返回顶部
返回首页
返回首页
水性、粉末环保FEVE氟碳树脂合成技术及涂层应用进展(II),360资讯网,ChinaNews360.com
home 您现在的位置: 首页 >粉末涂料 > 详细信息
水性、粉末环保FEVE氟碳树脂合成技术及涂层应用进展(II)
2021年11月10日    阅读量:2097    新闻来源:涂料工业  |  投稿

2粉末FEVE氟碳树脂合成及应用

2.1粉末FEVE氟碳树脂合成技术

2.1.1树脂分子结构设计

粉末FEVE氟碳树脂结构设计和同类溶剂型树脂类似,以三氟氯乙烯、乙烯基醚为主要共聚单体,环己基乙烯基醚是醚类单体中高玻璃化转变温度(Tg)和硬单体,但还是达不到粉末树脂技术标准要求。为提高树脂玻璃化转变温度,常引入苯甲酸乙烯酯或对苯甲酸乙烯酯等高玻璃化转变温度硬单体。因此,市场商品化粉末FEVE氟碳树脂多为醚酯混合结构涂料在线coatingol.com。苯甲酸乙烯酯等硬单体在提高树脂玻璃化转变温度和热储存稳定性等性能同时,也带来一些弊病,如树脂氟含量偏低,破坏了三氟氯乙烯与其他乙烯基醚单体交替共聚规整度。大分子单体空间位阻效应,降低了聚合反应活性和收率。因此,需要在现有单体条件下,设计最佳树脂分子结构,实现最佳性价比。近些年,一些新乙烯基醚硬单体在国内陆续开发成功,如苄基乙烯基醚系列单体,为优化粉末FEVE氟碳树脂结构提供了一种新选择。

2.1.2粉末FEVE氟碳树脂合成

很多氟聚合物生产,如F30、F40等,第一步聚合采用悬浮聚合或溶液沉淀聚合工艺合成树脂;第二步采用离心机分离、水洗、干燥等工序制备,或采用真空喷雾干燥工艺直接制备得到粒径很小的氟聚合物树脂。真空喷雾干燥工艺生产效率要低于离心干燥工艺,一般还需要二次干燥,以彻底去除树脂中残留的溶剂和水分。

粉末FEVE氟碳树脂可以采用悬浮聚合、溶液沉淀聚合、溶液聚合等其中任何一种聚合工艺进行树脂合成。不同于其他氟聚合物,粉末FEVE氟碳树脂软化点约110℃,玻璃化转变温度约52℃,100℃左右开始熔融,属于热敏性物质,如何选择合适的后处理生产工艺是一个难题。如采用传统离心分离干燥和真空喷雾干燥工艺,都会存在物料在高温过程中熔融粘壁问题。如采用釜式蒸发、列管式降膜蒸发器等类似设备,则存在釜壁和管壁残留树脂难以清洗清理等难题。如果使用溶剂处理,又存在环保和安全问题,无法实现设备的连续化、稳定化、高效率生产。表6给出粉末FEVE氟碳树脂主要技术指标。

表6 粉末FEVE氟碳树脂主要技术指标

水性、粉末环保FEVE氟碳树脂合成技术及涂层应用进展(II) 360资讯网,ChinaNews360.com

2.2粉末FEVE氟碳涂料技术发展及应用

相比普通粉末涂料,FEVE氟碳粉末涂料网状交联结构赋予涂膜更优耐候性、耐老化性和耐腐蚀性,特有的交联结构也使得氟碳粉末涂料流平变差、橘纹明显、韧性欠缺、附着力差。FEVE氟碳粉末树脂由于低表面能作用,成膜过程中会出现明显上浮和上迁移特性。科技人员应用这种特性开发了氟碳和羧基聚酯混拼改性配方,一步法共同挤出,提高羧基聚酯耐候性和耐老化性。目前,国内粉末涂料行业以这种方式生产和销售氟碳粉末涂料的厂家居多,各个厂家产品质量参次不齐,氟碳改性羧基聚酯耐候性提高程度与选择聚酯树脂、FEVE氟碳粉末树脂添加量有关。大量实验数据证实,一步法氟碳改性羧基聚酯粉末涂料涂膜耐候性等性能改善十分有限,人工加速老化结果氙灯比QUVB数据要好很多,生产成本较低,产品利润高,是氟碳改性羧基聚酯粉末涂料在建筑铝材市场占有一席之地的主要原因。

面对日益提高的市场需求,越来越严苛建筑标准和环保压力,氟碳改性羧基聚酯配方已经不能满足很多客户的刚性要求。近几年,国内粉末涂料行业越来越重视欧洲Qulicoat标准认证,铝合金建材标准GB/T 5237.4-2017《铝合金建材 第4部分 喷粉型材》开始正式实施。氟碳粉末涂料市场从之前大多以炒“氟”概念为主,回归理性。氟碳粉末涂料技术发展,应该符合市场经济逻辑,产品性能满足行业相关技术标准条件下,追求最佳性价比。满足Qulicoat III级和GB/T 5237.4标准,技术性能完全可以替代液体PVDF氟碳涂料,一次喷涂可以使用20年,甚至25年以上,亚光和低光FEVE氟碳粉末涂料是当前重要的开发方向。技术性能满足或超过Qulicoat II级的中高端氟碳改性羟基聚氨酯粉末涂料也是值得开发的优先方向之一。

2.2.1亚光FEVE氟碳粉末涂料技术发展

粉末涂料配方消光有物理消光和化学消光。物理消光就是应用消光填料、颜料消光。化学消光就是利用消光树脂和氟碳树脂形成快慢反应差,造成漆膜表面产生不均匀收缩,破坏漆膜表面平滑性,达到理想消光效果。FEVE粉末氟碳树脂有上浮迁移特性,普通消光填料、消光蜡粉、消光剂难以实现纯氟碳消光的目的。普通丙烯酸树脂消光剂不参与交联反应,耐老化性能会受到负面影响。实验结果表明,可参与交联反应的消光剂,消光作用明显而且稳定,消光效果与用量成正比,不影响氟碳配方原有优秀性能,消光后氟碳涂层拥有很好韧性和外观效果。表7给出亚光FEVE氟碳粉末涂料参考配及部分理化性能。

表7 亚光FEVE氟碳粉末涂料参考配方及部分理化性能

水性、粉末环保FEVE氟碳树脂合成技术及涂层应用进展(II) 360资讯网,ChinaNews360.com

备注:挤出机一区温度95℃,二区温度105℃

2.2.2 FEVE氟碳改性羟基聚氨酯粉末涂料技术发展

由于成本和价格高昂,纯FEVE氟碳粉末涂料注定是粉末涂料中贵族产品,满足极少数高端建材精品工程。对大多数Qulicoat II级粉要求的高端建材,通过氟碳改性方法降低成本是一条可行之路。选用固化体系与纯氟碳体系相同的聚氨酯粉末树脂进行改性试验,解决氟碳树脂添加量不足以及外观不稳定问题。实验过程中发现,氟碳树脂占总配方量比例达到15%,板面无论外观还是性能都非常优秀,相比于同样比例一步法羧基聚酯/TGIC改性配方,聚氨酯/氟碳改性配方外观和性能明显更加优良。表8给出氟碳改性聚氨酯粉末涂料参考配方及部分理化性能。

表8 FEVE氟碳改性聚氨酯粉末涂料参考配方及部分理化性能

水性、粉末环保FEVE氟碳树脂合成技术及涂层应用进展(II) 360资讯网,ChinaNews360.com

3 结语

随着水性工业涂料树脂研究、开发不断深入,新结构水性树脂将会不断涌现,以适应高性能水性工业涂料需要。在传统钢结构、混凝土桥梁防腐等溶剂型FEVE氟碳涂料优势行业,水性FEVE氟碳分散体涂料完善配套涂层体系选择,解决施工和应用中存在问题,综合性能满足相关行业标准技术要求,市场未来可期。溶剂型PVDF氟碳涂料仍然是铝材行业氟碳涂料绝对主角。相比“油改水”,铝材行业实现“漆改粉”的技术门槛和难度要小的多,这几年铝材行业实现漆改粉企业越来越多。FEVE氟碳粉末涂料在生产工艺、配色工艺、配方选择多样性、施工工艺成熟度等多方面都要优于PVDF氟碳粉末涂料,综合性能最接近溶剂型PVDF氟碳涂料。经过多年技术耕耘和积累,FEVE氟碳粉末涂料将在铝材行业、卷材行业迎来自己的春天。


本文作者:巩永忠  陶冶

本文选自:2019(第20届)氟硅涂料行业年会论文集


标签:工业涂料原材料涂装应用技术中心粉末涂料树脂
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国建材网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
相关文章HOT
今日头条Show更多
    热点排行Hot
      微信关注WeChat
      获取最新行业资讯 中网资讯 为您提供最新行业资讯
      全站地图

      深圳网络警察报警平台 深圳网络警
      察报警平台

      公共信息安全网络监察 公共信息安
      全网络监察

      经营性网站备案信息 经营性网站
      备案信息

      中国互联网举报中心 中国互联网
      举报中心

      中国文明网传播文明 中国文明网
      传播文明

      深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
      电子标识