4 氟碳涂料介紹
4.1 氟碳涂料特點(diǎn)
氟碳涂料顧名思義,是指主體樹脂為含氟樹脂,即主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子材料。它包括氟烯烴聚合物或氟烯烴和其他單體的共聚物兩類。在歐美等西方國家將其稱為“氟碳樹脂”(fluorocarbon resin),由其為成膜物制成的涂料則稱作“氟碳涂料”(fluorocarbon coating)。在我國習(xí)慣稱作“含氟樹脂”和“含氟涂料”。
目前,國際上形成了3 種不同用途的氟樹脂與氟涂料行業(yè),第一種是1938 年以美國杜邦公司為代表的熱熔型氟涂料特氟龍不粘涂料,主要用于不粘鍋、不粘餐具及不粘模具等方面;第二種是1965 以美國阿托- 菲納公司生產(chǎn)的聚偏氟乙烯樹脂PVDF 為主要成分的建筑氟涂料,具有超強(qiáng)耐候性,主要用于鋁幕墻板;第三種是1982 以日本旭硝子為代表的室外常溫固化氟碳涂料——氟乙烯和羥基乙烯基醚共聚物(FEVE 氟涂料),這種FEVE 常溫干燥型氟碳涂料不需烘烤,可在建筑及野外露天大型物件上現(xiàn)場施工操作,從而大大拓展了氟碳漆可應(yīng)用的范圍,主要應(yīng)用于橋梁、電視塔、大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施等難以經(jīng)常維護(hù)重涂或施工成本較高的塔架防腐等領(lǐng)域。氟碳涂料具有優(yōu)異的性能,主要源于以下幾點(diǎn):
氟碳樹脂中氟原子電負(fù)性最高;
氟碳鍵能比其他化學(xué)鍵能大,達(dá)485kJ/mol ;
氟碳鍵距最短,為0.1317nm ;
氟原子與碳碳主鍵緊密結(jié)合,形成一個螺旋形結(jié)構(gòu)。
由于上述特征,氟原子遮蔽了碳鍵間的正電效應(yīng),使涂膜具有較小的聚合能和低表面張力;氟原子與碳碳形成一個螺旋形結(jié)構(gòu),具有屏蔽作用;氟原子保護(hù)C-C 鍵免受紫外線和化學(xué)品侵蝕;涂膜的固化過程中,氟原子會發(fā)生遷移而富集到涂膜表面,使氟碳涂料具有較好的耐候性、耐寒性、耐高溫、耐腐蝕、耐化學(xué)及表面自潔性能等,這是其他涂料無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

圖1 FEVE氟碳樹脂結(jié)構(gòu)

圖2 不同涂層的耐候性能比較