二級結(jié)構(gòu)工程師考試：氟碳樹脂涂料的發(fā)展

　　氟碳樹脂涂料的發(fā)展

　　以 PVF ( 聚氟乙烯 )、PVDF (聚偏氟氯乙烯 )、PTFE ( 聚四氟乙烯 ) 為基礎(chǔ)的涂料主要利用其不粘性，屬于熱熔型的氟碳涂料，需高溫烘烤，熱熔融流平成涂膜。如 DuPont 公司的特氟隆涂料，主要應(yīng)用于電飯鍋及烹飪用具、電熨斗、高溫反應(yīng)釜的內(nèi)壁等。由于這類涂料施工工藝復(fù)雜，其應(yīng)用受到限制，只能用于可經(jīng)受高溫的鋁板或鋼板上。對這類涂料的改性，一方面要提高溶劑的可溶解性;另一方面是降低烘烤溫度。已采用多種含氟單體與帶側(cè)基的乙烯單體或其它極性乙烯單體共聚的方式進(jìn)行，減少了結(jié)晶性，增加了溶劑可溶性，如 Elf Atochem ( 北美 ) 公司的 VDF/ TFE/ HFP 三元共聚物及 VF2/ HFP 二元共聚物涂料，降低了烘烤溫度并提高了溶解性。使用四氟乙烯或三氟氯乙烯單體與其他極性乙烯單體在控制條件下進(jìn)行溶液聚合、懸浮聚合可以制得分子量為 2000 ～ 5000 的有機(jī)可溶的熱塑性氟樹脂涂料。

　　PVF 和 PVDF 與丙烯酸酯共混的超耐候性建筑涂料是氟碳涂料的第二大類。將 VDF共聚物與 PMMA ( 聚甲基丙烯酸甲酯 ) 溶于溶劑中，用輥涂法將這種混合物施工，并在 (200 ～ 230) ℃下烘烤，隨著溶劑蒸發(fā)形成一層均勻的聚合物涂膜。隨著研究的進(jìn)展，該類型涂料已水性化。

　　用含氟單體與非含氟單體進(jìn)行共聚制得溶劑型或水性涂料是氟碳涂料發(fā)展的又一品種。一般是先由含氟單體與一般 ( 甲基 ) 丙烯酸酯類單體或烷基乙烯基醚類單體進(jìn)行溶液或乳液聚合形成有機(jī)氟聚合物，再進(jìn)行復(fù)配成為可交聯(lián)型的高性能涂料。日本旭硝子公司的 Lumiflon 系列產(chǎn)品就是這種類型。目前常用的含氟單體有 TFE、CTFE ( 三氟氯乙烯 ) 、 VF 和 VDF 等。這些氟碳涂料具有優(yōu)異的耐候性、耐水性和耐油性，已在金屬和非金屬建材涂裝、紡織品和皮革涂飾等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

　　含 ( 全 ) 氟基團(tuán)的丙烯酸酯類聚合物的應(yīng)用又開創(chuàng)了氟碳涂料的新品種?？煞譃槿┧狨ヮ惥畚?、全氟丙烯酸無軌共聚物和全氟嵌段丙烯酸酯類共聚物?？赏ㄟ^加入引發(fā)劑和乳化劑，經(jīng)乳液聚合反應(yīng)制得水性涂料，也可制得高固體分涂料，應(yīng)用范圍極廣。

　　氟碳涂料的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢是采用分子設(shè)計理論，融進(jìn)許多新技術(shù)和方法，使氟碳樹脂能滿足發(fā)展的需求，滿足各具特色的實際應(yīng)用。如納米技術(shù)、自分層技術(shù)、自組裝技術(shù)、超臨界流體技術(shù)、等離子體化學(xué)蒸氣沉積和物理蒸氣沉積、濺射技術(shù)、消融技術(shù)、自旋涂裝、轉(zhuǎn)移涂層、模塑裝飾、預(yù)加工涂層等。表面改性技術(shù)也取得了進(jìn)展，如所謂的“蓮飾效果”，即對涂膜的表層狀態(tài)進(jìn)行改性。汽車行業(yè)對氟碳涂料呈現(xiàn)出極大的興趣，杜邦公司開發(fā)出含氟量小至 1% 的涂料產(chǎn)品，并直接涂裝在基材表面上。氟碳樹脂的發(fā)展方向?qū)⑹堑统杀?、低熔點、低氟含量和高耐久性。

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