聚偏氟乙烯涂料的研究
聚偏氟乙烯树脂在建筑涂料中应用及性能改进
收稿 日期 ：０ １ ０ — ７ ２ １－ ３ ０
现 在 市 场 上涂 料 专 用 的 Ｐ Ｄ Ｖ Ｆ树 脂 主 要 有
Ａ ｋｍ ｒｅ ａ公 司 的 Ｋ ｎ ｒ５ ０和 Ｓ ｌａ ｙ ａ ０ ｏｖｙ公 司 的 Ｈ ｌｒ ｙａ ５ ０ ， 其 中 Ｈ ｌｒ５ ０ 又 分 为 ２个 牌 号 Ｈ ｌｒ ００ ｙａ ０ ０ ｙａ ５ ０ Ｌ 低光 泽度 ） Ｈｙ ｒ ０ ０ ０ ０ Ｇ（ 和 ｌ ０ ＨＧ（ 光泽 度 ） 市 ａ５ 高 ，
中 图分 类 号 Ｔ ３６ ／ｉ ｎ１０ — ８９２ １．３ ０ Ｉ１．９ ９ ．ｓ．０ ６ ６ ２ ．０ ０ ． ５ ｊｓ １ ０
聚偏 二 氟 乙烯 （ＶＤ ） Ｐ Ｆ 树脂 是 可 熔 融 的氟 聚 合
阳伞 、 、 窗 门等 。其涂 覆 的装饰 板 现 已成 为 高层建 筑 外 装修 取代 瓷砖 和玻 璃幕 墙 的重要 材料 ．可用 于建
玻璃 化转变温 度／ ＊ Ｃ
吸水率， ％
分解温度／ ￣ Ｃ
一 加一 一 一们 一 ～ ～ ８
舵 加 ∞
用作 高 耐腐 蚀 、高耐 热 的高温 涂层 ，如不 粘锅 涂层 等 ，很 少 用 于建 筑 涂 层 ；Ｃ Ｆ Ｐ Ｔ Ｅ树脂 涂 料 多 为热 固
性 涂料 ． 既可 在 高 温烘 烤 固化 ． 可 在 常 温 固化 ， 又 具 有很 大 的优 越性 ， 使用 量 越来 越 大 。 Ｖ Ｆ通 常不 能 ＰＤ 常 温 固化 ， 用量 受 到一 定 限制 ， 氟 含量 大大 高于 使 但 Ｐ Ｔ Ｅ， 有最 好 的涂 料综 合性 能 。 ＣＦ 具 人们 逐 渐发 现 ．氟碳 涂料 本 身 的价 格 虽然 大大 高 于普通 涂料 ，但 金 属涂 层部 件 的价格 相差 却并 不
碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料研究进展
碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料研究进展引言聚偏氟乙烯（PVDF）是一种热塑性的可溶性高分子材料，具有优异的耐化学腐蚀性、电介质性和耐磨性，在航空航天、电子、医疗和能源等领域具有广泛的应用。
PVDF材料在力学性能、导热性能和导电性能方面存在不足，限制了其在一些特殊领域的应用。
为了克服PVDF材料的缺陷，人们采用了碳纳米管（CNTs）等纳米材料对PVDF进行了改性，以期提高PVDF复合材料的力学性能、导热性能和导电性能。
本文主要综述了碳纳米管改性PVDF复合材料的研究进展，探讨了相关研究的最新成果和存在的问题。
碳纳米管改性PVDF复合材料的制备方法目前，碳纳米管改性PVDF复合材料的制备方法主要包括溶液共混法、熔融共混法和电纺丝法。
溶液共混法是将碳纳米管和PVDF分散在有机溶剂中，通过搅拌和超声处理使其均匀分散，然后通过溶剂挥发或凝固剂沉淀将其制备成薄膜、薄片或纤维。
熔融共混法是将碳纳米管和PVDF在高温下混合均匀，然后通过挤出、压延或注塑成型制备复合材料。
电纺丝法是将碳纳米管和PVDF共溶于有机溶剂中，然后通过电场作用使其形成纤维，最终制备成纳米纤维膜或纺丝丝束。
还有一些其他的制备方法，如冷冻干燥法、溶液旋涂法和原位聚合法等。
这些方法在实际应用中各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的制备方法。
碳纳米管改性PVDF复合材料的性能研究碳纳米管改性PVDF复合材料的研究主要集中在力学性能、导热性能和导电性能方面。
在力学性能方面，许多研究表明，适量的碳纳米管添加能够显著提高PVDF复合材料的强度和韧性，使其具有更好的抗拉强度、弹性模量和断裂韧性。
这是因为碳纳米管具有很高的拉伸模量和强韧性，能够有效地增强PVDF基体的力学性能。
在导热性能方面，碳纳米管具有优异的导热性能，能够有效地提高PVDF复合材料的热导率，使其具有更好的导热性能。
在导电性能方面，碳纳米管具有优异的导电性能，能够有效地提高PVDF复合材料的导电性能，使其具有更好的导电性能。
聚偏氟乙烯树脂在涂料中的应用
聚偏氟乙烯树脂在涂料中的应用吴君毅 张 炯 粟小理(上海三爱富新材料股份有限公司,上海200241)1 概述近年来,随着国民经济的快速发展,以聚四氟乙烯(PTFE )、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟烷烯烷基乙基醚(FE VE)为主的含氟树脂制成的涂料用量有了较大的增长。
这些氟树脂涂料各有各的用途。
本文所要讨论的PVDF 涂料多应用于建筑领域,用其涂覆的各色金属板(铝合金、镀锌钢、不锈钢等)可用于建筑的外墙、屋顶及内装饰,现已成为替代瓷砖和玻璃幕墙的重要材料。
PVDF 涂料具有长期使用不褪色(参见图1)、耐候性及耐化学品性优良、韧性好、极佳的耐粉化和耐污性等特点。
这些特点都是其他有机涂料所无法比拟的。
就用图1中色差性能仅次于PVDF 的有机硅丙烯酸和聚酯体系涂料与PVDF 涂料的性能做个比较,结果参见表1。
图1 经过长时间F l o ri da 暴晒对不同涂料的色差影响[1]表1 有机硅丙烯酸和聚酯体系涂料与PV DF 涂料之间的性能比较[1]性能有机硅丙烯酸和聚酯体系PVDF 保用年限2~12\20保光保色性良优漆膜附着力一般~良优漆膜柔韧性一般~良优耐温热性一般~良优耐沾污和化学介质性一般~良优户外耐候性一般~良优压花性一般~良优耐磨性良优从表1中可以发现,PVDF 涂料相对于其他有机涂料而言有着优异的性能。
P VDF 涂料的这些优异特性主要是由于聚偏氟乙烯树脂具有大量的C-F 键,它的键能是116kC al/m o,l 远大于C -H,C -O,也大于S i-O 和S i-C 键,从而表现出了相当大的结构稳定性。
2 涂料用聚偏氟乙烯树脂2.1 主要生产厂家的产品目前市场上专供涂料的PVDF 树脂主要有A r ke m a 公司的Kynar 500和So l v ay 公司的H y lar 5000。
其中H y lar 5000又分为H ylar 5000LG (低光泽度)和H y l a r 5000HG(高光泽度)两个牌号。
不含PFOA涂料用聚偏氟乙烯的制备及应用研究
———————————————作者简介：唐妮（1986—），女，从事聚偏氟乙烯树脂的研发以及评价和含氟涂料的配方研制及相关评价工作。
不含PFOA 涂料用聚偏氟乙烯的制备及应用研究唐妮李秀芬吕鹏程刘德鹏王汉利（山东华夏神舟新材料有限公司，山东淄博256401）摘要：采用新型含氟表面活性剂替代PFOA 制备出涂料用聚偏氟乙烯树脂，并对涂料的性能及其应用进行了研究。
关键词：聚偏氟乙烯；PFOA ；涂料0前言聚偏氟乙烯（PVDF ）既具有含氟聚合物的耐热、耐化学品和耐紫外线稳定性，又具有常规聚合物的可溶解性和可熔融加工性，同时还具有铁电性、压电性和热电性等独特的电性能。
以其制备的涂料应用在建筑等领域，是公认的具有最好保护作用的有机涂层，能保证几十年不受损害并保持明亮的色泽［1］。
全氟辛酸盐类（PFOA ）因能最大限度降低水的表面张力，捕集含氟单体形成胶束获得高分子质量的聚合物，且能够提高聚合液颗粒的稳定性，使其在近几十年一直作为乳液聚合优异的分散剂。
但研究表明［2］，PFOA 中所含C8能够拒水拒油，具有生物累积性，极难分解。
一旦被生物体摄取后，其一般优先黏附在蛋白质上，其中大部分与血液中的血浆蛋白结合，其余则累积在肝脏和肌肉组织中，是一种持久性环境污染物。
2015年，EPA 正式发布条令所有产品中都禁止使用PFOA 以及能派生出PFOA 的化合物［3］。
目前，涂料用聚偏氟乙烯树脂的主要合成方法是乳液聚合，应用最多的分散剂为PFOA 。
为了适应全球化发展步伐，保护自身环境和持续化发展，以适应国际日益严格的环保要求，本研究使用不含PFOA 分散剂制备出了涂料用聚偏氟乙烯树脂，通过对乳液聚合过程、乳液粒径及稳定性的研究，考察了聚合效果；同时，对制备出的聚偏氟乙烯树脂进行了性能与应用对比分析。
1试验部分1．1原料与仪器偏氟乙烯（VDF ）单体，山东华夏神舟新材料有限公司；分散剂，山东华夏神舟新材料有限公司；B44丙烯酸树脂，罗门哈斯；调节剂、引发剂及其他助剂，市售。
改性聚偏氟乙烯的制备及性能研究
改性聚偏氟乙烯的制备及性能研究改性聚偏氟乙烯的制备及性能研究摘要：本文研究了改性聚偏氟乙烯的制备方法以及其性能的影响因素。
通过选择不同的改性剂对聚偏氟乙烯进行改性处理，考察了不同改性剂对聚偏氟乙烯表面性质和力学性能的影响。
实验结果表明，改性聚偏氟乙烯具有较好的热稳定性、耐腐蚀性和耐磨损性能，可以应用于涂料、电子材料等领域。
关键词：改性聚偏氟乙烯，制备方法，性能影响，热稳定性，耐腐蚀性，耐磨损性。
1. 引言改性聚偏氟乙烯是一种重要的功能性材料，具有优异的物理和化学性能，在涂料、电子材料、防腐蚀涂层等领域有广泛的应用。
然而，聚偏氟乙烯本身存在一些缺点，如高温下易发生热分解、低表面能和较差的力学性能等。
因此，通过对聚偏氟乙烯进行改性处理，可以提高其整体性能，满足实际应用需求。
2. 材料与方法2.1 聚偏氟乙烯的制备聚偏氟乙烯的制备方法有熔融聚合法、溶液聚合法和乳液聚合法等，本实验采用乳液聚合法制备聚偏氟乙烯。
具体步骤如下：将六氟化硫、乙醇和水按一定摩尔比例混合，加入表面活性剂进行乳化，调节氟离子浓度和溶液pH值，最后经过聚合反应得到聚偏氟乙烯。
2.2 改性剂的选用在制备的聚偏氟乙烯中添加了几种常用的改性剂，包括纳米材料、有机硅改性剂和纳米氧化锆等。
这些改性剂具有不同的性质，可以改善聚偏氟乙烯的表面性质和力学性能。
3. 结果与讨论3.1 改性聚偏氟乙烯的表面性质通过扫描电子显微镜观察改性聚偏氟乙烯的表面形貌，发现添加了纳米材料后，聚偏氟乙烯表面变得均匀且光滑，纳米材料可以填充聚偏氟乙烯的孔隙结构，提高表面的平整度。
有机硅改性剂的加入使得聚偏氟乙烯表面出现了一层薄膜，增加了表面的亲水性。
纳米氧化锆的添加在聚偏氟乙烯表面形成了一层致密的氧化薄膜，改善了聚偏氟乙烯的耐腐蚀性能。
3.2 改性聚偏氟乙烯的力学性能通过万能材料试验机测试了改性聚偏氟乙烯的力学性能。
添加了纳米材料后，聚偏氟乙烯的拉伸强度和弹性模量有所增加，表明纳米材料的加入可以增强聚偏氟乙烯的力学强度。
碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料研究进展
碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料研究进展1. 制备方法目前，碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料的制备方法主要包括机械混合法、溶液共混法、原位聚合法等多种方法。
机械混合法是将碳纳米管和聚偏氟乙烯通过机械研磨、高剪切等方法进行均匀混合，然后进行成型，其优点是操作简单，但存在材料分散性差的缺点。
溶液共混法是将碳纳米管和聚偏氟乙烯溶于共溶剂中，然后通过溶液共混的方法将两者均匀混合，最后通过溶剂蒸发等方式得到复合材料。
原位聚合法是通过使碳纳米管作为聚偏氟乙烯的引发剂，从而使聚偏氟乙烯在碳纳米管表面原位聚合，从而制备出碳纳米管改性的聚偏氟乙烯复合材料。
2. 性能碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料具有许多优异的性能，包括高导热性、高机械性能、耐腐蚀性和耐磨损性等。
碳纳米管的加入可以明显提高复合材料的导热性能，使其具有良好的导热性能，适用于热传导材料的制备。
碳纳米管的高比表面积和成形的特殊结构可以增强聚偏氟乙烯基体的力学性能，使其具有更高的抗拉强度和硬度。
碳纳米管的加入还可以提高复合材料的耐腐蚀性能和耐磨损性能，使其在特殊环境下具有更长的使用寿命。
3. 应用前景由于碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料具有优异的性能，因此在多个领域具有广阔的应用前景。
它可以应用于电子材料领域，例如制备导电膜、导热垫片等电子元件。
它还可以应用于航空航天领域，制备轻质结构材料和耐高温材料。
它还可以应用于化工领域，制备耐腐蚀性和耐磨损性的管道材料和储罐材料。
碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料在材料领域具有广泛的应用前景，值得进一步深入研究和开发。
碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料具有很高的研究价值和应用前景。
相信随着科学技术的不断进步和发展，该材料将在更多领域得到应用，为人类社会的发展进步做出贡献。
希望更多的科研人员能够投入到碳纳米管改性聚偏氟乙烯复合材料的研究中，为其发展和应用做出更多的贡献。
聚偏氟乙烯膜亲水改性的研究进展
第3期
湛含辉，等 聚偏氟乙烯膜亲水改性的研究进展
33
声震荡分散后加入聚砜铸膜液中共混制备超滤膜， 并测得膜的水接触角由 72°下降到 41°，膜的亲水 性、抗污染性和强度都得到了提高[22]。吕慧等人将纳 米 Al2O3 和 TiO2 分别加入 PVDF 中，分别制备了 PVDF 膜、PVDF/Al2O3膜、PVDF/TiO2 膜和PVDF/Al2O3 / TiO2 膜。这4 种膜的水接触角分别为80°,56°,55°,50°，经 过 2 种纳米颗粒改性的 PVDF/Al2O3 / TiO2 膜的亲水性 最好[23]。已有研究表明，无机纳米粒子共混改性能够 提高膜的亲水性，降低膜污染；同时，纳米粒子还能 够提高膜的强度和韧性，但无机纳米粒子在聚偏氟 乙烯膜中不稳定，且纳米粒子存在团聚现象[24-25]。 1.2 共聚改性
目前，可用于与疏水性膜材料进行共混改性的 有机聚合物主要有：聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）、聚丙烯腈（polyacrylonitrile， PAN）、醋酸纤维素（cellulose acetate，CA）、聚乙烯 醇（polyvinyl alcohol，PVA）等[10-12]。有机物共混改 性操作简便，无需进行预处理且成本较低，但是亲 水性有机物和聚偏氟乙烯相容性不好，成膜后容易 脱落[7]。
聚偏氟乙烯水性涂料研究进展
• 24•Organo - Fluorine Industry2021年第1期省专论与综述糸聚偏氟乙烯水性涂料研究进展肖忠良刘波张廷健余金龙钟子强(中昊晨光化工研究院有限公司，有机氟材料四川省重点实验室，四川自贡643201)摘要:聚偏氟乙烯（PVDF)涂料是耐候性最好的氟碳涂料之一，聚偏氟乙烯水性涂料不仅具有水性涂料低VO C排放的优点，还具有聚偏氟乙烯良好的户外耐候性和耐化学性，其应用十分广泛。
综述了 P V D F水性涂料的类型、成膜机理、制备方法、研究进展和应用领域，并展望了 PVD F水性涂料广阔的发展前景。
关键词：聚偏氟乙烯;水性涂料;丙烯酸酯〇前言氟碳涂料是指以含氟烯烃为基本单元进行均聚 或与其他单体进行共聚得到的聚合物为成膜物质的 涂料。
氟碳涂料因具有优异的防腐、防污、耐化学 品、耐候和耐老化等优良的综合性能而被广泛应用 于建筑、桥梁、车辆、船舶、航空航天和电子等高新技 术领域[|]。
近年来，随着人们环保意识增强，世界 各国日益重视涂料生产和使用过程中的有机挥发物 (VOC)对环境的污染，以有机溶剂作为成膜介质的 溶剂型有机氟碳涂料因为不能满足现代社会对涂料 低VOC排放量的要求而在应用上受到了一定的限 制，因此开发了环保型的水性氟碳涂料。
水性氟碳 涂料以水作为颜料和粘合剂的溶剂载体，从根本上 降低或消除了有机溶剂的使用，它不仅具有氟碳涂 料固有的优异性能，还体现出水性涂料低V0C含 量、无毒或低毒和不可燃等特性[2~3]。
目前开发的 水性氟涂料主要有PTFE水性涂料、FEVE水性涂料 和PVDF水性涂料，其中PVDF水性涂料具有最佳 的耐候性能。
概述了 PVDF水性涂料的类型、成膜 机理和制备方法，重点对其研究进展进行了综述。
1P V D F水性涂料1.1 PVDF水性涂料简介聚偏氟乙烯树脂是一种化学结构特别稳定的热 塑性高分子材料，由一 c f2-ch2-重复单元构成,其分子链规整度高、分子链间排列紧密，是一种具有 高结晶度的高分子聚合物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Vol.172004年3月功 能 高 分 子 学 报Journal of Functional Polymers No.1Mar.2004聚偏氟乙烯涂料的研究X殷 红X X, 方 俊, 张启芳, 唐 凌, 王 俊XX X(华东理工大学材料科学与工程学院,上海 200237)摘 要: 用聚偏氟乙烯(PVDF)树脂制备了溶剂型氟碳涂料,筛选并优化了PVDF 涂料的溶剂组成。
采用丙烯酸树脂对PVDF 进行改性,并研究颜填料钛白粉对涂膜性能的影响。
结果表明,由甲苯、甲基异丁基酮、乙二醇乙醚乙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯及邻苯二甲酸二甲酯组成的溶剂体系的涂料综合性能比较好,而丙烯酸树脂和钛白粉的加入明显地改善了PVDF 涂膜的性能。
关键词: 聚偏氟乙烯;溶剂型涂料;丙烯酸树脂;钛白粉中图分类号: TQ325.4 文献标识码: A 文章编号: 1008-9357(2004)01-0143-06聚偏氟乙烯(PVDF)涂料是近年来开发的一种新型建筑用途料。
PVDF 涂料经高温固化后能形成性能优良的保护涂层,其涂层具有耐候、耐沾污、保色、韧性好、耐磨、耐冲击、耐化学品腐蚀等优点,是一种理想的护面材料,被广泛应用于建筑外墙装饰,地铁、隧道、化工生产区等恶劣环境下金属材料的涂装[1]。
由于早期的PVDF 涂料均采用异氟尔酮(isophorone)为主要溶剂,对环境造成污染,随着各国对环保的重视,无异氟尔酮混合溶剂体系已成为目前PVDF 涂料研究的热点[2]。
国外在上世纪60年代就开始对PVDF 涂料进行了研究[3,4],主要集中于溶剂体系的调配和对P VDF 树脂的改性。
但由于对技术的垄断,相关的文献报道甚少。
国内在这方面的研究起步较晚,目前所用的PVDF 涂料几乎都为进口商品,在有机氟涂料研究领域与国外先进水平相比存在较大差距。
因此,为了提高我国建筑涂料的水平,有必要加大力度研究与开发高性能的PVDF 涂料。
本文以国产PVDF 为原料制备溶剂型氟碳涂料,根据PVDF 的溶解特征,筛选并优化了无异氟尔酮的混合溶剂组成,并就丙烯酸树脂及颜填料钛白粉对涂膜性能的影响进行了研究。
1 实验部分1.1 原料PVDF:上海有机氟材料研究所;丙烯酸树脂(AR):上海新大化工厂;固化剂582-2:上海新大化工厂;金红石型二氧化钛(R111、HR969、HR990、R960):上海江沪钛白化工制品有限公司;甲苯:化学纯,上海菲达工贸有限公司和桥分公司;甲基异丁基酮:分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司;乙二醇乙醚乙酸酯:化学纯,中国医药集团上海化学试剂公司;2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(Texanol):化学纯,上海通洋化工有限公司;邻苯二甲酸二甲酯:化学纯,永华特种化学试剂厂。
1.2 实验仪器SDF04型实验多用分散机:江阴精细化工机械厂;40L m 线棒涂布器;JC2000A 型接触角测量仪;JSM -6360LV 型扫描电镜:日本电子(JE OL)公司;中华牌绘图铅笔(6H -6B);QFZ -Ò型漆膜附着力实验仪:中国天津材料试验机厂;QCJ 型漆膜冲击器:中国天津材料试验机厂。
1.3 实验过程在500mL 马口铁罐中依次加入由甲苯、甲基异丁基酮、乙二醇乙醚乙酸酯、Texanol 、邻苯二甲酸二甲酯组成的混合溶剂、PVDF 、丙烯酸树脂、固化剂和颜填料,在转速为1700r/min 的分散机上分散45X XX XXX 通讯联系人作者简介:殷红(1978-),女,江苏省兴化市人,硕士研究生,主要研究方向:氟碳涂料的研究.收稿日期:2003-07-10min 。
然后在经处理过的马口铁上用40L m 的涂布器进行涂敷,湿膜在室温下放置30min 后,放入一定温度的烘箱中烘预定时间,于室温下冷却后待测试。
1.4 性能测试涂膜附着力:按GB1720-79进行测试;硬度:按GB6739-86进行测试;耐冲击性:按GB/T1732-93进行测试;涂膜对水的接触角:采用JC2000A 型接触角测量仪测试;T -弯曲实验:将涂膜面向外将试验板对弯180b ,如无破损,弯曲度计为0T,弯曲后加一个金属板厚,如无开裂,计弯曲度为1T 。
增加金属板,依次计弯曲度为2T 、3T 等[5];分散性:采用扫描电镜(SE M)观测。
2 结果与讨论2.1 溶剂对涂膜性能的影响2.1.1 溶剂的选择 选用合适的溶剂或混合溶剂可以改善涂料的性能[5]。
对于PVDF 树脂而言,潜溶剂(分子量较大的酮类、酯类、二醇醚酯类和二醇醚类)是最常用的溶剂,由其制成的分散体涂料的固体份可以达40%~50%。
在涂料体系中,PVDF 树脂以微细固体粒子的形式悬浮在一些极性潜溶剂里,在室温下保持稳定的分散体状态,但加热时PVDF 树脂会溶解,并随着溶剂的挥发而聚集成膜。
活性溶剂也可用于生产溶剂型涂料,但由于树脂的溶解提高了体系的粘度,涂料的固体份仅可达到20%~25%[6],所以一般不选用活性溶剂。
另外,由于PVDF 涂料一般高温烘烤成膜,溶剂的挥发和成膜物质成膜存在匹配问题,单一溶剂一般难以二者兼顾,因此必须选择合适的混合溶剂体系。
综合各方面的因素,并通过实验测定了漆膜的表观及基本性能,确定了混合溶剂组分为:芳香族酸酯、分子量较大的醇类、分子量较大的酮类、乙二醇醚酯和高挥发性烃类[2]。
所选溶剂的基本物性及在溶剂体系中的主要作用见表1。
Table 1Basic parameters and mai n -function of the solventSolvent T b /e Temperature of di ssolving PVD F/eMain -func tion of the solvent toluene110Insolublereducing the initial viscosity of coating methyl isobutyl ketone (MIK)11782l ow ini tiative vi scosi ty,r ++,good s olubility ethylene gl ycol ethyl ether acetate (EGEEA)15685P +,low solubili ty,adgus ting solubility parametertexanol 252120r +,adgus ting hydrogen bonddi methylphthalate28288r +,P ++,having good bonding -function,plas ticiz ation r +:low rate of volatilizing;r ++:hi gh rate of volatiliz ing;P +:low polarity ;P ++:hi gh polari ty.2.1.2 溶剂配比的确定 实验中观察到,溶剂配比对涂膜性能的影响较大。
溶剂挥发太快,涂膜会起泡、发白,降低了力学性能和粘接性能;挥发太慢,涂膜会产生流挂、缩孔和边缘变厚等现象。
实验结果表明,在混合溶剂各组分的质量分数为:w to l uene =0.05~0.10;w MI K =0.10~0.20;w E GEEA =0.25~0.35;w texanol =0.15~0.30;w dime thylphthal at e =0.05~0.15时,涂膜的性能稳定。
表2为在此范围内,溶剂组成对涂膜各项性能的影响,实验结果表明5#溶剂不仅涂膜的各项性能优良,而且PVDF 与丙烯酸树脂的分散情况也较好。
图1为5#溶剂中PVDF与丙烯酸树脂的分散情况。
Fi g.1SEM photograph of the surface of the coating film in 5#solvent proportion.#144#殷 红, 方 俊, 张启芳, 唐 凌, 王 俊Table 2Influence of component of solvent on the properties of coating filmSample Apparent phenomenon Adhesion/(b )HardnessD i /cm Bendi ng de gree/TInterangle/(b )1#grade shortage 5-6B 50186.52#s ome s hortage 5HB 50084.03#s ome s hortage 4-5H 50085.54#s ome s hortage 5H 50083.05#No s hortage wholl y4H5087.0D i :Impacting resis tance(square i mpact).2.2 丙烯酸树脂对PV DF 涂膜性能的影响PVDF 与其它氟碳树脂相似,由于F 原子电负性最强,F-C 键特别牢固,是强极性共价键,致使PVDF 具有高化学惰性,难熔难溶,对基材的附着力差,使其在涂料的加工和应用上受到限制。
增加附着力的方法很多,其中通过与丙烯酸酯类聚合物共混改善附着力,是经常使用且简单易行的方法之一。
加入丙烯酸树脂还可提高涂膜的硬度和光泽,改善树脂和颜填料的分散性及最终涂膜的稳定性,还可降低成本。
所用的丙烯酸树脂可以是热塑性的,也可以是热固性的。
由于丙烯酸树脂的种类很多,我们对几种溶剂型丙烯酸树脂在m AR /m P VDF =3/7,不加颜填料的条件下进行了筛选,实验结果见表3,由表3可以看出热固性A4树脂是最佳的选择。
Table 3Election of acrylic resinSerial number of acrylic resi nTypes of acrylic resinAdhesi on/grade Hardness A1thermoplas tic complete abscission 1B A2thermoplas tic al most complete absciss ion1B A3thermosetting 5-61H A4thermosetting41H本文重点对A4进行研究,考察丙烯酸树脂含量对涂膜性能的影响。
结果表明:涂膜的附着力随着丙烯酸树脂含量(成膜树脂中丙烯酸树脂的质量分数,w AR )的增加逐渐由2级提高到1级;涂膜的硬度随着丙烯酸树脂含量的增加由2H 提高到6H;涂膜的耐冲击性随着丙烯酸树脂含量的增加而减小;而T -弯曲实验表明,随着丙烯酸树脂含量的增加,涂膜耐弯曲性开始时几乎不变,为0T,当w AR =0.40时,性能明显下降(见图2~图5)。