氟碳粉末涂料的研究现状与发展趋势

点击数:221212016-12-21 21:05:01 来源: 新疆新高丽环保材料有限公司

摘要:本文概述了氟碳粉末涂料的发展过程,并对不同发展阶段的氟碳粉末涂料作了简单介绍。重点阐述和比较热塑性氟碳粉末涂料及热固性粉末氟碳粉末涂料的性能及应用领域,并讨论了国内外科研机构的研究进展,指出氟碳粉末涂料的发展方向。

关键词:氟碳、粉末涂料、进展、超耐候

1 概况

1.1粉末涂料介绍

粉末涂料对环境污染小,发展很快,我国已成为全球粉末涂料生产第一大国。其中环氧粉末涂料、聚酯粉末涂料的应用已经非常普遍。家用电器产品、建筑金属型材、汽车零配件、五金工具、设备仪表等,许多领域都应用了粉末涂料。粉末涂料的基料主要为热固性树脂(如环氧和聚酯)和热塑性树脂(如PVC、尼龙等)。我国粉末涂料以热固性为主,热塑性粉末涂料的产量很少,以PVC为主。全国涂料涂装专业委员会的行业数据统计:2002年我国热固性粉末涂料产量达到27万t,首次超过美国而位居世界第一;2012年我国粉末涂料总产量达到了104万t,约占世界总产量的45%以上。但值得注意的是,其中氟碳粉末涂料的产量占其总量不足0.1%。

目前,超耐候粉末涂料一般为聚酯/TGIC体系或丙烯酸体系,使用寿命可达到5~8年。但是,与动辄20~50年有效使用寿命的氟碳涂料对比,现有的超耐候型粉末涂料仍有明显的差距。因此,氟碳粉末涂料成为国内外研究的热点。

1.2氟碳涂料的发展

氟碳涂料是以含氟树脂为主要成膜物的系列涂料的统称,它是在氟树脂基础上经过改性、加工而成的一种新型涂层材料,其主要特点是树脂中含有大量的F-C键,其键能为485kJmol-1,在所有化学键中堪称第一。在受热、光(包括紫外线)的作用下,F-C键难以断裂。因此显示出超长的耐候性及耐化学介质腐蚀,故其稳定性是所有树脂涂料中最好的。这就基本决定了它具有比一般其它类型涂层材料更为优异的使用性能,因此在行业内有“涂料王”之称。一般应用于建筑、桥梁、飞机和船舶等对耐候性要求极高的场合。

自1963年聚偏氟乙烯(PVDF)涂料成功地应用在建筑业,涂覆于装饰板材上以来,氟碳涂料已经走过了50年的发展历程,氟碳涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。上世纪80年代,日本旭硝子公司推出了以三氟氯乙烯(CTFE)为主要单体与功能单体的四元共聚物,使氟树脂及其涂料由热塑性进入了热固性阶段,并逐步开发出水溶性氟碳涂料及可常温固化氟碳涂料。目前,该公司为常温固化氟碳涂料的主要生产者之一。90年代初,PPG公司率先在我国天津合资生产氟碳涂料。几年后,日本关西涂料在中国无锡建厂生产氟碳涂料。到上个世纪末,国内氟碳涂料厂发展到了70多家,但规模都不大,而且大部分都集中在东南沿海地区。目前在国内处于领先地位的主要有广东珠海特氟涂料公司、大连振邦氟涂料公司、浙江化工研究院。另外,美国阿托化学公司、Lilly公司、阿克苏公司、立邦涂料公司等涂料厂商均已将其氟碳涂料产品打入了中国市场。近年来,如阿托化学、三爱富等公司开始研发不含溶剂的PVDF粉末涂料,其中国内辉旭微粉公司占据了一定的市场份额;以旭硝子、大连振邦、北京华通瑞驰等公司开始提供FEVE型的粉末涂料用氟碳树脂,则使国内市场上开始出现热固性的氟碳粉末涂料。

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