二級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考試：自分層氟碳涂料

　　自分層 (self -stratification) 氟碳涂料

    自分層涂料的理論始創(chuàng)于 20 世紀(jì) 70 年代，首先有人將該理論用于粉末涂料，而后又用于溶劑涂料和水性涂料，如環(huán)氧 ― 橡膠、環(huán)氧 ― 聚氨酯彈性體等。世紀(jì)之交，我國(guó)有的科研院所運(yùn)用自分層理論開展了氟樹脂防粘涂料的研究，主要為溶劑型產(chǎn)品，應(yīng)用于工業(yè)部件、模具、炊具家電等領(lǐng)域。近年又有人研制了水性自分層氟樹脂涂料，應(yīng)用于建筑內(nèi)外墻等。自分層涂料拓寬了涂料樹脂的應(yīng)用范圍，在不久的將來會(huì)獲得廣泛的應(yīng)用。

　　自分層涂料由兩個(gè)或多個(gè)不相容的樹脂組成，可為粉末、水性或溶劑型涂料。將其施工在底材上，成膜過程中發(fā)生相分離或組分遷移，成為涂膜組成逐漸變化的梯度涂層。這樣一次施工，如與氟碳樹脂復(fù)配的涂料體系，固化分層后，既能獲得氟碳樹脂優(yōu)異的表面性能，又能獲得復(fù)配樹脂對(duì)底材的優(yōu)良的附著力和強(qiáng)度，同時(shí)過渡區(qū)域?qū)优c層扣在一起，不存在層間附著力問題，且施工簡(jiǎn)便。

　　自分層涂料體系的分層理論極為復(fù)雜，受諸多因素影響。在涂料的貯存和施工中，兩種成膜樹脂必須相對(duì)穩(wěn)定地分散或溶解在同一介質(zhì)中，隨著干 燥和固化的進(jìn)行，體系內(nèi)的平衡關(guān)系被打破，兩種樹脂借助于相互間的作用力發(fā)生相對(duì)分離和遷移，形成涂膜樹脂組分間的梯度分層結(jié)構(gòu)。這種使得相分離的作用力可能有：①重力：由于兩種樹脂相的密度不同，使重力沉降速率不同，導(dǎo)致分層;②選擇性潤(rùn)濕和對(duì)氣相界面的趨向性：構(gòu)成自分層涂料的兩種樹脂對(duì)基材的潤(rùn)濕性和對(duì)氣相界面的趨向性差異較大，其中一相趨于潤(rùn)濕底材，另一相趨向于氣相界面;③不同的絮凝和滲透速率：由于兩相對(duì)底材的電沉積或電化學(xué)沉積過程凝聚速率的差異，及兩相對(duì)多孔底材的滲透速率的差異而引起分相或分層;④顏料選擇性潤(rùn)濕：當(dāng)顏料粒子凝聚時(shí)導(dǎo)致收縮，而顏料粒子對(duì)其中一種聚合物相選擇性潤(rùn)濕，形成三明治狀的夾層結(jié)構(gòu);⑤界面張力梯度：兩相聚合物表面張力差別較大，在界面張力梯度的作用下，一相對(duì)底材選擇性潤(rùn)濕，使得兩相相對(duì)流動(dòng)，形成分層結(jié)構(gòu);⑥相收縮：當(dāng)溶劑揮發(fā)時(shí)，兩樹脂相的收縮率不同，從而提供了相分離的推動(dòng)力。

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