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1、1,项目主承担：王院卫项目负责：韩培亮,氟碳涂料的原理 及应用,2,内容提要,氟碳涂料的介绍,3,4,什么是氟碳涂料？,氟碳涂料是以含氟树脂为主要成膜物的系列涂料的统称，它是在氟树脂基础上经过改性、加工而成的一种新型涂层材料，其主要特点是树脂中含有大量的F-C键,其键能为485KJ/mol在所有化学键中堪称第一。在受热、光（包括紫外线）的作用下，F-C难以断裂，因此显示出超长的耐候性及耐化学介质腐蚀，故其稳定性是所有树脂涂料中最好的。这就基本决定了它具有比一般其它类型涂层材质更为优异的使用性能，因此有“涂料王”之称。,5,几种主要的氟涂料产品,（1）PTFE 聚四氟乙烯（2）PVDF 聚偏二氟
2、乙烯（3）FEVE 聚三氟氯乙烯,6,PTFE,7,PVDF,8,FEVE,9,主要氟涂料产品性能比较,10,不断发展的氟碳涂料,1938年美国杜邦公司首次研制出聚四氟乙烯，拉开了氟聚合物的序幕，1946年聚四氟乙烯产品开始在市场崭露头角。1965年，美国Pennwalt公司成功开发以聚偏二氟乙烯（PVDF）为基料的建筑用氟碳涂料以来。鉴于PVDF的优越性能，人们对超长耐候防腐涂料的应用越来越重视，但由于需高温烘烤，有些大型设施如建筑外墙、石化、船舶、桥梁、储罐等方面的应用就受到了极大的限制。,11,不断发展的氟碳涂料,为克服这一难题，日本旭硝子公司于1982年在世界上率先开发成功了可用溶剂溶
3、解的氟树脂（Lumiflon）。它是由氟乙烯、乙烯基醚共聚而成。与PVDF相比，具有一定的活性官能团，它克服了原来氟碳涂料不能常温固化的缺点，可以与其他成份交联而达到常温固化的目的，实现了施工工地现场涂装氟碳涂料的理想，大大地拓展了它的应用领域；同时，氟碳涂料的超耐候性能进一步得到市场的认可，优质的常温固化氟碳涂料在合理的施工前提下，使用寿命可以达到20年以上，但其价格一直处于昂贵的状况。,12,不断发展的氟碳涂料,氟碳涂料的开发始于杜邦公司的 PTFE 涂料及日本的 PVDF 涂料，至今也有三十年的历史。 氟碳涂料的发展经历了热熔型溶剂可溶型可交联型几个阶段，而随着环保要求的逐步提高，氟碳涂
4、料将进一步朝着高固体份和水性化的方向发展。 热熔型氟碳涂料需高温烘烤成膜。以 PVF 、 PVDF（聚偏二氟乙烯）、PTFE特氟龙（聚四氟乙烯）为代表的热塑性氟碳树脂具有结构的规整性，聚合物本身呈半结晶状态。一方面它具有优良的的耐溶剂性，另一方面在溶剂中的不溶解性又造成了使用上的不便，所以最初的氟碳涂料只能制成水分散型涂料、粉末涂料或有机溶胶,13,水分散型氟碳涂料是将树脂粉末、耐高温颜料、分散剂、粘合剂及水等在适当的设备中进行分散而成；有机溶胶是将氟碳树脂粉末如 PVDF 粉末分散于丙烯酸树脂溶液中，外加有机溶剂，制成有机溶胶。除丙烯酸树脂外，也可加入环氧树脂、聚酰胺和聚酰胺酰亚胺、聚氨酯、
5、聚苯硫醚等耐热性及附着力均好的树脂，以达到改性的目的。这类涂料施工后均需在高温下烘烤，热熔融流平成涂膜。,不断发展的氟碳涂料,14,溶剂可溶型涂料是在热熔型涂料基础上开发出的又一氟碳涂料品种。这类涂料可以在较低温度或常温下成膜。它采用多种含氟单体与带侧基的乙烯单体或其它极性乙烯单体共聚的方式制得。减少了结晶性，增加了溶剂可溶性，降低了烘烤温度；使用四氟乙烯或三氟氯乙烯单体与其他极性乙烯单体在控制条件下进行溶液聚合、悬浮聚合可以制得分子量为 2000 5000 的有机溶剂可溶的热塑性氟树脂涂料。,不断发展的氟碳涂料,15,不断发展的氟碳涂料,为了进一步提高含氟涂料的溶解性能，增加固含量，改善施工
6、性能，人们又研究了带官能团的特别是 OH 及 COOH 官能团的含氟树脂，可与异氰酸酯或氨基树脂进行交联固化，即所谓的可交联型氟碳树脂涂料。采用与含官能团单体如烯醇类、烯酯类、烯酸类单体共聚或其他方式将官能团引入，如氟乙烯、烃基乙烯基醚共聚物（ FEVE ）及全氟聚醚 （ PTFE ），与 PVDF 相比，它们被赋予了一定的活性官能团，它们不但吸取氟碳树脂的优良性能，而且由于官能团的引入，增加了在有机溶剂中的溶解性，与颜料及交联剂的相容性、光泽、柔韧性及施工性能。,16,氟碳涂料的原理,简单地讲氟单体是制造氟树脂的原料之一，氟树脂是制造氟碳漆原料之一，氟碳漆利用氟树脂与交联剂反应生成锯齿状高分
7、子聚合物，构成具有伸缩弹性的漆膜，其反应原理为：,17,氟碳涂料的原理,目前市面上制造常温氟树脂常用的氟单体，具有代表性如下：A、 三氟氯乙烯（三氟）分子原理为： B、 四氟氯乙烯(四氟)分子原理为：,18,氟碳涂料的原理,19,氟碳涂料的施工工艺,20,氟碳涂料的施工工艺,1.金属防腐施工 前处理流程：去油去污水洗碱洗(脱脂)水洗酸洗水洗铬化水洗纯水洗 喷涂流程：喷底漆面漆罩光漆烘烤(180-250)质检氟碳涂料的施工工艺。,21,氟碳涂料的施工工艺,2.仿铝板氟碳施工施工工艺：基体检查与处理分割缝处理抚平沙浆处理安全防裂体系处理( 刷胶、贴网布) 细沙浆抹平头道腻子滑爽腻子底漆封闭中涂氟碳
8、喷涂氟碳铝银面漆喷涂分割缝上色氟碳罩面清漆,22,氟碳漆优越性,超耐候性涂层经长期的户外使用，涂层颜色可能改变，光泽会劣化，表面发生剥蚀、粉化。而氟碳涂料中氟树脂分子链上的氟碳键能够抵抗紫外线的降解作用，能在户外长期使用外观不变。 一般的涂料户外寿命很短，只1-3年，就是丙烯酸树脂和有机硅改性树脂等所谓高极涂料在户外也只能保持数年的美观和对底材的保护作用，而氟碳涂料经户外长期使用和人工加速老化试验表明，可在户外使用二十年以上，外观仍完美如初。,23,氟碳漆优越性,耐腐蚀和耐化学品性实验表明氟碳涂料的耐酸、耐碱、耐化学品腐饭蚀性是其它涂层所无法相比的。树脂中含氟原子数比例最高的聚四氟乙烯涂料，其
9、耐化学品腐蚀性能在所有的涂料中是最优异的，它耐所有的强酸、强碱、强氧化剂。建筑用氟碳涂层也可通过中性盐雾试验。氟碳涂层和其它涂层配合使用，通过多层次涂装，利用各涂层的装饰作用、隔热作用、屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用，能达到对底材数十年以上的防腐装饰目的。,24,氟碳漆优越性,耐污染性氟碳涂层具有自我润滑的表面，对水的接触角为80-110甚至更高，表面光滑，粘附性小，不易被污染，即使被污染也非常容易清洗。,25,氟碳漆优越性,优异的施工性能氟碳涂料可以喷涂、辊涂、刷涂，具有优异的附着力和硬度，新型的氟碳涂料还克服了以前氟碳涂料不能常温固化的技术难题，实现了在施工现场涂装氟碳涂层的理想。能在几
10、乎所有的材质上良好紧密的附着。氟碳涂料的长寿命，使涂一次可以维持许多年，维修工程简单，省去大量维修费和脚手架搭拆费。,26,氟碳漆优越性,高装饰性氟碳涂料可调配出实体色、金属色、珠光色、特殊色等各种色彩和低、中、高等各种光泽，为设计师和业主提供了丰富的想象空间和奇异的装饰效果。耐温性氟碳涂层的耐温性很好。聚四氟乙烯涂层，能长期在下-250-+250使用。其它涂层的耐温范围也极宽，能在-50-+150下使用。,27,28,氟碳涂料与其他材料比较,29,30,氟碳涂料与其他涂料对比,31,总结,氟碳涂料以本身卓越的性能，在众多涂料品种中，显现出“王”者风范。因而赋予氟碳涂料超长的耐候性。直到现在，尚无别类涂料能够超过氟碳涂料。我国是氟氟碳涂料原料资源大国，基础原材料氟化钙和氟化氢产量排名世界第一位。因此，我国发展氟材料和氟涂料，具有得天独厚的优势。我国研究、开发氟树脂及氟涂料是从上世纪90年代中期起步，到现在已经历了10年时间。我国国民经济连续十几年快速发展，市场需求不断增加，刺激了氟碳涂料的发展。目前从事氟树脂的生产企业近10家，氟碳涂料生产企业40多家。氟碳涂料在不粘炊具、金属幕墙板、铝合金型材、卷钢涂料、建筑外墙装修、钢结构防腐等领域应用，已经得到了市场的认可。可见，氟碳涂料的发展前景无可限量。,
