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论氟碳涂料的可重涂性的分析论氟碳涂料的可重涂性的分析庾澄庆

庾澄庆
2022年06月28日

论氟碳涂料的可重涂性的分析,论氟碳涂料的可重涂性的分析

上海衡峰氟碳材料有限公司王玮【关键词】FEVE，PVDF，重涂性【摘要】人们对于氟碳涂料的重涂性能一直存在一定的质疑，从而影响了氟碳涂料在应用领域进一步推广，针对氟碳涂料重涂性的质疑，本文对此做了解释。现在各类大桥的设计中，由于设计寿命的要求高达100年。因此防腐蚀性能的优劣在涂料选择的影响中，成为首要因素也正是因为这个原因耐腐蚀性和耐候性极佳的氟碳涂料在桥梁的建设中成为首选。然而由于大桥寿命要100年，因此，即使防腐蚀性能最好的氟碳涂料在长达100的使用过程中也不可避免的会遇到重涂的问题。因此我们在这里需要对普遍困扰大家的氟碳涂料的可重涂性差的说法做一些合理的解释。一、什么是重涂性重涂性是指在涂膜表面用同一涂料进行再次涂覆的难易程度和效果的好坏。一般的检测的方法：将干燥后的涂膜进行打磨后，涂上同一种涂料，考核涂覆的难易和涂覆后湿涂膜的状况，待涂膜干燥后再检查涂膜有无缺陷，颜色、光泽是否一致性好，检测其附着力的好坏。重涂性是涂料涂装过程的重要性能之一，重涂性好坏直接关系到涂装的最终效果。因此氟碳涂料能否实现良好的重涂，直接关系到很多标志性建筑，长久建筑在设计时的涂料选用。二、为什么人们会认为氟碳涂料重涂性不好其实氟碳涂料的可覆涂性不佳这个说法完全是由于当初阿托菲那公司KYNAR500的PVDF，也就是聚偏二氟乙烯类氟碳涂料在建筑领域使用给人留下了太深刻的印象。当初为了使PVDF可以拥有比较理想的附着力在使用时一般都是混合丙烯酸进行使用。即便如此，由于PVDF氟碳涂料在成膜过程中采用的是烘烤成膜的工艺，成膜以后表面很致密，表面张力极小，拒水、拒油，因此如果在建筑现场需要进行重新涂装改色的情况下，出现其他涂料很难附着在其上面，因此给人一种氟碳涂料不好重涂的感觉。其实这种不适宜重涂的性能其实只是在氟碳涂料的一个品种即PVDF类氟碳涂料上的性能，并不是氟碳涂料的一个普遍性能。现在大型桥梁中所选用的氟碳涂料由于桥梁的涂装需要现场作业。根本不可能选用KYNAR500的PVDF涂料，即使是钢结构可以车间涂装但是由于焊接安装以后不可避免的需要有修补的问题，因此此类需要烘烤才可以成膜的氟碳涂料是不适合用在大型桥梁的涂装中，不使用自然不牵涉到重涂的问题。所以我们在美国标准AAMA2605超级性能有机涂层和HG-T3793《PVDF热溶型氟树脂》涂料的标准中，对于此类涂料也没有重涂性的要求。三、氟碳涂料其实具有良好的重涂性重涂性能的不理想很大程度限制了PVDF类氟碳涂料在更广阔的领域的发展。此时，在1983年，FEVF类可常温固化氟碳树脂应运而生，使氟碳涂料的应用领域大大的扩展开来。尤其是以四氟乙烯-乙烯基醚共聚物为基料和三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物为基料的常温固化型氟碳涂料开始广泛的在世界各地应用开来。FEVE的氟碳涂料由于它的化学结构不同于传统的PVDF涂料，从上面的图例可以看出在FEVE的分子结构中存在大量的羧基和羟基。羧基和羟基都是电负性很大的基团，可以提供良好的附着性。这样不但保证了FEVE类的氟碳涂料可以与不同的基材形成良好的配套，也可以于各种不同涂层间形成良好的层间附着力。更重要的是可以使FEVE涂料具有PVDF好的多的重涂性。FEVE氟碳面漆具有和PVDF一样优异的耐化学品性，耐候性和防腐蚀性。但是，由于FEVE氟碳面漆属常温固化交联而成膜的，一般情况下，必须在涂膜未完全干透之前涂装第二道面漆，才能使两层涂膜紧密粘合。由于第一道面漆固化时间太长(超过7天)漆膜太硬，两层涂膜间容易造成剥落脱皮。对固化己久的漆膜表面必须用砂纸打毛后才能涂第二道面漆。如果漆膜局部破坏需修补，必须将该局部周围打毛进行重涂。其实FEVE类氟碳涂料在成膜机理上和聚氨酯类涂料基本相同，都是多异氰酸酯中的-NCO与主漆中的-OH进行交联反应。此工艺在聚氨酯类涂料的重涂过程中已经被广泛采纳，经过打毛后的聚酯漆膜在重涂过程中完全没有附着力不好的问题。而且本公司在大量实验和实践中对于FEVE类氟碳涂料进行此类重涂操作也完全可以符合要求。因此在行业标准制订过程中，广大专家其实也认识到这一点，因此在在HG/T-3972《交联型氟树脂涂料》标准也和HG/T3793有所不同引入了重涂性这个的一个性能指标，对FEVE氟碳涂料进行考察。四、进一步的配比改进双组分FEVE类氟碳涂料的制造技术很关键的一部份就是确定恰当的固化剂的比例，也就是-NCO／-OH比例。若多异氰酸酯加入太少不足与羟基反应．则漆膜交联度较低，抗溶剂性、抗化学品、抗水性降低甚至漆膜发软。若多异氰酸酯加入太多，面层羟基的减少，多余的-NCO基吸收空气中潮气转化成脲，虽然可以增加变联密度，可以提高一定的提高抗溶剂、抗化学品性，但是造成漆的施工时限较长，且漆膜较脆，不容易进行重新涂装。因此某公司在进行研发时，严格控制氟树脂和固化剂的比例，让漆膜在成膜过程中即可以使漆膜的耐候性，耐化学品能关键性能达到最优异。又可以让成膜后具有非常良好的重涂性。