交联型氟树脂与涂料性能关系的研究

第八届全国涂料与涂装技术信息交流会第四届全国氟硅高功能涂料开发与应用研讨会作者:夏范武王书林许君栋2005年5月广州无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究0引言1实验1.1原材料1.2FEVE的合成1.3色漆配方2结果与讨论2.1单体活性与交替性2.2氟树脂氟含量与交替性的关系2.3转化率与氟含量的关系2.4涂膜的耐候性2.4.1清漆膜的耐候性2.4.2色漆的耐候性2.5耐沾污性2.6影响氟涂料性能的其它因素2.6.1OHV2.6.2固化剂的选择2.6.3催化剂的用量3结论无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究品种优点局限性PVF可作液体涂料，经济分解温度接近“熔合温度”，实用性不强PVDF耐候性优异光泽和色彩有限，工厂施工，不能重涂FEVE耐候性接近PVDF光泽和色彩选择范围宽，可现场施工，维护方便无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究FEVE的合成原材料：二甲苯、醋酸乙烯酯、羟乙基乙烯基醚、十一烯酸、引发剂A，CTFE工艺：加入除CTFE以外的原料，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%无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究色漆（双组分）配制甲组分: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%无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究结果与讨论单体活性与交替性氟树脂氟含量与交替性的关系转化率与氟含量的关系涂膜的耐候性耐沾污性影响氟涂料性能的其它因素无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究影响氟涂料的耐候性的因素是什么？氟树脂的质量交替性氟含量氟单体交联程度固化剂颜料助剂……无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究单体活性比与交替性检验的单体活性比及Q-e值单体Qer1r2r1r2CTFE0.0201.480.0080.043.2×10-4CHVE0.081-1.550.0030.041.2×10-4VAc0.064-0.720.0120.651.8×10-3VP0.088-0.860.0070.584.1×10-3VB0.072-0.450.0161.502.4×10-2注:CHVE=环己基乙烯基醚;VAc:醋酸乙烯酯;VP:醋酸新戊酸乙烯酯;VB:苯甲酸乙烯酯M1=CTFE，M2=乙烯基单体，按[M1]/[M2]=1/1计算。结论：在乙烯基单体中CHVE显示最小的r1r2（r1=k11/k12，r2=k22/k21），因而更易获得交替共聚物。经调整单体比例，并使CTFE过量的情况下，VAc的交替性也可以接近98%。无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究氟树脂氟含量与交替性的关系CTFE自聚倾向非常小，而VAc相对稍大些。通过调整体系中VAc的反应浓度，选择适当的链转移剂，完全可以控制交替性、相对分子质量和分散度。因此，我们可以通过测量氟树脂中氟含量反推出交替性程度。各种氟乙烯单体的氟含量氟单体相对分子质量氟含量,%氟单体相对分子质量氟含量,%TFE10076.0CTFE11748.7VDF6459.4VF4641.3HFP15076.0TrFE8269.5无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究知道每种单体相对分子质量后，据投料质量计算出聚合物理论氟含量。氟树脂氟含量与交替性的关系各种乙烯基单体的相对分子质量单体相对分子质量单体相对分子质量单体相对分子质量CHVE126VAc76十一烯酸184EVE70IBVE119烯丙醇58HBVE100HEPE102VB114理论氟含量=ncMc*48.7niMi+ncMci=1F=Cbm(10EK_1)_1实际氟含量理论氟含量无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究通过测定转化率可以推算实际氟含量：实际氟含量%=理论氟含量%×转化率如转化率为0.8，理论氟含量26.56%，则实际氟含量=26.56%×0.8=22.64%。品种转化率，%10080859095备注CTFE+乙烯基醚氟含量，%26.56----用特种单体改性的除外CTFE+乙烯基酯氟含量，%27.4021.9023.2024.6026.00结论:在相同配方的情况下，产物的转化率越高，说明参与共聚的单体与氟单体的交替聚合越严格，也说明参与共聚改性的单体的自聚率越低。转化率与氟含量的关系不同类型经典氟树脂配方的氟含量与转化率关系无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究插入氟含量和分子量及分散度的图片(找于)无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究清漆膜的耐候性不同转化率树脂耐候性（UV灯）对比实验号类型转化率保光率，%一周二周三周01CTFE+乙烯基酯8281706002CTFE+乙烯基酯8590868503CTFE+乙烯基酯90959392.504CTFE+乙烯基酯9598979705CTFE+乙烯基醚9998.59897.806丙烯酸型-848065无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究FEVE共聚物树脂特征参数类型Tg，℃OHV，mgKOH/gMnF含量，%3F型355212000264F型35501200034清漆膜的耐候性无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究清漆膜的耐候性60°保光率/%SWM暴露时间/h3F-1（CTFE型）4F-1（TFE型）PTFE比PCTFE对热、化学品、光的降解更稳定，但以TFE或CTFE为氟单体合成的FEVE树脂聚合物中，聚合物链的单体序列、交联点的分布或某些其它因素似乎比在氟烯烃单元中Cl或F原子的存在对其耐久性赋予更大的影响。无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究色漆的耐候性60°保光率/%SWM暴露时间/h3F-A（CTFE型+TiO2（A））4F-A（TFE型+TiO2（A））3F-B（CTFE型+TiO2（B））4F-B（TFE型+TiO2（B））无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究清漆膜的耐候性无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究耐沾污性4F改性型树脂涂料传统型树脂涂料暴露月数/月日本推出了一种所谓自清洁常温干TFE型FEVE氟树脂技术，这种技术是通过采用一种球形陶瓷技术来获得自清洁功能的。雨帘暴露试验（静水接触角）水接触角/˚结论:不能认为采用了TFE型FEVE就解决了耐沾污性,关键是球形陶瓷技术而易于形成一层亲水(疏油)层.无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究影响氟涂料性能的其它因素FEVE的羟值对涂膜性能的影响羟值，mgKOH/g树脂4040~5050硬度1~2H2H3H划格附着力，级1~211~2柔韧性，mm113冲击，cm405030耐水，d81012耐溶剂二甲苯擦拭，次50100120耐酸性，浸10%H2SO4，d6710耐碱性，浸10%NaOH，d4710无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究影响氟涂料性能的其它因素不同固化剂的氟涂料性能比较项目HDI三聚体HDI缩二脲IPDI三聚体活性高稍低低对潮气的敏感性高高较低NCO/OH1.1~1.5:11.1~1.5:11:1混容性有限有限好不粘尘干燥有限较差良好通常采用HDI三聚体可获得较好的硬度且较经济，由于所用溶剂的水含量不一样，因而NCO/OH比要根据具体情况采用不同的比值。无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究影响氟涂料性能的其它因素催化剂用量对漆膜性能的影响项目添加量（以漆液固体计）0.01%0.03%0.0%50.10%指触干时间，min60503020附着力，级1~211~22冲击，cm40505020使用期，h12852无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究结论测试氟树脂的氟含量与理论氟含量相比较，计算出转化率，判断单体序列交替性。无论CTFE型或TFE型只要交替程度高，均可达到15年以上的寿命。如果颜料选择或分散不当，可能出现相反的耐候性结果。对“4F型”尤其如此。加速老化的结果只作为初步判断耐候的优劣，涂膜的耐候性不能光凭老化试验结果。3F型已有20年的应用数据。聚合物的羟值、采用的单体以及固化剂或其用量均会对涂膜性能产生影响。即使是同一聚合物也会因颜料分散好坏而对底材（底涂层）的附着发生变化。交替性好的FEVE氟树脂涂料无论“3F型”还是“4F型”表面能均低，属于易清洗型涂料，但有人已将TFE型经球形陶瓷改性后可在较短时间内使涂膜具有亲水性，耐沾污性提高，可制成自清洁性（依靠雨水冲洗清洁），但CTFE型的改性研究未见报道，并不说明它不能制成自清洁型涂料。随着氟涂料的普及，将会促进其研究的深入。无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究我们的联系方式：TEL：[phone]FAX：[phone]无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究无锡万博氟碳树脂有限公司交联型氟树脂与涂料性能关系的研究