2019高性能水性氟碳漆的研制

高性能水性氟碳漆的研制

【字体：大中小】【打

印此页】发布日期：[2007-1-19] 共阅[575]次

摘要：叙述了从市售的氟碳乳液中选出最佳产品配制涂料，与普通乳胶涂料、溶剂型氟碳涂漆对比检验结果，确定了适用的配方。对施工要求也作了介绍。关键词：水性氟碳涂料外墙涂料建筑涂料

1. 前言

墙面装饰材料对建筑物起装饰和保护作用，提高建筑物的耐久性，延长其使用寿命。由于建筑业的快速发展以及人们对物质和精神生活需求的不断增长，我国现代装饰材料已迅猛发展起来。目前国内外应用于外墙装饰的材料主要又装饰石材、玻璃幕墙、外墙饰面砖、各种饰面板材、建筑涂料等，综合国内外外墙装饰材料的特点及应用趋势看，我国外墙饰面材料应以高性能、环保的外墙涂料作为主要的发展方向。高性能的外墙涂料中，当首推氟碳漆。由于用氟碳树脂所制成的氟碳漆，应用在外墙装饰中，以其特有的耐候性、抗沾污、耐溶剂、耐酸碱、疏水等特性受到装饰界的关注和青睐。

目前的氟碳漆主要是以溶剂型为主，而由于溶剂性氟碳漆含有较高的VOC，施工时溶剂直接挥发在空气中无法回收，造成资源浪费，污染环境，对施工工人也有一定的毒害，施工工具难以清洗。此外，溶剂型氟碳漆的漆膜致密，透气性差，有时候容易局部气泡。由于这两个原因，对氟碳漆水性化有较迫切的要求。水性氟碳漆中含有的C-F键，因其键距少、键能高、抗热解，因而制成的氟碳漆具有表面张力低，耐候、耐热、抗沾污等特点，且VOC含量极低，符合现代社会可持续发展的趋势和要求。近几年来，水性氟碳乳液方面的研究技术有了很大进步，已有一批企业已成功研制出水性氟碳乳液，水性氟碳乳液的

研制进展也常见诸于各种报刊。在此基础上，后面介绍的水性氟碳漆的研发情况就时在此基础上进行的。

2. 试验部分

2.1 试验原料和配方

水性原料和配方水性氟碳漆的基本配方见表1。

试验所采用的原料中，助剂全部使用外国进口产品，钛白粉为国外生产的易分散、高耐候性金红石型钛白粉，水性氟碳乳液选用经试验选定的国产氟碳乳液。

2.2 制漆工艺

将1～12准确称量加入容器中，搅拌10min，加入13～14，用15清洗容器的内壁，然后用高速分散机高速分散20～30min，细度合格后，低速搅拌下加入16，搅拌均匀后加入17～18，在继续用分散机搅拌约20min即可完成。

2.3 执行标准与性能测试由于目前国内暂无水性氟碳漆的检测标准，这里参照《合成树脂乳液外墙涂料GB/T9755-2001优等品》的规定进行取样、制板和测试。

表1 水性氟碳漆的基本配方

3 结果与讨论

3.1 氟碳乳液的选择

目前，应用比较广泛的氟碳树脂主要有PTFE、PVDF、PEVE三大类型，水性含氟聚合物则以FEVE为主。随着科技的发展，制备水性氟碳乳液由传统的四种方法：乳液聚合法、后乳化法、悬浮聚合法、剪切乳化法，发展到的核壳乳液聚合、微乳化聚合、细乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等技术，而水性氟碳乳液的聚合物的组成、氟含量、乳化剂的用量以及聚合工艺等各种因素会影响漆膜的最终性能。国内市场上的水性氟碳乳液，国内外都由不少厂商在销售，例如有日本的大金、旭硝子、美国的杜邦公司、国内的北京宝威、上海森宝等公司，其售价从30～50元/公斤到150元/公斤不等。在研发过程中对国

内外不统供应商的氟碳乳液样品经过初步筛选后，分别选用来自不同产地的五个样品（编号分别为A、B、C、D、E）进行性能测试对比。采用同样的配方，其性能对比结果如下表2。

表2 选用不同氟碳乳液的成漆性能对比

从以上的试验结果可以看出，用水性氟碳乳液制成氟碳漆后，漆膜性能方面都有不错的表现。而综合各方面，从制漆性能、漆膜性能、贮存稳定性、施工性、成本等各方面因素考虑，D(北京宝威PF-1氟碳乳液)有突出的耐候、耐沾污核制漆性能，有较高的光泽，成本适中，决定选用D乳液，然后进一步调整配方，解决其色浆相容性略差的问题。

3.2 颜填料和助剂的选择

颜填料在涂料中能改善涂料的物理和化学性能。耐候性优异的水性氟碳漆对颜填料的要求很高，要求漆具有很好的耐候性和稳定性，以使整个漆膜的性能得到良好的体现。因此，颜料一定要选用耐光保色性好、不溶解、耐碱的优质颜料，比如钛白粉用国外进口的金红石型耐候性优良易分散的钛白粉；着色颜料尽量用无机系列的产品。填料也要耐光保色性好、不溶解、耐碱、例如云母粉，具有优良的耐热耐酸性、耐碱性、耐候性，其片状结构能阻止紫外和水

分的穿透，有防止龟裂、推迟粉化等的功能。助剂在涂料中的用量虽不大，但其作用明显，必不可少。在助剂的选择中，因为水性氟碳乳液的表面张力较低，要选择适当的润湿、分散剂，以避免调色时出现浮色、发花以及贮存过程中的沉淀、分水等现象的发生，且要求耐水性好，尽量少的添加，避免漆膜耐水性下降。因为水性氟碳漆的漆膜耐候性要比一般的墙面漆好很多，因此要添加足够的防腐防藻剂。

3.3 与其他种类的墙面漆的性能对比

氟碳漆的有点主要时超强的耐候性与良好的耐沾污性，因此，在研制水性氟碳漆的过程中，与其他不同种类的墙面漆作了对比。分别是苯丙乳胶漆、纯丙乳胶漆、硅丙乳胶漆、溶剂型双组分氟碳漆，其性能对比见表3。

表3 氟碳漆与其他种类墙面漆性能对比

注：保光性为试验后的光泽与试验前的光泽对比。

从上表可以看出水性氟碳漆的耐候性和抗沾污虽比溶剂型双组分氟碳漆

稍差，但与其他种类的墙面漆相比，具有明显的优势。

3.4 水性氟碳漆的评价

本试验研制的水性氟碳漆送检结果如表4。

表4 水性氟碳漆的检测指标

3.5 水性氟碳漆的施工

业内行话说“三份漆，七分用”，可见施工的重要性。水性氟碳漆的施工可以用有气或无气喷涂、辊涂、刷涂。基材要坚固、平整、干燥、清洁、含水率应小于10%，Ph值应小于10，要用封闭性良好的封闭底漆，如：可使用水性环氧做封闭底漆。只有处理好底材，按要求施工，才能发挥出水性氟碳漆的作用和优点，使墙面获得良好的保护和装饰。

4 结束语

通过以上的试验和讨论可以看出，此次试验所研制的水性氟碳漆具有优异的性能，应用在墙面上比一般乳胶漆有更好耐候性和抗沾污性，而与溶剂型氟碳漆相比，有与其相当的漆膜性能而VOC的含量却很多。因此，水性氟碳漆以其优异的漆膜性能和环保性能符合现代墙面装饰装修的要求，具有应用价值和良好的推广前景。