新型氟碳建筑用涂料──聚偏氟乙烯涂料

　　仪犯年第卷第期广州化工新型氟碳建筑用涂料聚偏氟乙烯涂料刘洁董亦森广州市化学工业研究所聚偏组乙烯涂料是一种新型的氛碳建筑用涂料，本文介绍了作为主要原材料的偏二氛乙姆琅合物及其特性，涂料的组成配制工艺及施工工艺，涂膜的性能及技术要求，以及应用示例和开发动向。

　　关镇词聚偏氛乙姗，氛碳涂料到x伪七凸砚召g动C矢忍A饭由州吧姗飞谈妇面e一一访环爪拓n力沁姗月比萄K呀叨倪ds州托晓曰如眼随着中国人世进程的加快，建筑业必将与国际接轨。

　　当今世界建筑涂料的发展趋势是开发高装饰性高功能性复合的建筑涂料，对涂料的性能和档次要求越来越高。

　　氛碳树脂涂料及其涂层的铝塑复合板等，以其高耐候性高耐沾污性高保色性和低毒性，已部分取代其它涂料（如有机硅改性聚醋涂料聚醋涂料丙烯酸醋涂料等）和幕墙（马赛克烧结面砖玻璃），被广泛应用于建筑外墙装饰。

　　而聚偏氟乙烯（）涂料作为一种新型的氟碳涂料，正逐渐成为建筑涂料领域中的佼佼者而备受人们的关注。

　　本文主要介绍以开发的建筑幕墙涂料。

　　涂料的发展概况在氛聚合物中，的综合性能良好，特别适合于作多种金属底材用涂料的基料。

　　首次获得应用，65年市场上开始出售目前树脂*大的供应商为美国lE公司（牌号此外还有公司的日本吴羽化学工业的卯爪涂料生产厂商则包括美国公司英国公司及德国公司等著名大公司t2].

　　年代初，氟碳涂料进人我国建筑市场并逐步得到应用，发展迅速。

　　目前，国内生产涂料建筑幕墙的厂家共有26家，分布在广东上海江苏浙江天津等地，所用涂料全部依靠进口。

　　就树脂的研究来说，国内起步也较晚，远远不能满足需要。

　　仅有的几家生产公司为化工部晨光化工研究院上海曙光化工厂上海三爱富新材料股份有限公司和浙江化工研究院。

　　预计到我国氟碳涂料的普及与使用程度将接近发达国家水平。

　　可见，为提高我国建筑涂料的发展水平，促进建筑业的发展，必须适时抓住当前国民经济发展的契机，加大力度研究与开发高功能性的涂料。

　　聚偏报乙烯树脂是一种高分子量（一万半结晶体（结晶度一的氟聚合物，之所以具有广州化工犯年第28卷第期优良的综合性能，主要是由它的化学结构决定的于毛化学结构中含有反对称的一键和一键，它们提供的极性可使涂料具有抗环境降解和防污物滞留此外原子半径小，是电负性*高的元素，因而可以形成已知*强的电价键，也斌予许多独特的性能，如很高的抗张强度和耐冲击强度，并同时具有优良的耐磨性刚度和柔韧性，很好的热稳定性和耐化学品性，极好的耐萦外线和核辐射性，高电阻率低表面能低折射率，以及优异的耐候性。

　　的部分物理特性见表以为例此外，虽然链单元上只有两个原子，其防污性能和自润滑性能没有好，但粘度太大，烧结后涂膜有很多气孔，而P V刀下树脂是半结晶体，有个较明显的熔融沮度，所以流动性好，烧结后可形成致密的涂膜，因此特别适合在建筑涂料中使用。

　　通常这种聚合物都以乳液的形态制造，然后乳胶干操，研磨成平均粒径为脚的细粉末。

　　涂料的组成及制备甚料的制备表的物理特性特性数值侧定方法奴含t （比重（掩而钾）折射率（诺熔点（玻瑞态转化沮度吸水率（分解沮度限氧指数（比热（奄抗张强度州田冲击强度幻南一5日叹赴汀〔叮纪打巧动态机械分析法尤汀热解重量分析法尤汀差示扫描量热法纪打万赶汀卫尸匹班与某它氛碳树脂粗似，由手其难熔难溶，对基材的附着力差（其物理特性详使其在涂料的加工和应用上受到限制，为改善涂膜的附着力，中需加人改性树脂。

　　加人改性树脂，要考虑其与P V刀下的相容性问题，符合要求的相容性*好的耐久性聚合物是丙烯酸类树脂，其中又以甲基丙始酸醋与丙始酸醉的热塑性共聚物为好。

　　在中混人丙烯酸树脂还有利于翻料的分散，提高涂料各组分的分散稳定性，以及降低成本，但甲树脂的含盆不能低于否则会影响涂料的性能。

　　也有采用添加少量热固性丙烯酸树脂以提高漆膜的硬度和光泽。

　　溶剂的选择耐大多数化学品，在室温下难以制成高固体含t的溶液。

　　按照溶剂对树脂的溶解性能，可将其分为三类活性溶剂中间溶剂助溶剂。

　　在一定温度下，重量百分比的树脂溶解于活性溶剂。

　　这类溶剂主要有丙酮四氢吠喃甲乙酮二甲基甲酞胺二甲基乙酞胺四甲基磷酸盐一甲基一毗咯烷酮等。

　　在室温下，不会溶解于中间溶剂，也不会溶胀升高沮度时，溶解冷却后，仍原样保留在溶液中。

　　这类溶剂主要有异佛尔酮丁内醋卡必醉乙酸盐等。

　　在室温下，不溶解于助溶剂，也不会溶胀升高温度时，溶解冷却时，树脂结晶而沉淀。

　　这类溶剂主要有甲基异丁基甲酮乙酸正丁醋环己酮双丙酮醉二异丁基甲酮乙酞乙酸乙酿团川三乙酸甘油醋邻苯二甲酸二甲醋乙二醉醚乙二醉醚醋等。

　　一般来说，升高温度会增强溶剂对的溶解性（表2），如果粉末以微细固体粒子的形态悬浮在其中的一些极性潜溶剂里，则在室温下它将保持穗定的分散体状态，但加热时树脂就会溶解，并随着溶剂的蒸发而聚结成膜。

　　异佛尔酮是特别适用的溶剂，它在室温下引起的溶胀较小，加热时有很强的溶解力。

　　但近年来，从环保的角度出发，考虑到异佛尔酮的毒性和令人不优溯犯年第卷第期广州化工快的气味，正尝试用新的溶荆体系取代含异佛尔酮溶剂体系，其中较为成功的溶剂体系为芳族酸醋高分子量的醇类高分子量的酮类乙二醇醚醋和高挥发率烃类溶剂的混合体闭。

　　表溶荆对P V刀下的溶解温度沸点溶解温度礴丙酮甲乙酮甲苯甲基异丁基甲酮乙二醉甲醚醋酸醋二甲基甲酞胺环己酮二甲基乙酸胺双丙酮醉乙二醉丁醚乙氧基丙酸乙醋二乙二醉甲醚一甲基一毗咯烷酮丁内醋异佛尔酮二乙二醇丁醚三乙酸甘油醋巧凝胶化刃犯J.二1二1，1上，上1上，几，几，上，妇，颜料颜料是色漆中不可缺少的成分之一，其作用不仅仅是提供色彩和装饰性，更重要的作用是改善涂料的物理化学性能，提高涂膜的机械强度附着力防腐性能耐光性和耐候性等树脂本身耐紫外线性能很高，但对紫外线没有阻隔作用，所以涂料所用的颜料必须具备与其相匹配的户外耐久性和耐腐蚀性，能够经受一以上的紫外线嗓晒，并具有良好的共混性和着色性。

　　一般来说，无机颜料具有较好的耐热耐化学品和耐候性。

　　在涂料中通常采用以下各类颜料①高温锻烧的金属氧化物或金属氧化混合物。

　　②金红石型铁白粉耐久性云母珍珠颜料助荆加人合适的助剂，可使涂料形成稳定的分散体系，改善涂料的流平性流挂性，以达到良好的施工性能并提高涂膜性能。

　　通常采用的助荆有抗沉淀剂消泡剂分散剂杀虫剂乳化剂抗氧化剂流平剂防结皮剂干燥剂触变剂紫外线吸收剂等。

　　配制工艺涂料可以用常规方法配制，例如用高速分散机和砂磨机混合各种组分。

　　通常为以下几个步骤以面漆为例）的分散将溶剂分散剂和高速分散分钟。

　　然后将混合物放人砂磨机小介质砂磨机或其它合适的研磨设备中研磨至*小为赫格曼细度（拌左右（2）颜料的分散将溶剂分散剂等和颜料高速搅拌10分钟，然后将馄合物放人砂磨机中研磨至赫格曼细脚左右混合将颜料分散体和分散体及配方的其它组分，在高速分散下搅拌均匀。

　　施工工艺涂料适用于几乎所有的金属建材，如铝镀锌钢铝化钢不锈钢等金属底材。

　　金属在涂装前应首先除去表面的胜物油漆和氧化层，可通过打磨表面清洗碱洗脱脂等工序达到目的。

　　然后预处理形成一个无机转化层，例如铝合金的铬化层镀锌表面的锌磷化或氧化钻复合处理层。

　　涂料的涂装方法主要有辊涂喷涂和静电粉末喷涂。

　　应用*广泛的是辊涂，喷涂也很流行，而粉末喷涂只有少量应用。

　　表列出了几种涂装方式的主要工艺参数。

　　表漆的涂装工艺参数条件卷涂（辊涂）喷涂粉末喷涂固化沮度（板沮℃固化时间咖底漆厚度干膜问面漆厚度干旗网）清漆厚度（干膜脚观秒一乃一溶知）一叨（粉末）钓一以喷涂为例，其工艺流程主要为三涂一烘，此外广州化工年第卷第期还有二涂一烘三涂二烘和四涂二烘等。

　　二涂一烘前处理铬化处理烘干底漆涂装面漆涂装烘烤包装三涂一烘前处理铬化处理供干底漆涂装面漆涂装清漆涂装一供烤包装铝卷材辊涂工艺流程如下铝卷前处理上涂装线涂漆供烤冷却检验收卷配方底漆底漆通常为一层很薄的有机涂层，主要作用是提高漆膜对底材的附着力和底材的抗腐蚀性。

　　底漆类型有溶剂型环氧底漆溶剂型丙烯酸底漆，近年来又开发有水型丙烯酸底漆和聚醋聚氨醋底漆。

　　为提高与面膝的相容性，底漆中会加人少量树脂。

　　另外，底漆中通常选用一些钝化颜料以保护切边和穿孔部位的防腐性。

　　底漆的固含童为一左右。

　　面漆是漆膜中*主要的部分，由树脂与改性树脂组成，其中至少占树脂固体份的以保证漆膜的耐久性。

　　此外还包括耐高温和耐候颜料溶剂各种助剂等。

　　其固含约为清漆清漆（罩漆）的作用是保护面漆并使漆膜更有光泽，配方基本上与面漆相同，只是不必加人颜料，固含t在参考配方（见聚偏氟乙烯，公司产品聚丙烯酸醋乳液和丙烯酸系树脂，公司产品液体六甲氧甲基三聚氛胺树脂，公司产口口口光泽耐久型金红石二氧化钦，公司产品高抗粉化性金红石二氧化铁，枉nI公司产品一三甲基一戊二醇单异丁酸醋，公司产品P V卫下涂料的性能标准在氟碳涂料喷涂界，现今以美国建筑制造业协会标准一为主要依据，这一标准被公认为是检验涂层性能主要的国际标准。

　　表列出了一中关于氟碳涂料喷涂涂层的主要指标。

　　表参考配方（单位重量份数）溶剂性粉末水性涂料涂料涂料十。

　　代少场一（在水中的乳液帅印犯8叹在水中的乳液）氏叨记E闷4乙酸一丁氧基乙醋内尹0，自一ù，几气酮物甲合基lf醋化丁加点族知异香沸二长离芳醉软化水二甲荃乙醉胺水溶液了J.孟一甲基一毗咯烷酮一缩丙二醉共聚物丙烯酸乙醋丙烯酸一乙墓己醋刀下了吧砂n飞招年第卷第期广州化工表美国建筑制造业协会标准摘》一印涂膜特性技术要求涂层厚度涂脚涂脚颜色均匀肉眼控制印。

　　镜面光泽（一标准）低中高硬度使用巴幻石牌铅笔，达到级附着力方格，湿干涂层时均无脱落冲击性变形，无脱落耐酸性盐酸滴在表面，巧分钟后无侵蚀耐碱性试验时无侵蚀耐盐雾试验的时盐水小时*大面积了庵层脱落耐潮湿性℃时相对湿度3侧刃小时后*大为井的少数气泡耐溶剂性丁酮擦洗个来回无变化耐气候保色性能（八一刀标准在南佛罗里达州处五年试验颜色变化不超过单元耐粉化性（赴汀一标准在南佛罗里达州处五年试验*大不超过级耐侵蚀性在南佛罗里达州处五年试验不超损失表涂料的耐化学品性试剂浓度（结果试剂浓度（结果通过天试验通过12个月试验通过个月试验通过个月试验通过个月试验通过12个月试验通过12个月试验通过个月试验通过个月试验通过犷个月试验通过个月试验通过12个月试验通过12个月试验通过12个月试验通过天试验盐酸硫酸硫酸硝酸碑酸醋酸氢权化钠氢载化铝碳酸钠甲醛海水乙醇甲苯无铅汽油煤油刃下涂料的性能机械性能实验室冲击试验和挠曲性试验结果**。

　　碑。

　　耐腐蚀性与耐化学品性盐雾箱试验表明，涂料涂布于铝材上可通过刃试验，涂布于镀锌钢上可通过试验。

　　耐其它化学品的情况见表耐候性加速耐候性试验人工加速老化试验，无变化。

　　氮气灯试验小时后未发生任何变化。

　　化学稳定性曾在一型试验箱内辐照后拍摄透明涂层的紫外（仃）光谱和红外（光谱。

　　结果刃小时后，透明涂层的光谱中未发现初始吸收白色漆仍保持不透明性。

　　光谱显示辐照对聚合物基料无作用。

　　天然老化美国佛罗里达亚热带地区是世界公认的共同试验地点，那里湿度高阳光充足，此二者是导致严酷天候老化作用的重要因素。

　　在佛罗里达曝晒13年后的漆膜表面没有出现裂纹和剥广州化工刃年第卷第期蚀，年后没有任何粉化现象（图光泽保持率仍在以上图颜色变化也很小（图。

　　一汉吕粉化位二年限，年。

　　硒年限，年沪P V刀下涂料的应用及开发动向涂料在建筑上的成功应用是其优良性能*有利的证据。

　　现在世界上许多著名的建筑物都采用涂料来装饰外墙，如澳大利亚国会大厦日本冬奥会中心香港恒生银行大厦荷兰海牙的荷兰电信大楼汉城附近的奥林匹克游泳馆美国圣路易斯的大都会广场北京的国际机场上海的东方明珠电视塔广东的粤海集团大厦等等。

　　近年来，PV刃甲涂料的发展也是相当迅速的。

　　在应用上，更注重性能的提高和多样化，以及装饰性，如用粒状氟碳树脂涂料作花纹造型剂。

　　就树脂本身来说也有多方面的改性，比如向制成水性或粉末涂料方向发展，还有与四氟乙烯和六氟丙烯三元共聚，用于制造自干涂料。

　　结语P V刀田涂料具有卓越的耐候性自洁性和保色性，在恶劣的气候条件下，不失光不粉化不泛黄不剥皮不起皱易清洗，且防水防霉防渗，耐酸耐碱耐盐雾。

　　使用寿命可达年以上，是建筑物外墙屋顶，以及各种建材的理想装饰保护材料。

　　据估计，目前我国涂料年消耗量为吨，并逐年增长。

　　进口涂料价格在20万吨以上，国产涂料的价格预计约为进口同类产品价格的具有较强的竞争力。

　　因此，涂料若能国产化，则可逐步取代进口产品，节省大量外汇，有着广阔的市场前景。

　　交色参考文献O亩刁。一年限年图氛碳涂料的耐候性试脸令口含硅聚酸塑溶胶聚醋二溶剂型丙烯酸黄汉生。

　　有机妞工业，朱东，张俊智。

　　涂料技术，陈湘南。

　　涂料技术，一潭竹洲，居滋善等。

　　涂料工艺，赵战奎。

　　现代涂料与涂装，一

(完)