交联型氟树脂与涂料性能关系的研究样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。交联型氟树脂与涂料性能关系的研究夏范武王书林许君栋(无锡万博氟碳树脂有限公司,214112)摘要交联型FEVE氟树脂涂料具有超长的耐久性,但如果交替性不好,性能会大大下降。本文描述了氟含量、转化率、交替性与涂膜耐久性的关系,并对两种不同类型氟树脂TFE型FEVE和CTFE型FEVE氟树脂即”3F型”和”4F型”树脂进行了比较,认为树脂的性能高低不能单凭”3F”还是”4F”来判断,若树脂交替性好、颜料分散性好,则两者均能够获得很优异的性能。本文也讨论了常温固化氟树脂的其它因素如OHV、NCO/OH和催化剂对涂膜性能的影响。关键词:氟树脂、氟涂料、交替共聚、交联型、性能0引言高耐久氟聚合物涂料已证明可使其涂装的构件保持长达20年以上的长期美观[1],第一代氟聚合物实际上是聚氟乙烯(PVF),由DuPont开发,它能够作为溶剂分散体中的液体涂料,可是分解温度太接近实际用于涂装线上的PVF有机溶胶的”熔合温度”,实用性不强。DuPont于1948年拥有了PVDF(聚偏氟乙烯)的第一个合成专利,并于20世纪60年代中期开发了首先广泛商业性应用的PVDF液体热塑分散型涂料,这种涂料具有优异的耐候性特别是保光保色性非常突出,但这种体系要求加入丙烯酸聚合物(典型配比PVDF:丙烯酸聚合物=70:30)。丙烯酸树脂经过加热进行物理熔合形成高分子合金。这种典型固化是其它热塑分散体如塑溶胶的典型固化方式,这种类型涂料也存在一定的局限性,只能获得25~40的光泽,色调暗淡,而只能工厂涂装,应用范围受到限制。由日本旭硝子公司于1982年开发的三氟氯乙烯(CTFE)与多种特定的烷基乙烯基醚(VE)形成的一种无定形的交替氟共聚物,单体间的极佳的交替共聚会使最终的漆膜具有高性能,这种类型树脂属于热固性氟碳树脂(FEVE),溶剂可溶且可制成常温干涂料,可获得高光泽和明快色彩,因而大大拓展了应用范围,已有以上的应用历史。FEVE树脂的合成可选择的氟单体有四氟乙烯(TFE)、偏氟乙烯(VDF)和三氟氯乙烯(CTFE),由这些单体与其它C-H系的乙烯基单体进行自由基聚合,因而形成了三种技术路线。前两种单体由于配方的某些限制或涂膜性能的某些缺陷,虽已应用于某些领域,便仍不如CTFE型FEVE应用广泛。本文采用CTFE作为共聚单体经过与其它乙烯基单体共聚合成了可常温干FEVE树脂,并探讨了解氟聚合物化学结构的交替性、氟含量、转化率与涂料涂膜性能的关系,指出FEVE氟涂料的性能根本在于交替程度,同时也受羟值、所配套颜料、固化剂、助剂等因素的影响。1实验1.1原材料试验采用的原材料如表1所示:表1原材料原料名称规格牌号三氟氯乙烯≥99.8%醋酸乙烯≥98%羟乙基乙烯基醚≥97%十一烯酸≥95%HDI三聚体75%N3390IPDI三聚体70%Z4470缩二脲75%N-75氨基树脂Cymel303铝粉65%2121.2FEVE的合成高压釜中投入二甲苯、醋酸乙烯酯、羟乙基乙烯基醚、十一烯酸、引发剂A,经N2置换,抽真空后加入CTFE,于65℃共聚,反应约16h后,聚合物溶液过滤,调整浓度到50%,用于涂料配制。1.3涂料配制1.3.1色漆配方甲组分:氟树脂50%19.50钛白金红石型22.75二甲苯工业1.05砂磨机或振荡机研磨至细度≤15µm,然后添加:氟树脂50%53.00DBTDL1%二甲苯溶液1.30流平剂50%醋酸丁酯溶液0.20二甲苯工业2.20总计100.00乙组分:固化剂75%6.60醋酸丁酯工业3.40总计10.00配方参数:NCO:OH=1.1:1甲组分:乙组分=10:1固体分:59%1.3.2涂料施工涂料施工采用喷涂方法施工,施工前将甲、乙组分混合,并用稀释剂稀释到合适粘度,参数如下:稀释比例:甲组分:乙组分:稀释剂=10:1:2~4施工粘度(23±2℃,涂-4杯),18~20s喷涂压力0.2~0.4MPa1.3.3测试(1)氟含量:电位测量法试样经离心分离,取清液部分将溶剂挥发完全后,粉碎成粉末;称取一定量的粉末,在氧瓶中燃烧分解,分解物用NaOH溶液吸收;以氟离子选择电极为指示电极,饱和