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水性氟碳面漆的制备与性能研究

来源:未知 作者:admin 时间:2019-04-13 点击:
导读:通过理论分析和实验,分析了影响水性氟碳涂层成膜性能的各种因素,并研制了一种水性氟碳面漆,该面漆状态稳定,可常温固化,具有良好的耐候性能。
0 前 言
氟碳树脂结构中的C—F键,键能大,不易断裂,使 氟碳树脂具有良好的耐候性、耐水性、耐油性、耐沾污 性、耐化学品性、耐溶剂性以及极低的摩擦系数等性能。 氟碳涂料广泛应用于化工、建筑、机械、汽车等领域。 近年来,国内水性FEVE氟碳涂料在工业领域的应 用研究,已经从最初实验室内的理论研究发展到实际 的工业防腐工程应用领域[3]。水性FEVE常温固化氟碳 涂料,已经成功应用在国内一些标志性城市的道桥混 凝以及和钢结构防腐防护工程中。水性FEVE氟碳烘漆已经在铝单板、卷铝聚偏氟乙烯(PVDF)涂料罩面清 漆、保温一体化板、太阳能光伏背板等工业领域开始 应用。 本文选用水性双组分FEVE乳液,实验了多种助 剂,在研究各种助剂对涂料成膜及常规性能影响的基 础上,制备了一种性能优异的水性氟碳面漆。

1 实验部分
1.1 主要原材料
FEVE型氟乳液,长兴材料; BR3,高泰;BASF1620,巴斯夫;醇酯-12,武汉远城;BYK346、BYK1770、 BYK333、 BYK425,毕克化学;XP2655,科思创;钛白 粉R930,日本石原; BK883B,杭州精益化工;硫酸钡, 岳阳中远;氨水,烟台三合。
1.2 实验仪器
电子天平BS2000S,北京赛多利斯仪器;砂磨分 散多用机JSF-4000,上海现代环境工程技术研究所; 加速老化仪QUV/Spay,美国Q-Panel;盐雾腐蚀试验 仪Q-FOG-CCT1100,美国Q-Panel;电子拉力机WDW20,上海华龙测试仪器厂;测厚仪MINITEST600,德国 EPK;附着力测定仪(划圈法)QFZ,天津建筑仪器试验 机厂;光泽度测定仪,天津信光科技开发;电热鼓风干 燥箱,天津泰斯特。
1.3 制漆工艺
按照配方表1,除氟乳液、流平剂、增稠剂和底材 润湿剂外,将各种原料分散混合均匀后,用砂磨机研磨   2~3道,至细度达到40 μm以下,补加氟乳液、流平剂,增稠剂和底材润湿剂,检测调整,合格后过滤包装。
水性FEVE氟碳面漆的配方组成

1.4 涂料和涂膜性能基本测试(见表2)
涂料和涂膜性能基本测试
2 实验结果与讨论

2.1 成膜物对涂层性能的影响
成膜物是涂料中最关键的组成部分,对涂膜性能 起主导作用。FEVE氟碳树脂中稳定的交替共聚树脂 结构能够确保涂膜的高耐腐蚀性、高耐候性。
2.1.1 水性FEVE氟乳液分子结构对涂层技能的影响 水性醚类FEVE氟碳乳液与溶剂型FEVE氟碳树 脂在分子结构上有相似之处。本文所制水性面漆选用 的水性FEVE氟乳液主要结构分为3部分:CTFE-乙烯 基醚交替共聚结构,FEVE-丙烯酸酯核壳聚合结构, TFE/FEVE-丙烯酸互穿网络结构。
图1所示为CTFE-乙烯基醚交替共聚结构,由三氟氯乙烯(CTFE)与乙烯基醚以A-B-A-B的模式组成。 侧链上的长分子链醚类,既可以提高交联官能团的含 量和黏结力,又可以改善乳液的稳定性。该乳液制备 的水性涂料可中低温烘烤,也可常温固化。
CTFE-乙烯基醚交替共聚结构
图2所示为水性FEVE氟乳液分子结构中的FEVE丙烯酸酯核壳聚合结构,是FEVE与丙烯酸单体热拼 合形成的结构。具有该结构的共聚物干燥后可以形 成透明的均相涂层。FEVE乳液中含有该核壳结构可 以提升涂层的硬度、保光性以及耐高温黄变性能。 图3所示为TFE/FEVE-丙烯酸酯互穿网络结构。 TFE/FEVE-丙烯酸酯互穿网络结构使涂层具有更好 的涂膜致密性以及涂层柔韧性。
FEVE-丙烯酸酯壳核聚合结构
TFE/FEVE-丙烯酸酯互穿网络结构
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