氟碳涂料的应用及发展前景.doc

第 !- 卷第 # 期) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )江 苏 化 工) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )LJN $(氟碳涂料的应用及发展前景王春江（ 浙江巨化建化有限公司，浙江 衢州 !#$#）摘要：概述了我国氟树脂及氟碳涂料的发展情况，氟碳涂料中主要品种的应用状况。从市场角度探讨了氟碳涂料品种发展趋势，提出了国内厂家需加强氟树脂工程技术和后处理工艺技术开发，达到规模化生产的发展建议。关键词：氟碳涂料；应用研究；发展前景中图分类号：%&!() )文献标识码：*) )文章编号：+$ , +（$(）$# , $-! , $!涂料。!概述常温干燥氟碳涂料，以 .66 氟树脂涂料为代表。氟碳涂料是以含氟树脂为主要成膜物的系列涂料的统称，它是在氟树脂基础上经过改性、加工而成的一种新型涂 层 材 料，其 主 要 特 点 是 树 脂 中 含 有 大 量 的.* 键，其键能为 #/- 01 234, +，在所有化学键中堪称第一+。在受热、光（ 包括紫外线）的作用下，.*键难以断裂，因此显示出超长的耐候性及耐化学介质腐蚀，故其稳定性是所有树脂涂料中最好的。这就基本决定了它具有比一般其它类型涂层材料更为优异的使用性能，因此在行业内有“ 涂料王”之称。氟碳涂料基本上可以分为两大类，一类为高温烘烤氟碳漆；另一类为常温干燥氟碳漆。高温烘烤氟碳漆也分两个体系，一类以聚四氟乙烯（ 5%.6）树脂为主体的氟碳漆，以杜邦公司“ %78439”系列产品为代表，主要用于炊具及食品加工机械的不粘涂料和防腐涂料。其特点是：具有不粘性，不沾油、不沾水，耐高温，低磨擦系数，耐化学药品腐蚀。其干燥条件较苛刻，需要 !/$ : #$ ; 高温烘烤成膜。市场主要由杜邦、阿克苏诺贝尔、日本大金公司占有。第二类是以聚偏二氟乙烯（ 5?3A72 ）的 BC9DE-$ 为典型代表，从 +F- 年商品化以来，直到现在畅销不衰。BC9DE -$ 是 5=. 的均聚物，以有机溶剂分散体形式与热塑性甲基丙烯酸酯聚合物溶液按 ($ 比 !$比例混合，可配制成 #$ ; 烘干的高温烘烤氟碳漆，大量用于金属幕墙板、铝合金型材喷涂和高耐候性卷钢!收稿日期：$( , $# , $-+F/ 年日本旭硝子公司率先开发出三氟氯乙烯（ *%G.6）和烷基乙烯基醚（ 或酯）多元共聚带羟基的溶剂可溶型氟树脂（ 即 .66 氟树脂）。.66 氟树脂可以用常规的脂肪族多异氰酸酯固化剂交联，配制成双组分常温干燥氟碳漆。由于这种氟树脂不需要高温烘烤，使它很快得到推广，扩展了氟碳涂料的应用领域。之后日本大金公司推出以四氟乙烯（ %.6）单体与烷基乙烯基醚共聚的 .66 氟树脂。我国在 +FF- 年开发成功以 *%.6 单体为主的 .66 氟树脂，大连振邦率先工业化生产，之后在常熟、青岛、常州、阜新等地陆续建成.66 氟树脂生产装置。国产 .66 氟树脂的生产能力已达到 $ 0?D, +，基本能够满足国内氟碳涂料生产的需要。目前全球有氟树脂生产厂家 $ 多家，遍布世界十几个国家，经过 $ 世纪 /$ 年代较快速的发展之后，目前发展速度有所减缓。$ 年世界氟树脂生产能力约为 +$ 0?D, +，预计 $( 年生产能力可稳步上升到+#$ : +$ 0?D, +。目前世界氟树脂主要生产厂家有美国杜邦公司、英国 H*H公司、美国阿托 , 菲纳公司、日本旭硝子和大金公司等，它们的生产能力为! 0?D, +至 -0?D, +不等。绿色环保和可持续发展的宏观战略成为 + 世纪的发展主题，许多国家开始限制使用溶剂型涂料，高固体分氟涂料和水性氟涂料的开发成为氟涂料重点开发方向。日本大金公司和大连振邦氟涂料公司都已开始作者简介：王春江（+F+），男，高级工程师，工程硕士，主要从事化工技术管理。电话：$-($ , !$F/+/，6 , 2DI4：PQPRPLALDN 32N 9万方数据。G2- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -江 苏 化 工- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +116 年 K 月在市场上销售水性氟涂料，美国道化学公司开发的氟树脂防污涂料，也是水性氟涂料。!中国氟碳涂料发展状况! #中国氟树脂技术发展状况氟树脂品种繁多，性能优异，已成为当今世界现代工业中许多关键技术不可或缺的材料。氟树脂主要包括聚四氟乙烯（ 俗称塑料王，#$%）、热塑性聚偏二氟乙烯（ &$）、可熔性聚四氟乙烯（ $(）、聚四氟乙烯) 乙烯、聚三氟氯乙烯（ #$*%）及聚氟乙烯（ &$）等品种+。目前已经实现商业化生产的氟树脂聚合物列于表 ,。表 ,-国内生产的氟树脂品种中国氟碳涂料是在借鉴国外先进技术的基础上发展起来的，目前已自主开发出 $%&%、#$%、&$ 型 0种溶剂型氟碳涂料。+1 世纪 ?1 年代初期， 公司在天津合资生产氟碳涂料，东南亚的涂装厂也开始在广东开设独资或合资的氟碳喷涂厂，进入 ?1 年代后期，日本关西涂料在中国无锡建厂生产氟碳涂料，A#（ 大日本涂料）借助台湾金宗化工在上海设立销售中心，美国丽利（ BCBBD）公司在上海、广东设立销售处，阿克苏) 诺贝尔和立邦均在广东设立销售处，其他一些公司如大金、EFF 等公司也逐渐进入中国氟碳涂料市场，氟碳涂料销售进入竞争时代。至 +111 年末，中国的氟碳喷涂厂已发展到 61 家左右。国内主要氟碳涂料生产厂家如表 + 所列。聚-合-物-涂料形式 干燥温度. /涂料种类+! +! +-中国氟碳涂料市场状况#$%（*$+*$+）$%（*+$2. *$+*$*$0）水性水性001+31防粘涂料防粘涂料中国氟树脂工业起步于 +1 世纪 31 年代初，+11G 年中国聚四氟乙烯消费量 ,2 HI) ,，进口G! + HI) ,，出*#$%（*$+*$*4）&$（*5+*$+）&$（*5+*5$）水性溶剂型溶剂型+,1耐侯性涂料,61耐侯性涂料+11耐侯性涂料口 + HI) ,，实际加工量约 6 HI) ,，可熔融加工氟树脂（主要为聚全氟丙烯和聚偏氟乙烯制品）约 1! G HI) ,，但现有技术和装置生产的树脂档次低，不能完全满$%&%（*5+*$7. &89:4 ;）溶剂型室温耐侯性涂料足要求。+113 年中国的 #$% 需求量约为 ,6 HI) ,，! !中国氟碳涂料的生产和市场概况+! +! ,-中国氟碳涂料生产厂家状况占世界总消费量的 6J ，预计到 +116 年将达到 ,K! G HI) ,左右，仅次于美国、欧洲和日本，居世界前列,。表 +-中国主要氟碳涂料生产厂家序号,+02G36K?,1,+,0,2,G,3,6,K,?+1+,+0+2+G+3生-产-厂-家- - -大连明辰振邦氟涂料股份有限公司上海振华造漆厂上海三爱富公司大金氟涂料有限公司阿克苏诺贝尔关西涂料美国 ;99L4 公司日本旭硝子公司 公司广东珠海特氟涂料公司美国 BCBBD 公司日本 A# 涂料公司立邦涂料有限公司深圳摩天氟碳涂料有限公司金鱼集团石家庄油漆厂无锡浩华氟涂料有限公司无锡市虎皇漆业有限公司武汉力诺双虎涂料集团上海秀珀涂料有限公司中北涂料企业股份有限公司桐乡市氟碳涂料有限公司上海衡峰氟碳涂料有限公司安徽铜陵有色金泰化工有限责任公司上海湿克威建筑防水材料有限公司青岛宏丰集团涂料研究所万方数据航天部四院天星公司序号+6+K+?010,0+00020G03060K0?212,2+20222G23262K2?G1G,生-产-厂-家- - -洛阳大豫实业有限公司江苏晨光涂料有限公司阜新橡胶有限责任公司上海多邦化工有限公司圣光高分子化工有限公司上海高分子材料研究开发中心广州市顺帆化工有限公司河北晨阳集团有限公司泉州市三立漆有限公司台湾奇沛有限公司山东日照瑞洁化工建材有限公司上海蓝方圆科技发展有限公司西安天元化工集团有限公司北京中铁德成喷砖技术开发有限公司西安航天化学动力厂厦门超锐科技有限公司大庆市康大化工防腐工程公司广州瑞琪氟涂料有限公司南海市西方化工有限公司上海雅达涂料有限公司嘉乐士集团有限公司艾思斯国际贸易（ 上海）有限公司广东雅圆建筑材料厂厦门怀新科技有限公司南京广厦涂料有限责任公司第 2 卷第 6 期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !王春江：氟碳涂料的应用及发展前景! !目前国内氟树脂主要生产企业有：浙江巨圣氟化学有限公司，产能 #$% & ；上海天原（ 集团）有限公司氟化学品厂，产能 ( ) #$% & ；上海三爱富，产能 #$% & ；江苏梅兰集团，产能 #$% & ；济南化工厂，#$% & ；化工部晨光化工研究院，产能 *( + #$% & ；阜新市氟化学总厂，产能 *( + #$% & 。在氟 涂 料 应 用 市 场 方 面，据 统 计，)*年 中 国,-./ 铝塑板使用量约 0 * #1)，,-./ 氟碳喷涂铝板约 2 2* 3 2 4* #1)。)*+ 年国内有近 家企业正处于常温固化氟树脂研究成果转化阶段，个别企业进入试用性推广阶段。,-./ 涂料国内有上海衡峰氟碳涂料公司、浙江化工研究院、上海振华造漆厂等几家企业生产销售。)* 年始中国 ,-./ 氟碳喷涂铝板得到快速发展，至 )*+ 年国内消费氟碳喷涂铝板 + * 3 4 * #1)左右，而氟碳铝塑板市场有所萎缩，,-./ 树脂国内用量约 #$% & 左右，,-./ 涂料用量约占 ) #$% & 左右；预计 )*0 年国内常温固化氟碳涂料用量约 ( #$% & 左右或略少一些。!( #氟碳涂料市场前景氟碳涂料广泛应用于建筑、防腐、高速公路、铁路桥梁、交通车辆、船舶及海洋工程设施等领域，具有极大的应用价值。建筑业是涂料应用最大的领域，也是氟碳涂料最大的市场。建筑涂料在外墙装饰中应用占到 +*5 以上。国内许多城市对瓷砖、马赛克、烧结面砖等建筑材料的限制使用，给具有超长耐候性、抗环境污染性、使用寿命长的氟树脂涂料提供了极好的市场机遇。中国氟碳涂料在建筑领域的需求量可达 * #$% & ，在铁路、桥梁领域用的需求可达 2* #$% & 以上；防腐涂料市场需求量将达 )* #$% & ，目前中国民用船舶和海洋工程设施上使用的表面涂料需求量高达 * #$% & 以上。可见，氟树脂涂料有较大的潜在市场)。钢结构工程是氟碳漆第二大应用领域。高层建筑、国家重点工程建设项目，采用钢结构主体越来越多，这些工程都需要高耐候性、耐腐蚀、装饰性好的高档涂料，目前，唯氟碳涂料莫属。北京奥运工程最大的建设项目国家体育场工程，设计采用外形似巨大的鸟巢样式的交错、复杂的钢结构主体，共需 6* #$ 钢材，钢结构总面积约 2* 1)，需要防腐涂料 *( 2 #$ 左右。设计要求采用氟碳金属漆，涂层耐久性要求 ) 年。氟碳漆在钢结构领域中应用显示出良好的发展态势。随着钢铁工业的发展，近 * 年我国的卷钢彩板生万方数据产能力发展迅速，现国内已建成上百条彩涂生产线。彩涂生产线兼具节能、高效、环保 2 大优点，在建筑业、家电业、汽车工业具有极大的发展空间。由于成本、价格因素，当前市场用的彩板涂料绝大多数都是聚酯类彩板涂料。耐候性好的中高挡产品有：有机硅改性聚酯、有机硅丙烯酸和氟碳涂料。随着彩色钢板的应用普及和推广，氟碳彩板涂料的需求量也会逐渐增多。粉末涂料对环境污染小，发展很快，我国已成为全球粉末涂料生产第一大国。环氧粉末涂料、聚酯粉末涂料的应用已经非常普遍。家用电器产品、建筑金属型材、汽车零配件、五金工具、设备仪表等，许多领域都应用了粉末涂料。氟碳粉末涂料具有很好的耐化学腐蚀性，可耐浓的强酸、强碱、有机溶剂的腐蚀，耐热、耐老化、润滑性、绝缘性等都非常优越，特别适用于化工设备内衬材料的防腐蚀保护，高档建筑型材的超耐久性装饰等方面。正在开发的品种有：7 & 8/7（ 乙烯 & 四氟乙烯）共聚粉末涂料，7 & 98/7（ 乙烯 & 三氟氯乙烯）共聚粉末涂料，,-./（ 聚偏氟乙烯）粉末涂料，/7-7 热固性粉末涂料等。#氟碳涂料的发展建议经过近 * 年来的发展，现在市场上已有的常温干燥氟树脂，主要分为三大类型，可用异氰酸酯交联的双组分常温干燥型为最多的一大类；带羟基的、可用氨基树脂或封闭异氰酸酯交联在 * : 烘干的为第二种类型；第三类为非交联型热塑性氟树脂，用于制作挥发性常温干燥单组分氟碳漆。第三类氟碳漆的性能当然不如前两类，但施工方便。由于溶剂型氟碳漆存在对生态环境的负面影响，国内外专家正致力于开发水性和粉末涂料用氟树脂，但还都未达到很成熟的阶段。因此，国内厂家需加强氟树脂工程技术和后处理工艺技术开发，达到规模化生产。加快涂料用氟树脂新品和高透明度、低折光率的氟树脂、各种氟树脂共聚物和纳米级氟树脂的开发。同时还要降低成本和物耗，使产品达到市场易接受的性价比，增加市场竞争力，使氟碳涂料的市场不断扩大。参考文献：!黄之祥(我国氟树脂及氟碳涂料生产、应用概况;(北京：中国涂料工业年鉴，)*2：)*2 & )*6()!刘国杰(氟碳树脂涂料及施工应用;(北京：化学工业出版社，)*：62 & 6(NRU U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U江 苏 化 工U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U /11V 年 L 月!#$%& () *+,-&$.-() /&)(,(01 $)2 34,(+5).6%(#+&.# (7 8,9(%(&$%:() ;($.-)0!#$ %&()*+,(-（!#$%&( )*& +*%,-%( .&/#0%&, 1#2%3&, 145 ，6/-5 ，)*78* ./0110，1%&）*:#.%$&.：2&3 ,45+673 4389453: 5&3 :3;3798 794+(3 43=+( ,(: 794+(3 6,4?9( 69,5+(- +( :93=5+6 5&3 794+(3 6,4?9( 69,5+(-=B C979)4+(3 6,4?9( :3;3798 5&3 69,5+(- =836+3= ?,=3: 9( 5&3 +(D+4E 49 5&3 ,435 ,(-73，,:;+=+(- 5&3 :93=)5+6 69794+(3 43=+( 3(-+(334+(- 536&(+D3 ,(: 59 3(694,-3 5&3 536&(+D3 :3;3798 5&384963=+(- 64,5，3(7,4-+(- 5&3 849:65+9( 9 +(:=54+,7 =6,73B794+(3 6,4?9( 69,5+(-；,887+6,5+9( 43=3,46&；:3;37985+%(45). (7 /%$2-.-() ;(? /(=%GH#$ G&3()?9I，/，%HJ# K+)6&3(-/I5 9&$%( )%6%( :#/083#2%3&, ;(%#0%( 185 ，6/-5 ，9&$%( /I11.L，1%&；(/5 9&$%( )%# ;(%#0 18#0?%49 ?9559