烘烤型PVDF氟碳涂料发展现状.doc

。嘿j珊1蔓,IF较，优秀论文评选烘烤型PVDF氟碳涂料发展现状马利锋，王丈理(浙江衢州巨_4Jc集团技术中_，324004)摘要：介绍了PVDF捌脂的性能国内外PVDF涂料的研究现状和趋势，以及市场应用状况，并提出了预测和建 议。关键词：氟碳涂料：PVDF：烘烤型：发展现状表1涂料级PVDF树脂JHR一500性能指标O引言 性能 数值氟碳涂料是在氟树脂基础上经过改性、加工而密度(gcm。) 1 751 77吸水率觑 成的一种新型涂层材料，真主要特点是树脂中含有热分解温度C大量的CF键，具有超长的耐候性和耐化学介质熔融质量流动速率(g*10 min1)腐蚀，性。主要包括20世纪30年代杜邦公司开发出 玻璃化温度“特富龙”不粘PTFE氟碳涂料：60年代美国的 熔点Peawalt公司推出的铝塑板、铝幕墙板用高温烘烤 平均粒径，um成膜PVDF氟碳涂料，PVDF树脂主要供应商为 比热容cal(gk)1】线膨胀系数。赫署巍热传导系数cal(scmk)Elf Ato公司和美国Solvay公司，牌号有Kynar 500和Hylar 5000：以及80年代初期，日本旭硝子公司开发的目前在建筑领域得到极大发展的常温或表2美国AAMA2605标准规定PVDF涂膜性能指标 低温交联固化FEVE氟碳涂料。性能 数值容器中状态搅拌混合后均匀无硬块 树脂中PVDF树脂含量，z701 PVDF树脂及涂层性能涂膜外观 正常PVDF树脂是以一CH2一CF2一为结构单元的600光泽 2040链状结晶，I_生聚合物，其分子结构具有不对称性 铅笔硬度 F附着力(干湿，沸水)，级E1相对分子质量一般在250 0001 000 000之间。耐冲击性 通过具有优异的而j久性、耐污染性、耐候性，较高的 耐溶剂擦洗次 z200保色、保光性，极好的耐化学药品性和热稳定性。 喇20HCl，15 min 无侵蚀巨化集团技术中心涂料级PVDF树脂JHR-500性 耐20H2S04，15 rain 无侵蚀能指标见表1。PVDF涂膜能够长期维持颜色均 耐20NaOH30 rain 无侵蚀 匀、表面平滑并且具有优异的抵御紫外线、热、 喇3清洗剂，72 h 无侵蚀 化学污染侵蚀的能力。PVDF涂膜性能见表2PVDF涂膜在户外使用的最初一段时间内断裂 2 PVDF涂料研究现状和趋势伸长率会下降较快，但随后逐渐成定值，且仍21工艺路线 有较好的柔韧性。备及涂装工艺路线如图1。第六届氟树脂及氟涂料技术研b-J会专沦与缘球在进行涂装前需要爻寸金属基材进行必要的预 公司推出的，经过长达40年的实用业绩后，越来 处理包括表面清洗、碱洗脱脂、铬酸盐处理、 越多的科研人员和机构对其卓越的而寸侯性产生了 纯水清洗和烘干等。涂装工艺采用喷涂法，三涂 兴趣力图找出其中的结构特点和规律。烘：底漆涂姨、面漆涂装、清漆涂装最后进 目前，对PVDF涂料的主要研究内容有 行烘烤成膜。适合于特种部件的高性能PVDF树脂的开发如Atofina公司推出的一种新聚偏氟乙烯品32涂料的配制级KynarFlex 2850pc，适合做金属部件的高性能 涂层。据介绍这种新的KynarFlex品级具有突PVDF捌脂是舍氟聚合物中户外耐久性、耐出耐化学特征，耐酸、臭氧、卤素及其衍生物。酸雨及耐大气污染性、耐腐蚀性、耐沾污性及耐 通过静电喷涂很容易施用到所需的金属制件上，霉菌性等方面综合性能较好的一种，并且适用于给予金属制件非常优异的防腐蚀保护非常适合在多种金属底材上涂装，因此作为建筑涂料得到 用作医药、化工和半导体工业设备的涂料。 了广泛的应用。但PVDF属于结晶性聚合物一研究新型表面活性剂以提高PVDF“有机 个很大的特点就是难熔难溶且涂层与底材的粘溶胶”的稳定性。PVDF树脂由于不溶于一般有 结能力差。因此涂料的配制工艺与传统涂料有所机溶剂，往往是制成在它潜溶剂中的悬浮分散体， 不同，即先将PVDF树脂粉末分散于极性溶剂中再加一定量的改性树脂如热熔性丙烯酸树脂等以 再与颜料浆混合高温熔融成膜。为保证形成均提供黏度、改善涂膜附着力和提高颜料的分散性， 匀而致密的涂膜，PVDF的分散细度应30 um。 这种溶液形式被称为“有机溶胶”。如国外研究表 增加附着力的方法很多其中通过与丙烯酸酯类明聚氧化乙烯型和长链脂肪酸酯拼合使用时“有 聚合物共混改善附着力，是经常使用且简单易行 机溶胶”的稳定性会得到提高。 的方法之一。加入丙烯酸树脂还可提高涂膜的硬拼合树脂和高喇侯性陶瓷颜料的研究开 度和光泽改善树脂和颜填料的分散性及最终涂发。膜的稳定性，还可降低成本。PVDF氟树脂可以分散在烃和酯类有机溶剂24 PVDF涂料发展趋势 中，通常拼入30的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物制成240烘烤型氟碳涂料，用于建筑外装饰铝PVDF涂料在以后的发展中将会更加注重 37幕墙板和铝型材的喷涂材料，而寸候性可达20 a。 以下几方面的研究开发：树脂结构和性能的研究： 以PVDF树脂制备的涂料产品中所使用的溶PVDF拼合和改性研究如通过共聚改性开发 剂包括以下3类： 常温交联固化PVDF涂料：环保溶剂的开发和使活性溶剂，可以在室温下溶解PVDF树 用，特别是粉末涂料或水性涂料的开发应用；金 脂，包括极性溶剂、磷酸酯和较低级的酮类溶剂。 属颜料的选择和使用：特种用途PVDF捌脂的开潜溶剂，室温下不溶解PVDF树脂，但在 发和使用。同时还会更加重视PVDF涂料新的应 高温下可溶解棚脂的溶剂，包括较高级的酮类、 用领域的开发，如从事工业品表面保护用粘接膜 酯类、二醇醚类和二醇醚酯类溶剂。 开发、生产和销售的法国Novacel公司最近推出稀释剂在任何温度下都不会溶解树脂，PVDF金属表面保护膜Novacel 9371，Novacel 仅能起至I释稀作用。包括烃类、醇类溶剂等。9371薄膜具有无色，透明厚度仅35 um，并且 以PVDF树脂制备的涂料中，在不影响涂膜可以在薄膜上印制标志、商标、广告等信息内容。长期耐候性前提下也选用少量的助剂，以改善涂 料及涂膜的某些性能，包括分散剂、乳化剂、防3国内PVDF涂料市场状况和预测 沉剂、消泡剂、杀菌剂、消光剂、流平剂和紫外线吸收剂等。31国内市场状况23国内外研究现状 从整个涂料行业来看，氟碳涂料仅是其中的 小部分，但作为特种涂料发展甚快如日本在PVDF涂料最早是1964年美国的Peawalt烘烤型PVDF氟碳涂料发展现状理自时I_窿善I掣优秀论文评选20世纪80年代以每年20-50的速度增长，现电器、医疗器械等其他领域市场潜力将会更大。 在仍保持有1 O的增长率。而我国近几年来发展速度更快尤其以PVDF和FEVE氟碳涂料为主。4结语2003年全球PVDF树脂产量约为40 000 t，国内产量仅为600 t，全球涂料用PVDF树脂产量PVDF氟碳涂料全面性能优异，已经在国际上获得了长足发展。在国内也正得到日益广泛 约为5 000t，涂覆面积约16亿m2，2004年国内PVDF涂料的市场量达8000t。目前，国内的的应用。而且，国内的建筑和交通领域正高速发 部分标志性建筑如北京国际机场、上海浦东机场、展，电子技术、食品、船舶工业等PVDF涂料应用的新领域还未得到开发，市场潜力巨大。 兰州石油大厦工程、山东青岛日报社工程等工程都大量使用了PVDF涂料涂覆的装饰板，效果良 国内仅有少数几家PVDF树脂生产企业， 而且产量较低、产品种类单一、性能不高，不能好。满足国内建筑、化工等领域快速发展的市场需要， 在欧美市场上PVDF涂料在建筑装饰、工业防腐、电子技术、核能、食品工业等领域的应用也不能满足电子技术、核能、食品工业等高端领域的需求。 已相当广泛，PVDF涂料已经占有整个氟碳涂料较重的市场份额。但在中国市场，由于日本旭硝国内PVDF树脂生产企业不注重使用性 子公司和大金公司对FEVE氟碳涂料的推广力度能研究不能为涂料生产企业提供较高技术水平 服务这也是限制国产PVDF树脂在涂料行业中之大。再者，主要的PVDF树脂生产商Elf Ato应用的重要原因之一。 Chemical公司和Solvay公司对下游涂料厂家均建议树脂企业加强PVDF树脂后处理工 使用认证生产制度涂料厂家j(寸涂装公司也同样使用认证制度，以及国内PVDF树脂的产量和性 艺技术的研究开发，加快涂料用PVDF树脂新品能等原因，使得PVDF涂料的应用市场在中国未种如高透明度、低折光率的PVDF树脂及能能充分开发。够常温固化的共聚PVDF树脂的开发。参考文献32市场预测殷红，方俊张启芳聚偏氟乙烯涂料的研究有机氟工 业，2003，07氟碳涂料在建筑、化工防腐、高速公路、铁【2】 刘洁，董亦森分散剂对聚偏氟乙烯树脂分散性的影响广路桥梁、交通车辆、船舶及海洋工程设施等领域州化工，2003 10具有极大的应用价值。国内许多城市又寸瓷砖、马黄橙，张力聚偏氟乙烯与无舰聚甲基丙烯醛甲酯相容性的 研究有机氟工业2003 04赛克、烧结面砖等建筑材料的限制使用，给具有f4刘洁，董亦森新型建筑氟碳涂料聚偏氟乙烯涂料广超长耐候性、抗环境污染性、使用寿命长的氟碳 州化工，200002树脂涂料提供了极好的市场机遇。【5】 武利民涂料技术基础【M】北京化学工业出版社，1999【6】国内建筑用PVDF涂料需求的高速增长，且【6】 恺红云等 改性聚偏氟乙烯树脂的研究有机氟工PVDF涂层具有耐侯性超长、保养维护费