四、FEVE氟碳涂料的廣泛用途
航天航空用漆
鋼結構防腐涂料
高耐候性裝飾性面漆
建筑裝飾用漆
五、我們的現狀
目前,在我國以偏二氟乙烯為含氟單體和其他含氟單體共聚的涂料用常溫固化型氟碳樹脂尚未出現。以三氟氯乙烯為含氟單體與烷基乙烷乙烯醚共聚的FEVE氟碳樹脂已經研制成功,但也未工業化規模生產及應用
而目前市場上流通的溶劑型常溫固化型FEVE氟碳樹脂多為三氟氯乙烯和烷基乙烯基酯的共聚樹脂(只有阜新氟化學有限責任公司所提供的產品是屬于四氟乙烯(TFE)和烷基乙烯基酯(醚)的共聚樹脂)近年來此類氟碳樹脂及其氟碳涂料在我國獲得了迅速的發展。同時在航空、建筑、鋼結構和防腐等領域得到了廣泛的應用
隨著涂料的擴大應用氟碳樹脂的質量在逐漸提高,樹脂的系列化也在逐步完善。三氟氯乙烯(CTFE)的質量標準和檢測方法也制訂出來了。涂料產品的標準也在制訂之中,令人欣慰的是近十年來、我國FEVE氟碳樹脂及氟碳涂料的發展速度在國際上也是處于領先地位的
在充分肯定我們業已取得的成績的同時,更要清醒地認識到我們和國際先進水平之間的差距,以便采取措施爭取進一步的發展
實踐經驗告訴我們,氟碳涂料的發展關鍵在于氟碳樹脂的發展,一種性能優異的涂料新產品的推廣應用是需要有其令人信服的數據和實際應用案例作推動力的。而目前我國FEVE氟碳樹脂與氟碳涂料和囯際上發達國家相比尚存在以下的差距:
1.FEVE氟碳樹脂的質量有待改進提高
如樹脂的顏色、透明度、貯存穩定性以及批次間的質量穩定性等,尚需要進一步改進提高。
2.樹脂的品種比較單一,有待進一步系列化
可溶性FEVE氟碳樹脂 表一
品種 性能指標 |
A |
B |
C |
D |
固體含量(%) |
60 |
40 |
50 |
65 |
羥基值(mgKOH/g) |
32 |
21 |
31 |
59 |
酸值(mgKOH/g) |
0 |
2 |
0 |
6.5 |
粘度(CPS 25ºC) |
4000 |
400 |
650 |
3000 |
數均分子量 mn |
20000 |
20000 |
20000 |
6000 |
玻璃化溫度 Tg(ºC) |
40-45 |
20 |
3 |
40-45 |
表一中A型樹脂用脂肪族異氰酸脂或三聚氰胺樹脂交聯劑,在一個很寬的溫度范圍內顯示出良好的固化性能,并生成堅硬而柔韌的涂膜,其鉛筆硬度可達3H-4H,T型彎曲柔韌性為2T-3T。FEVE樹脂分子鏈有剛性,且分子間相互作用很弱的特點決定了其可以兼顧硬度和柔韌性的特征。
FEVE樹脂的玻璃化溫度可以通過選擇乙烯基醚(或酯)的品種或數量來改變。表3-9中B型和C型樹脂是玻璃化溫度較低的品種,它們能制成高韌性的涂膜,適用于卷材涂料和塑料涂料。分子量較低而羥基值較高的D型樹脂交聯固化比較快,交聯密度大,涂膜具有高光澤,高硬度及良好耐溶劑性,適用于汽車和飛機涂料。
因此,日本旭硝子公司生產的用于涂料的六個品級的Lumiflon氟碳樹脂,即LF100、200、302、400、554和600。(如表二所示)皆為三氟氯乙烯(CTFE)和烷基乙烯基醚的共聚物。
Lumiflon FEVE樹脂 表二
品種 項目 |
LF-100 |
LF-200 |
LF-302 |
LF-400 |
LF-554 |
LF-600 |
固 體 份(%) |
50 |
60 |
50 |
50 |
40 |
50 |
加氏粘度(25ºC) |
Z ~ Z3 |
X ~ Z2 |
J ~ P |
X ~ Z2 |
Z2 ~ Z3 |
U |
密度 (g/cm3)25ºC |
1.08 |
1.12 |
1.07 |
1.07 |
1.03 |
1.03 |
羥值(mgkoH/g) |
26 |
32 |
24 |
24 |
21 |
31 |
酸值(mgkoH/g) |
0 |
0 |
0 |
2.5 |
2 |
0 |
|
二甲苯 |
二甲苯 |
二甲苯 |
二甲苯 |
Solveso150/二甲苯 =8/2 |
二甲苯/???=1/1 |
特長 |
高粘度 |
低粘度 |
抗紫外線 |
|
后加工性 |
拉伸性 |
日本大金公司也生產了四個牌號的FEVE氟碳樹脂(如表三所示)用于涂料產品。皆屬于四氟乙烯和烷基乙烯基醚的共聚樹脂。以便適應生產不同用途的涂料產品的需要。
ZEFFLE GK FEV樹脂 表三
型號 項目 |
GK-570 |
GK-500 |
GK-510 |
GK-550 |
固體含量(%) |
65 |
60 |
50 |
60 |
粘度(Gardner) |
T-X |
Z1-Z4 |
V-X |
X-Z |
酸值(mgkoH/g聚合物) |
1.5-4.0 |
<1 |
8-9 |
<1 |
羥值(mgkoH/g聚合物) |
60 |
60 |
60 |
95 |
溶劑 |
醋酸丁酯 |
醋酸丁酯 |
醋酸丁酯 |
二甲苯/醋酸丁酯(70/30) |
特點 |
粘度低,相溶性好,顏料分散性好 |
粘度高 |
顏料分散性好 |
羥基值高 |
相比較而言我國目前的FEVE氟碳樹脂品種尚不夠系列化,同時對于涂料產品制造的需求針對性也不強。
3.囯產的FEVE氟碳樹脂制造的涂料產品在耐人工老化性能和耐鹽霧性能方面往往還達不到進口樹脂(如Lumiflon或ZEFFLE GK)的水平
分析其原因可能有以下兩方面的因素:
l 一是目前囯產的FEVE氟碳樹脂皆為三氟氯乙烯和烷基乙烯基脂的共聚樹脂,而日本旭硝子和大金的產品則為三氟氯乙烯和烷基乙烯醚的共聚樹脂。
l 二是我們在樹脂合成技術方面還存在差距。
4.普遍缺少令人信服的天然曝曬的數據
盡管FEVE氟碳樹脂與氟碳涂料在我國發展己經有將近十年的時間,但是普遍缺少天然曝曬的數據,甚至至今也未開始進行數據的積累工作。最令人遺憾的是我們目前正在制訂中的產品技術標準根本就沒考慮天然曝曬這一項目。試想這樣如何讓用戶相信這種以超耐候性為特長的涂料產品的實際使用效果呢?!也正是以上原因才使得我們的囯產FEVE氟碳樹脂及其氟碳涂料實際上己經失去了在重大工程項目中的中標資格。從而喪失了一定的市場機會。
5.囯內FEVE氟碳涂料的市場還未形成,產品就形成了混亂狀態,企業就進入了無序競爭。
以次充好、以假亂真的市場競爭沖擊了產品向提高質量和提高性能方面的健康發展,二是用戶花費了高價錢而買不到高性能的產品,將會使FEVE氟碳涂料蒙受不白之冤,從而失去應有的市場。
6.某些性能突出、有特定用途的氟碳樹脂尚無人問津或尚未研發成功
如氟丙共聚樹脂、粉末氟碳樹脂、電泳氟碳樹脂等等還有待于我們進一步去研發,而在國外先進企業(如日本的旭硝子公司)已經獲得了成功