層固

4、化體系氟碳卷材實色漆氟碳卷材金屬漆9圖1 清漆的加速耐候試驗（SWM）10結論：無論“3F”或“4F”交替性和轉化率才最關鍵。圖2色漆的加速耐候試驗（SWM）：P/B=0.811乙烯基醚型與乙烯基醚酯型FEVE目前我們也在開發(fā)乙烯基醚型FEVE。表6乙烯基醚型與乙烯基醚酯型FEVE氟樹脂的比較12PVDF與FEVE的比較表7 氟聚合物涂料的特性比較項目PVDFFEVE組成偏氟乙烯（VDF）的均聚物，是一種有機溶膠通過引入帶交聯基團乙烯基醚(酯)類單體與氟乙烯(CTFE,TFE,VDF)共聚形成的共聚物相對分子質量50100萬數千數萬，但交聯后可超過PVDF分子量結晶性結晶不結晶溶劑溶解性酮、胺

5、、內酯幾乎溶于各種溶劑改性樹脂丙烯酸樹脂（最高用量30%）CTFE型無需改性樹脂，TFE型有時要加入改性樹脂以改善顏料潤濕性固化方式高溫熱熔型，溫度要求230交聯型，可常溫、中溫和高溫固化涂膜光澤（60）25402590 涂膜色彩單調、暗淡可獲得鮮艷色彩耐候性已有30年的應用已有20年以上的應用應用領域卷材涂料、噴涂單板，工廠施工除了卷材、噴涂單板外，還可用于建筑（磚墻、水泥等基材）、室外鋼結構重防腐涂料的配套面漆、航空涂料?？涩F場施工、可修補13標準氟碳卷鋼GB/T12754常州院目前正在歸口的國外無相應標準鋁單板YS/T429.2-2000GB/T5237.5-2000AAMA-2605-

6、98ASCA96氟碳鋁塑板GB/T17748-1999HG/T3793-2005AAMA-2605.98ASCA96關于交聯型氟樹脂涂料還有HG/T3792-2005（適用于雙組分常溫固化涂料。14標準的說明AAMA2605-98標準，針對鋁底材噴涂無耐MEK、耐堿要求耐酸：耐10%HCL 15min；耐70%硝酸30min，E5.0耐鹽霧指鋁底材卷鋼無標準常州涂料院在申請,其中包括耐久型但耐候性數據太低不適用于氟碳涂料耐鹽霧:若要求劃叉,最好用環(huán)氧或改性底漆,500h,否則要用鍍鋁鋅板,達到60g/m2;若平板法,要大于720h.15表4 氟碳涂層標準（AAMA2605-98/ASCA 96

7、） 性能試驗涂層要求顏色均勻性色差E*ab1.5 涂膜最小厚度1.2mil附著力（交叉劃格法）（干燥、潮濕和煮沸三種情況下）并無漆膜脫落或起泡 鉛筆硬度測試（鷹牌鉛筆）F（最低）耐沖擊性（直接沖擊，變形量為0.1）輕微龜裂/并無漆膜脫落耐磨損強度（L/mil）40（最低）耐10的鹽酸試驗（15min）并無起泡或表觀變化耐灰漿試驗（24h）并無附著或留下痕跡耐洗滌劑試驗（72h浸入）附著力并無改變或消失16PPG的熱固性卷鋁氟碳涂層標準項目指標干膜厚度底漆:0.150.25 mil (注1)面漆:1.01.2 mil清漆(只對金屬漆): 0.70.9 mil光澤, 601080鉛筆硬度HBH柔韌

8、性1T無剝落2T無開裂附著力(交叉劃格, 1/16反沖擊)無附著力喪失反沖無開裂或剝落耐磨-落沙最低50L耐酸性 10%H2SO4 24h無變色 10%硝酸點滴15minE5耐鹽霧 4000h (鋁)平均2mm銹蝕, 板面起泡低于#8耐濕熱 4000h (鋁) 無泡或低于#8戶外暴露10年 45南佛羅里達褪色E5粉化最大#817氟涂料中氟樹脂用量究競多少合適PVDFFEVE:固化劑2.5:13:14:170%71%75%80%熱固性氟涂料中氟樹脂至少也要大于70%,最好大于75%,才能保證耐候性、耐久性18氟碳涂料認識的誤區(qū)誤區(qū)一：FEVE只用于常溫固化,國外沒有熱固性氟碳樹脂原因：國內其它F

9、EVE樹脂生產企業(yè)無此類產品，但國外早已有之（附件1：日本旭硝子）依靠樹脂制造商、涂料生產商和客戶的共同努力，才能成功用于卷材和噴涂誤區(qū)二：噴涂氟碳、卷材氟碳涂層標準只有PVDF標準原因：FEVE未引進，先入為主（附件4）誤區(qū)三：還沒有關于FEVE的FLORIDA天然曝曬數據（第17張）誤區(qū)四：還沒有看到FEVE有什么優(yōu)勢（附件2、附件3）19 Alucobond is the Global Brand Leader. From its creation in 1969, the Original Aluminum Composite Material, Alucobond has earne

10、d its brand leadership through consistent performance and service excellence.GENERIC FACADE/CLADDING SPECIFICATIONS UTILIZING ALUCOBOND MATERIAL Coil coated KYNAR 500 or HYLAR 5000 based PVDF or Fluoro Ethylene Alkyl Vinyl Ether (FEVE) resin in conformance with the following general requirements of

11、AAMA 2605.Standard color PVDF and FEVE coil coatings offer a ten (10) year coating warranty. Warranty for custom colors will be reviewed on an individual project and color basis. February 26, 2003FEVE的身價如何？20FEVE氟碳卷材涂料達到的性能指標 檢驗種類卷鋼氟碳面漆卷鋁氟碳面漆檢驗方法行業(yè)標準達到指標行業(yè)標準達到指標素色面漆金屬漆素色面漆金屬漆基料中氟原子含量,%, /1818/1818(1

12、)基料中氟樹脂含量,% 707070707070光澤(60)商定據客戶要求據客戶要求商定據客戶要求據客戶要求GB/T9754-1988耐MEK擦拭(雙向),次 200200200200200200儀器測試干附著力,級000000GB/T9286-1998濕附著力,級000000GB/T9286-1998(2)沸水附著力,級000000GB/T9286-1998(3)T彎 3T3T3T2T2T2T儀器測試耐沖擊性,反沖9J通過9J通過9J通過9J通過9J通過9J通過ISO6272-2:2002(4)鉛筆硬度(擦傷) 1H2H2HF2H2HGB/T6739-1996A耐磨性,L/m 3.03.03

13、.03.05.05.0ASTM D968-1993A耐酸性5%HCL(v/v),無異常, h48 7272484848GB/T9274-1988甲耐堿性5%NaOH(m/m) ,無異常, h48 4848484848GB/T9274-1988甲耐20#機油, 無異常, h4824024048240240GB/T9274-1988甲耐沾污,5次循環(huán),% 15551555GB/T9757-2001附錄A耐沸水,無異常,h2 44244GB/T1733-1993乙耐砂漿性,無變化,h243636243636(5)耐硝酸性,30min,E 5.05.05.05.05.05.0GB/T5211.20-1

14、999 (6)耐洗滌劑性, 無異常, h7230030072300300GB/T9274-1988甲(7)耐窗洗液性, 無異常,h247272247272GB/T9274-1988丙(8)耐鹽酸性,10%HCL, 無變化,min156060156060GB/T9274-1988丙耐濕熱性, h，起泡程度“少量”以下，起泡大小“No.8”以下/40004 0004 000GB/T1740-1989評級ASTM D714-02耐鹽霧性,2級, h720720720/耐鹽霧性,劃法, h劃級處破壞7級，未劃線區(qū)8級/4 0004 0004000ASTM B117-03評定按ASTM D1654-19

15、92耐人工加速老化, h變色2級；失光2級； 粉化2級1 5004 00040004 0004 0004000GB/T1865-1997評定GB/T1766-199521檢驗方法AAMA2605-98GB/T5237.5-2000YS/T429.2-2000達到指標素色面漆 金屬漆檢驗方法(國內標準)基料中氟原子含量,%, /1818(1)基料中氟樹脂含量,% 7070707070光澤(60)商定商定商定據客戶要求據客戶要求GB/T9754-1988耐MEK擦拭(雙向),次 /100100100100儀器測試干附著力,級100/1000000GB/T9286-1998濕附著力,級100/100

16、0000GB/T9286-1998(2)沸水附著力,級100/1000000GB/T9286-1998(3)耐沖擊性,正沖, cm50/505050GB/T1732-1993耐沖擊性,反沖/9J通過9J通過ISO6272-2:2002(4)鉛筆硬度(擦傷) F1H1H2H2HGB/T6739-1996A耐磨性,L/m 1.61.61.64.04.0ASTM D968-1993A耐酸性5%HCL(v/v) h/48/4848GB/T9274-1988甲耐堿性5%NaOH(m/m) h/48/4848GB/T9274-1988甲耐砂漿性,無變化,h2424/3636(5)耐硝酸性,30min,E

17、5.06.05.05.05.0GB/T5211.20-1999 (6)耐洗滌劑性, 無異常, h727272300300GB/T9274-1988甲(7)耐窗洗液性, 無異常,h24/7272GB/T9274-1988丙(8)耐鹽酸性,10%HCL, 無變化,min1515/6060GB/T9274-1988丙耐濕熱性, h，起泡程度“少量”以下，起泡大小“No.8”以下4000300015004 0004 000GB/T1740-1989評級ASTM D714-02耐鹽霧性,劃法, h劃級處破壞7級，未劃線區(qū)8級4000/4 0004000ASTM B117-03評定按ASTM D1654-

18、1992耐人工加速老化, h變色2級；失光2級；粉化2級/500(變色/失光/粉化=1/1/0級)2 000(變色/失光/粉化=1/2/0級)4 0004000GB/T1865-1997評定GB/T1766-1995南佛羅里達4510年E5.0;失光50%;粉化白色6級,其它顏色8級) /已于2005年2月在海南進行45角10年曝曬，積累數據GB/T1865-1997評定GB/T1766-1995 FEVE 噴涂氟碳面漆達到的性能22耐候性采用氟碳涂裝的主要目的耐候性考察什么失光變色粉化途徑天然曝露人工加速老化23耐候性(1)色差變化24耐候性(2)保光率25耐候性（3）天然曝曬試 驗 報 告

19、26樣品名稱氟碳白色卷材涂料試驗項目試驗時間（月）樣品編號05084-005084-105084-205084-3光澤度(60)072.571.571.470.0失光率(%)30.1-5.4-5.3-5.860.6-8.2-9.6-11.7120.4-0.4-0.9-2.8色差值（E*ab）0基準基準基準基準30.370.330.340.3560.890.930.720.94120.791.331.171.10涂膜厚度(m)025.324.624.426.1外觀老化描述：暴露12個月后，無可見老化現象。綜合評價： 按GB/T 1766-1995規(guī)定的裝飾性漆膜綜合老化性能等級評價，此種樣品的綜

20、合等級為：“0”級即“優(yōu)”級。備 注：暴露角度：45色差值（E*ab）是樣品本身的變化值27樣品名稱氟碳銀灰卷材涂料試驗項目試驗時間（月）樣品編號05087-005087-105087-205087-3光澤度(20)077.275.475.274.9失光率(%)31.11.10.31.361.21.3-1.2121.04.2-3.7色差值（E*ab）0基準基準基準基準30.771.101.000.7260.581.301.151.05120.641.681.261.14涂膜厚度(m)040.041.037.437.1外觀老化描述：暴露12個月后，1#樣板很輕微變色1級，1#、3#樣板很輕微失光

21、1級。綜合評價： 按GB/T 1766-1995規(guī)定的裝飾性漆膜綜合老化性能等級評價，此種樣品的綜合等級為：“0”級即“優(yōu)”級。備 注：暴露角度：90色差值（E*ab）是樣品本身的變化值2#樣板因達維臺風損壞光澤無法測量28樣品名稱氟碳白色噴涂型材涂料試驗項目試驗時間（月）樣品編號05086-005086-105086-205086-3光澤度(60)079.974.874.478.5失光率(%)30.60.30.30.661.0-0.6-0.40.8121.1-0.40.31.9色差值（E*ab）0基準基準基準基準30.120.430.570.3360.880.921.290.48120.91

22、1.031.061.22涂膜厚度(m)036.733.833.625.7外觀老化描述：暴露12個月后，無可見老化現象。綜合評價： 按GB/T 1766-1995規(guī)定的裝飾性漆膜綜合老化性能等級評價，此種樣品的綜合等級為：“0”級即“優(yōu)”級。備 注：暴露角度：90色差值（E*ab）是樣品本身的變化值29樣品名稱氟碳PVDF白色涂料試驗項目試驗時間（月）樣品編號05003-005003-105003-205003-3光澤度(60)060.663.466.062.4失光率(%)30.2-5.8-8.0-3.860-4.5-6.5-3.2120.60.6-1.35.8色差值（E*ab）0基準基準基準基準30.081.161.101.8760.081.261.312.08120.091.211.321.98涂膜厚度(m)080.692.877.072.3外觀老化描述：暴露3個月后， 3#樣板很輕微變色1級；12個月后，3#樣板很輕微失光1級。綜合評價： 按GB/T 1766-1995規(guī)定的裝飾性漆膜綜合老化性能等級評價，此種樣品的綜合等級為：“0”級即“優(yōu)”級。