2011年有機氟涂料將會迎來新的發(fā)展契機

    有機氟材料因具有許多優(yōu)異性能而被廣泛應(yīng)用，在涂料工業(yè)中占有相當重要的地位，享有"涂料王"的美稱。有機氟涂料是以有機氟聚合物或有機氟改性聚合物為主要成膜物質(zhì)的涂料，具有優(yōu)異的耐候性、耐久性、耐化學(xué)品性和防腐蝕、耐磨性、絕緣性、耐沾污性及耐污染性等性能，廣泛應(yīng)用于建筑、航空、電子、電氣、機械及家庭日用品、木器家具等領(lǐng)域，是一種集高、新、特于一身的性能優(yōu)異的涂料。

    有機氟樹脂

    涂料用常規(guī)的有機氟樹脂一般是用含氟烯烴如四氟乙烯(TFE)、氟乙烯(VF)、偏二氟乙烯(VDF)等單體為原料進行均聚或共聚制得的，其性能優(yōu)異，應(yīng)用廣泛。聚四氟乙烯(PTFE)涂料是氟樹脂涂料中不粘性、非潤濕性、低磨擦性和耐熱性最優(yōu)秀的涂料，主要應(yīng)用于家庭制品、食品、橡膠塑料、汽車、精密機械等工業(yè)領(lǐng)域，作為重要的防粘涂料、耐熱涂料、絕緣涂料和耐磨涂料。聚偏二氟乙烯(PVDF)涂料通常由乳液聚合而得，具有極佳的耐化學(xué)品性、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和極好的耐候性、耐久性、耐磨性，廣泛應(yīng)用于建筑鋁材及金屬卷材方面，可作為裝飾性和保護性的罩面漆。1982年日本旭硝子公司開發(fā)的聚氟乙烯-乙烯共聚物(PFEVE)樹脂解決了氟樹脂在常規(guī)溶劑中難以溶解的難題，實現(xiàn)了常溫固化，大大拓寬了氟涂料的應(yīng)用領(lǐng)域。

    盡管有機氟樹脂具有許多優(yōu)異性能，但也存在一些問題：一般均需高溫固化，固化時間長，大面積施工不方便，與底材的附著性差，對顏填料的潤濕性差，在有機溶劑中的溶解性也不好，價格較貴等。因此，常用有機氟樹脂與其他有機樹脂共同制備

    有機氟改性樹脂

    有機氟改性樹脂通常可以具有兩種樹脂的優(yōu)點，彌補兩種樹脂在性能上的某些不足，從而提高性能、拓展應(yīng)用。改性的方法有物理共混和化學(xué)反應(yīng)改性兩種，化學(xué)改性的產(chǎn)品一般要比物理共混改性的性能好?；瘜W(xué)改性主要是與官能團單體如烯醇類、烯酯類、烯酸類等單體共聚或其他方式將官能團引入，生成交聯(lián)型共聚物，從而使有機氟獲得新的性能。在有機氟改性其他有機涂料工業(yè)中，用氟改性的有機樹脂主要有丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚苯硫醚及有機硅樹脂等。

    含氟丙烯酸酯涂料

    含氟丙烯酸酯涂料既保留丙烯酸酯涂料良好的耐堿性、保色保光性、涂膜豐滿等特點，又具有有機氟樹脂耐候、耐沾污、耐腐蝕及自潔性能，是一種綜合性能優(yōu)良的涂料。

    通過引入含氟基團來改變丙烯酸酯聚合物的結(jié)構(gòu)，從而大大改善丙烯酸樹脂的性能，使其具有更廣泛的應(yīng)用前景。引入含氟基團主要有2種方法：一是使用氟化丙烯酸酯單體與丙烯酸酯共聚；二是在聚合時加入含氟添加劑，如全氟辛酸、氟碳表面活性劑等。前一種方法既可以改變聚合物側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)，有效改變共聚物的表面性能也不會大幅度提高成本，具有現(xiàn)實意義，所用氟化丙烯酸酯單體的合成主要有氟化醇與(甲基)丙烯酸酯化；采用全氟碘烷與(甲基)丙烯酸鹽反應(yīng)兩種制備方法。3M、DuPont、旭硝子公司和大坂有機化學(xué)公司均有生產(chǎn)。含氟丙烯酸酯的共聚可以用γ射線、過氧化物或偶氮二異丁腈引發(fā)，可以是本體聚合、溶液聚合或乳液聚合，這種含氟側(cè)鏈在成膜后，可集中在涂膜表面，最大限度地發(fā)揮氟原子的作用，具有優(yōu)異的耐水性和耐污染性。

    目前在國外，含氟丙烯酸酯已經(jīng)成功地應(yīng)用于光纖涂料、汽車涂料、建筑涂料和織物處理劑等方面。

    清華大學(xué)唐黎明等以聚偏氟乙烯和聚丙烯酸酯為原料，通過乳液聚合方法合成了性能優(yōu)異的聚丙烯酸酯改性乳液。該乳液與基材的附著力好且成膜后涂膜的表面性能好，可以在要求耐污染、耐熱、耐藥品和不粘性等領(lǐng)域用于基材的表面改性，如用于紡織、皮革制品的耐水、耐油劑等領(lǐng)域。

    結(jié)語

    隨著新材料的不斷研究開發(fā)和改進，有機氟涂料的研究將越來越深入，性能亦將越來越優(yōu)異，以滿足不同行業(yè)或領(lǐng)域?qū)ν苛喜煌囊笮枰?。與此同時，隨著人們環(huán)保意識的增強，有機氟涂料也將朝著無污染、環(huán)保型的方向發(fā)展。有機氟涂料作為性能最佳的涂料品種，必將越來越引起人們的重視，并在特定領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的、深層次的應(yīng)用。

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