姚恒軍 姜金葉
摘 要:氟碳涂料是以氟樹脂為主要成膜物質的涂料,在各類涂料中由于其引入的氟原子電負性極大,氟碳鍵鍵能極強,所以具有優(yōu)越的耐候性能。而用PVDF氟碳樹脂開發(fā)的氟碳涂料以其優(yōu)異的耐候性和耐化學性在卷材涂料中的應用越來越廣,大面積使用在鋼結構建筑裝飾中,能夠滿足建筑外墻高耐候性的要求。本文著重介紹了PVDF氟碳涂料在卷材涂料中的應用,以及其涂層的分布。
關鍵詞:卷材涂料;PVDF氟碳樹脂;底漆;面漆;清漆;丙烯酸樹脂
卷材涂料是以鍍鋅、鍍鋁鋅、鋁等為基材,采用高度自動化的連續(xù)輥涂涂裝方式,經過脫脂、水洗、化學處理鉻化、輥涂底漆,高溫烘烤,輥涂面漆,高溫烘烤成膜,在配以豐富的印花工藝,輥涂清漆,高溫烘烤達到罩光效果,符合一定物理性能和抗性的涂層。目前,卷材涂料大致可分為聚氨酯涂料、丙烯酸氨基涂料、有機硅涂料以及PVDF氟碳樹脂涂料等。PVDF氟碳涂料按涂層可大致分為底漆、面漆、清漆三種。
1 底漆
底漆要求與基材有很好的附著力,對于卷鋼涂料,鋼材對防銹性能的要求比鋁基材要求高,需選用聚酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂或經過改性的高分子聚合物配合防銹顏料、固化劑、助劑等配制。從美國佛羅里達長達30年的暴曬實驗顯示,以高分子的丙烯酸樹脂為主材料的底漆耐候性最佳(可參考表1對比數(shù)值)。
2 PVDF氟碳面漆
卷材PVDF氟碳面漆主要構成有PVDF氟碳樹脂、丙烯酸樹脂、耐候性顏料、助劑和溶劑等。
2.1 PVDF氟碳樹脂 PVDF氟碳樹脂的化學式為-(CH2-CF2)n-,外觀為白色或透明固體,由于其大量含有C—F鍵,C—F鍵是結合能最強的化學鍵,鍵能為116Kcal/mol,F(xiàn)的電負性特別大為4.0,鍵長較短,這種結構有很強的穩(wěn)定性。
2.2 丙烯酸樹脂 丙烯酸樹脂與PVDF氟碳樹脂有較好的相溶性,面漆中PVDF氟碳樹脂與丙烯酸樹脂的混合比例為70:30,當比例低于70:30時,涂層的耐MEK檫拭、T彎等性能都會有影響,有所下降;而高于70:30時,涂層的硬度會一定程度的降低。成膜條件基材PMT為230-250攝氏度,此條件下PVDF氟碳樹脂會和丙烯酸樹脂熔融形成均勻連續(xù)的“高分子合金”涂層,具有優(yōu)異的物理性能和耐化學性。
2.3 耐候顏料 卷材大多為戶外高層建筑或幕墻使用,對涂層的耐候性有較高的要求,不僅包括樹脂還包括配套使用的顏料。PVDF氟碳涂料可選用高耐候性的陶瓷無機顏料和經過包覆處理的鋁銀漿,這樣通過高耐候性顏料可以阻擋UV紫外線對底漆的老化,而一般有機顏料,熒光顏料,銳鈦型鈦白則沒有這種高耐性,隨著紫外線的照射會逐漸發(fā)黃發(fā)暗。
2.4 助劑和溶劑 PVDF氟碳涂料的助劑包括固化劑、流平劑、消泡劑、防沉劑等,它們可以改良涂料的涂裝效果,但不影響耐候性。溶劑方面,多選用異氟爾酮,沸點為215攝氏度左右,以高沸點溶劑為稀釋劑。下表為PVDF氟碳面漆配方。
3 清漆
清漆是高PVDF樹脂含量的涂料,固含量為40%左右,保證面漆不被UV紫外線照射老化,金屬漆還可防止鋁粉被氧化變暗,并達到罩光的美觀效果。由于建筑外用彩板需要經受長期的風吹、日曬雨淋、UV紫外線長期照射和寒暑季節(jié)冷暖變化的影響。因此對卷材涂料提出高耐性、高耐酸堿性、耐MEK檫拭、耐紫外線老化等要求及外墻裝飾加工成型所要求的耐沖擊、T彎、附著力等。而PVDF氟碳涂料恰恰能滿足這樣的要求,所以其在卷材涂料上的應用越來越受重視。下面列出了PVDF氟碳涂料檢測性能,以江蘇凱特爾新型復合飾材生產的氟碳卷材樣板為例。
4 結語
PVDF氟碳涂料以其優(yōu)良的耐候性,良好的耐化學性,在國內外幕墻裝飾上得到大量應用。其優(yōu)異的耐候性可保證歷經25年風雨變幻,顏色依舊,以及其成熟的涂料技術,超長的使用壽命,值得大力推廣。
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作者簡介:姚恒軍(1987-),男,江蘇靖江人,畢業(yè)于南京師范大學應用化學專業(yè),研究方向:PVDF氟碳涂料在卷材中的應用;姜金葉(1986-),女,江蘇靖江人,畢業(yè)于南京師范大學應用化學專業(yè),研究方向:PVDF氟碳涂料在卷材中的應用。