data-full-width-responsive="true"> 0 引言环氧粉末涂料为20 世纪60 年代开发的热固性粉末涂料,是我国粉末涂料中生产量最多、涂膜外观类型和花色品种也最多、应用范围最广泛的粉末涂料品种。其涂膜具有优良的物理机械性能, 涂膜对底材有较好的附着力,电绝缘性好,且耐化学腐蚀性能优良。现已被广泛应用于化工、电器、仪表、机械及运输管道的内外防腐,在防腐涂料中占据主导地位。但是,由于环氧树脂本身的特性, 环氧粉末涂料在实际应用中耐候性较差、涂膜易粉化,不宜用作户外涂装,限制了环氧粉末涂料的应用。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。氟碳涂料优越的涂层性能来源于FC 键的结构。氟是电负性最大的元素,原子半径很小,形成的CF 键极短、键能大、极化率低,氟原子紧密排列在聚合物碳链的周围,起到了良好的保护作用,使涂层具有优异的耐候性、耐腐蚀性、耐化学药品性、耐沾污性、低表面张力以及疏水、疏油性等特殊表面性能,户外使用寿命长达20 a 的数据,目前,氟碳涂料已在建筑、化工、电气电子、机械、航天航空、家庭用品等领域得到应用,尤其在重污染、强腐蚀的环境中更显示了其优越的防护性能。但纯氟碳粉末涂料成本较高,且涂层机械性能和附着力稍差, 其应用受到了很大的限制。目前在耐候性和防腐性要求都较高的领域, 市场上一般采用双层喷涂的方法,即底层防腐涂层,面层耐候涂层, 但是此方法实际生产工序和过程控制都较为复杂, 喷涂条件要求很高, 也容易出现层间附着力不好,还有第二次喷涂上粉问题都有待解决。本研究将氟碳粉末与环氧粉末邦定混合, 利用氟碳树脂的迁移上浮分层原理, 制备了具有优异耐候性能、卓越的防腐性能、良好机械性能、简单的施工性能和优异附着力的超耐候防腐粉末涂料。1 实验部分11 实验原理环氧粉末(EP-C)与氟碳粉末(FC-C)相容性有一定差异,两者相容性较差时表面易出现缺陷,相容性太好时不利于氟碳粉的上浮,目前氟碳粉末品种较单一,而环氧粉末的可选择性较大, 因而实验时宜选择与氟碳涂料相容性稍差的环氧粉末。干混体系起始反应温度对上浮也有较大影响。起始反应温度较高时,在反应开始前会有充分时间让FCC迁移上浮,FC-C 起始反应温度较高,为170 ℃,因而实验中选择起始反应温度较高的EP-C 即可。本研究选择的是双氰胺固化剂, 双氰胺在150 ℃时开始与环氧反应,且此温度下反应速度很慢,熔融体系有足够的时间让FC-C 迁移上浮。黏度也是一个重要的影响因素, 实验中宜选择黏度较低的环氧粉末。12 主要原材料环氧树脂(E-12):CYD-014U,中国石化;氟碳树脂:旭硝子LUMIFLON LF-710F(也可选用华通瑞驰的SRF-750P),旭硝子;钛白粉:R960,杜邦;双氰胺(DI鄄CY) 固化剂、IPDI 缩脲二酮(BF1530)、超细硫酸钡(1250 目)、流平剂(TROY-486)、超耐候炭黑FW-200、脱气剂结晶安息香:市售工业品。氟树脂的物化性能如表1 所示。
13 主要设备双螺杆挤出机(SLJ-30A)、高速粉碎机、高压静电喷枪、电热恒温鼓风干燥箱等。14 实验配方设计实验配方分别如表2、表3 所示。
15 制备工艺按2 个配方所列分别称量原材料, 各自预混合后分别经双螺杆挤出机熔融挤出压制成薄片, 设定Ⅰ区温度为:85~105 ℃;Ⅱ区为:100~120 ℃。冷却后用高速粉碎机粉碎,经标准筛过筛,分别制得FC-C 和EP-C粉末。所得粉末以不同预定比例干混均匀后用高压静电喷枪喷涂样板,将样板放入恒温鼓风干燥箱200 ℃20 min 固化后取出,冷却至室温待测。本实验采用底粉和面粉2 种粉分别熔融挤出,再进行干混或邦定加工,产品过筛,形成成品,喷涂烘烤形成表面均匀的涂膜。粉末涂料干混加工工艺如图1所示。