data-full-width-responsive="true"> 0 引言以FEVE 氟碳树脂为成膜树脂制备的涂料称为FEVE 氟碳涂料。FEVE 氟碳树脂的概念最初来源于日本旭硝子公司,是英文Fluoro-Olefine Vinyl Ether Copolymer 的缩写,直译为氟烯烃与乙烯基醚的共聚物。实际上旭硝子公司提供的是三氟氯乙烯与乙烯基醚的共聚物,典型牌号为LF-200。但现在FEVE 的概念有所延伸,FEVE 指氟烯烃单体(三氟氯乙烯或四氟乙烯)与乙烯基单体(乙烯基醚单体或乙烯基酯单体或其混合单体)的共聚物。1 FEVE 氟碳涂料的制备双组分FEVE 氟碳树脂大类上属于聚氨酯体系。FEVE氟碳树脂中除了主单体氟单体和乙烯基醚(或酯)单体外,还含有带羟基的乙烯基单体,分子链上的游离羟基和脂肪族异氰酸酯固化,形成NHCO键,从固化机理上看FEVE 氟碳树脂属于聚氨酯类型。因此FEVE 氟碳涂料的制备,可借鉴丙烯酸聚氨酯涂料的制备经验。但在实际的氟碳涂料制备过程中,发现FEVE 氟碳涂料的制备要复杂得多,尤其是对颜料的润湿分散性较差,如何防止漆膜浮色发花是要解决的关键问题。由于分子结构特征不同,不同类型FEVE 氟碳涂料在助剂选用上差别很大,特别是消泡剂和流平剂的选择,在一种FEVE 氟碳涂料中效果很好,但在另一种FEVE 氟碳涂料中可能效果一般。总体上,乙烯基酯单体共聚的FEVE 氟树脂与传统聚氨酯涂料助剂选择上有较大的通用性,而乙烯基醚类的、四氟乙烯类的FEVE 氟树脂在助剂选择上与传统聚氨酯差异性较大。11 溶剂型FEVE 氟碳涂料的制备111 不同类型FEVE 氟碳树脂耐候性比较(一) 实验方法(1) 主要原料FEVE 氟碳树脂:1:CC-03,常熟三爱富中昊化工新材料有限公司;2#:GK-570,大金氟涂料(上海)有限公司;5:LF-200,旭销子株式会社;6#:JF-2X,常熟三爱富中昊化工新材料有限公司;7:JF-3,常熟三爱富中昊化工新材料有限公司;8:F-100,大连振邦氟涂料有限公司;固化剂3390:德国拜耳;二氧化钛R960:美国杜邦公司;助剂:BYK 公司。(2) 涂料及涂膜制备研磨PVC 值相近的白色涂料作为耐候性比较基础。二氧化钛均选用R960,助剂为与不同FEVE 相适应的助剂,PVC 值为15%。按照n (-NCO)∶n (-OH)=11∶1 的比例将基料和固化剂混合搅拌均匀,熟化05 h 后制备漆膜。钢板喷砂除锈,处理等级Sa 2,喷砂粗糙度Rz40~75 m;涂层配套体系环氧富锌底漆(2m)+环氧云铁中间漆(2m)+氟碳面漆(2m)。(3) 试验方法大气自然曝晒试验按GB/T 92761996《涂层自然气候暴露试验方法》进行,试板面向正南方,与地面呈45角。人工加速老化试验按GB/T 18651997《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露(滤过的氙弧辐射)》进行。(二) 结果与讨论(1) 自然曝晒结果第1 组自然曝晒试验是在北京地区大气曝晒试验站进行的。表1 为自然曝晒后的60角失光率。0#-1 为对照样丙烯酸面漆;0#-2 为对照样丙烯酸聚氨酯面漆。
从表1 可以看出,单组分丙烯酸面漆第1 年曝晒后,轻微失光,第2 年曝晒后漆膜出现严重失光;丙烯酸聚氨酯面漆曝晒1 a 后很轻微失光,曝晒2 a 后明显失光,曝晒3 a 后出现严重失光;而氟碳涂料曝晒2 a 后漆膜没有失光,曝晒5 a 后,表现最好的5#漆膜未出现失光现象,6#出现很轻微失光,8#和7#出现轻微失光。图1 为北京地区自然曝晒5 a 后环境扫描电镜照片,左侧的图片放大500 倍,右侧图片放大了2 000 倍。从图1 可以看出,曝晒后丙烯酸聚氨酯面漆漆膜明显破坏及颜料粒子的脱落现象。而氟碳涂料放大500 倍时,观察漆膜表面破坏并不明显,但放大2 000 倍时,还是可以清晰地看出漆膜表面的破坏现象。虽然5#涂膜测试曝晒前后光泽没有变化,但是漆膜自身的老化现象已经发生,只是破坏的尺寸很小,不影响光泽反射而已。第2 组自然曝晒试验在北京、武汉、万宁、江津、沈阳大气曝晒站进行。采用6#和2#氟碳树脂制备氟碳涂料面漆,对应4 种样板:1#样板:环氧富锌(80 m)+6氟碳面漆(70 m);2#样板:环氧富锌(80 m)+环氧云铁(100m)+6氟碳面漆(70 m);3#样板:环氧富锌(80 m)+环氧云铁(100 m)+2氟碳面漆(70 m);4#样板:电弧喷铝(120m)+封闭+环氧云铁(100 m)+2氟碳面漆(70 m)。自然曝晒2 a 后失光率见表2。
从表2 可以看出,配套底涂层对氟碳面涂层影响较小,氟碳面涂层的失光率情况与涂层配套体系关联度不大;除万宁外,在其
他曝晒场,两种氟碳涂料的失光率均很小;在万宁地区2#氟碳漆出现很轻微失光,6#氟碳漆出现轻微失光。