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氟 涂 料 用 附 着 力 促 进 树 脂,氟 涂 料 用 附 着 力 促 进 树 脂

氟 涂 料 用 附 着 力 促 进 树 脂 刘长亮 孙建美 朱东中化建常州涂料化工研究院 摘要： 综合性能优异的以含氟树脂为基料的室温固化型氟涂料，广泛应用于不同领域。本文主要考察了有机氟涂料对几种常用底材的附着力情况，介绍了由中化建常州涂料化工研究院开发研制的，能有效提高有机氟涂料对常用底材附着力的促进树脂。 关键词： 氟涂料、附着力促进树脂、附着力 1 前言 影响漆膜对底材附着力的因素主要有两方面，即底材和涂料底材由于加工和贮运过程而使表面存在油污、铁锈、焊渣和机械杂物，或者是由于底材自身分子结构的低极性、表面的光滑性等原因，都会影响漆膜对底材的附着力。在保证底材经过良好预处理的前提下，涂料体系自身的性能就成为影响漆膜附着力的主要因素。 以含氟树脂为基料的室温固化型氟涂料，因具有特殊的分子化学结构，而拥有优异的综合性能，有着极为广阔的市场，广泛应用于高楼大厦、大型桥梁、航空航天、文物保护、化工设备和运输业等领域 [1] 。而有机氟涂层对某种底材附着力的好坏，将直接影响到有机氟聚合物涂料在该行业领域中的应用和推广。 2 有机氟聚合物涂层对常用基材的附着力状况 目前，国内市场上溶剂型室温固化氟涂料的主要品种为聚三氟氯乙烯和聚四氟乙烯涂料。针对有机氟涂料的几种常用领域，我们选择了钢板、马口铁板、铝板、铜板、玻璃板、 PE 、 PVC 、 ABS 、橡胶计九种底材，分别考察了有机氟涂料的附着力状况。 2.1 样板制备 钢板、马口铁板、铝板、铜板四种底材采取打磨处理，玻璃板、 PE 、 PVC 、 ABS 、橡胶五种底材用酒精擦拭处理。分别用聚三氟氯乙烯和聚四氟乙烯涂料喷涂，制成膜厚为 20~25um ，外观光滑平整的漆膜。 2.2 附着力检测 漆膜完全固化后，样板用航空航天部武汉仪器厂生产的，划痕间距为 1mm 的划格刀纵横交叉划格， 3M 胶带纸黏附，压紧后以垂直于板材方向快速撕脱，检测划格处漆膜的附着力变化情况。结果见表 1 。 表 1 ：有机氟涂层对各种底材的附着力情况 底材类型 聚三氟氯乙烯涂层 聚四氟乙烯涂层 马口铁板 100/100 100/100 钢板 100/100 100/100 铝板 100/100 100/100 铜板 100/100 100/100 玻璃板 100/100 60/- PE 80/30 70/20 PVC 60/- 50/- ABS 50/- — 橡胶 100/100 100/100 由表 1 可见：有机氟涂料对钢板、马口铁板、铝板、铜板、橡胶五种底材的附着力较为理想；聚三氟 氯乙烯涂料对底材的附着力优于聚四氟乙烯涂料，特别是在玻璃板底材上的附着力。 3 氟涂料用附着力促进树脂 由中化建常州涂料化工研究院研制的氟涂料专用附着力促进树脂，可有效提高氟涂料对多种底材的附着力，而且能与有机氟树脂以任意比例混合。采取附着力促进树脂与有机氟树脂以 25/75的混拼比例，来检测涂层的附着力，样板制备及检测方法同上。结果见表2。 表2：混拼后有机氟涂层对各种底材的附着力 底材类型 聚三氟氯乙烯涂层 聚四氟乙烯涂层 马口铁板 100/100 100/100 钢板 100/100 100/100 铝板 100/100 100/100 铜板 100/100 100/100 玻璃板 100/100 100/100 PE 100/100 100/100 PVC 100/100 100/100 ABS 100/100 100/100 橡胶 100/100 100/100 表 2 可见，采用由中化建常州涂料化工研究院研制生产的氟涂料用附着力促进树脂，对有机氟涂层附着力的提高有很大帮助，特别是在 PE 、 PVC 、 ABS 和玻璃板等底材上，促进作用更为明显。 4 结果与讨论 4.1 有机氟树脂的结构与性能关系 由于氟树脂所具有的独特优异性能，将其作为主要成膜物质用于制备氟涂料，已成涂料行业共识 [2] 。然而，由于纯粹的氟单体较难溶于有机溶剂，且难于固化成膜。通常溶剂型室温固化氟涂料都采用氟单体、含— OH 、— COOH 、 C — H 烯烃的三元或四元共聚而成，乙烯基单体的加入，可以提高氟树脂的溶剂可溶性、增加与基材的附着力，而且给树脂分子链上带入羟基和羧基，使树脂具备了更多的性能，增加了它的使用范围。 有机氟聚合物涂料的优异性能与分子中氟原子的含量有密切关系。乙烯基组分引入的越多，含氟共聚物在有机溶剂中的溶解性能越好，氟原子在共聚物中的数量和比例就越低，势必会影响到含氟树脂的优异性能；乙烯基组分的引入量也不能太低，因为随着引入数量的降低，其在有机溶剂中的溶解性能难以保证 [3] ，施工性能下降。 4.2 氟涂料用附着力促进树脂的性能要求 附着力促进树脂与有机氟树脂涂料良好的混溶性是首要的问题。在解决混溶性的基础上，要保证树脂分子结构中含有一定量的羟基、羧基和其他的极性基团。羟基加入量的大小，主要考虑漆膜的交联密度和机械性能，羧基含量的依据是树脂与氟树脂的相 溶性、与颜料的润湿性及 与底材的附着力，极性基团的加入主要是改善漆膜与底材的润湿性能 和提高附着力。 4.3 附着力促进树脂对氟涂料其它性能的影响 4.3.1 耐水性能的影响 有机氟涂料因其优异的综合性能，应用领域得以迅速拓宽，对漆膜的耐水性能的要求也越来越高，有许多场合甚至要求漆膜能在一定的温度范围内使用。我们将上述两种检测过附着力的样板，用来检测漆膜的耐水性能。钢板、马口铁板、铝板、铜板、玻璃板放于沸水中煮 1h ， PE 、 PVC 、 ABS 、橡胶板放于 60 ℃恒温水中浸泡 24h 后，检测整个漆膜的外观和划格处附着力的变化情况。表 3 是纯有机氟涂料和使用附着力促进树脂的漆膜耐水性能比较。 表 3 ：漆膜耐水性能检测 底材类型 聚 三 氟 氯 乙 烯 涂 层 聚 三 氟 氯 乙 烯 拼 合 涂 层 聚 四 氟 乙 烯 涂 层 聚 四 氟 乙 烯 拼 合 涂 层 马口铁板 满板泡，附着力完全丧失 划格处小泡，附着力无变化 泡较多，附着力完全丧失 无泡，附着力无变化 钢板 同上 同上 同上 同上 铝 板 泡较少，附着力部分丧失 基本无泡，附着力无变化 基本无泡，附着力部分丧失 无泡，附着力无变化 铜板 同上 同上 同上 同上 玻璃板 满板泡，附着力完全丧失 划格处小泡， 附着力部分丧失 泡较多，附着力完全丧失 无泡，附着力无变化 PE 漆 膜 完 全 脱 落 泡较少，附着力基本无变化 漆 膜 完 全 脱 落 无泡，附着力基本无变化 PVC ABS 橡 胶 泡稍多，附着力部分丧失 泡较少，附着力 无变化 泡较多，附着力完全丧失 无泡，附着力基本无变化 由表 3 可见，无论是聚三氟氯乙烯还是聚四氟乙烯涂料，加入附着力促进树脂， 均能有效提高漆膜的附着力，较好地改善漆膜的耐水性能。 4.3.2 漆膜其它性能评价 为了检测附着力促进树脂对氟涂料性能的影响，我们对漆膜的综合性能进行了评价。结果见表 4 。 表 4 ：漆膜的综合性能比较 检 验 项 目 纯氟树脂 涂 料 附着力促进树脂 / 氟树脂涂料 成 漆 状 态 透明清澈 透明清澈 柔 韧 性 / mm 1 1 耐 冲 击 性 / cm 50 50 划 格 附 着 力 100/100 100/100 沸 水 附 着 力 基本丧失 基本不变 耐 10%HCl- 水溶液 好 好 耐 10% NaOH- 水溶液 好 好 耐 200# 汽 油 好 好 耐 3% NaCl- 水溶液 好 好 耐 65% 水性氧化铁红色浆污 染 好 好 漆膜耐人工气候老化和人工辐射暴露 1500h 粉 化 0 0 变 色 1 1~2 以上数据说明，氟涂料用附着力促进树脂的加入，对漆膜的综合性能基本无影响，当然，附着力促进树脂的加入，与纯氟树脂涂料相比，其不粘性、耐热性等不可避免地要下降 [4] ，但由于可较大幅度提高氟涂料对多种底材的附着力，进一步扩大了有机氟涂料的应用范围。 5 结论 使用附着力促进树脂的氟涂料，对整个漆膜的综合性能影响不大，可较好地改善漆膜的耐水性能和提高对多种底材的附着力。 氟涂料用附着力促进树脂，可以任意比例与有机氟树脂混拼使用，对降低有机氟涂料的涂装成本有着积极的意义。

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