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氟碳涂料的应用分析

    氟树脂涂料早在1938年就诞生了,最早的氟碳涂料就是杜邦公司的特氟隆涂料即聚四氟乙烯PTFE共聚物,这类材料具有独特优异的耐热、耐低温、自润滑性及化学稳定性能等,但是这种涂料使用时需要极高的液化温度,对颜料的分散性也较差,所以最初的应用范围较窄。

  1.氟碳涂料性能

  1.1 不粘性:几乎所有物质都不与其涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。

  1.2 耐热性:具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300℃,一般在240℃~260℃之间可连续使用,具有显著的热稳定性,它可以在冷冻温度下工作而不脆化,在高温下不融化。

  1.3 滑动性:有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化,但数值仅在0.05-0.15之间。

  1.4 抗湿性:表面不沾水和油质,生产操作时也不易沾溶液,如粘有少量污垢,简单擦拭即可清除。停机时间短,节省工时并能提高工作效率。

  1.5 耐磨损性:在高负载下,具有优良的耐磨性能。在一定的负载下,具备耐磨损和不粘附的双重优点。

  1.6 耐腐蚀性:几乎不受药品侵蚀,可以保护零件免于遭受化学腐蚀。

  2.氟碳涂料类型

  氟碳涂料分为PTFEFEPPFAETFE几种基本类型:

  2.1 PTFEPTFE(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在260℃连续使用,具有最高使用温度290-300℃,极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。

  2.2 FEPFEP(氟化乙烯丙稀共聚物)不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜,具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性。

2.3 PFAPFA(过氟烷基化物)不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260℃,更强的刚韧度,特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。

  2.4 ETFEETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物,该树脂是最坚韧的氟聚合物,可以形成一层高度耐用的涂层,具有卓越的耐化学性,并可在150℃下连续工作。

  3.氟碳涂料的应用

  由于氟碳涂料有以上优异性能,被用在不粘锅、航空、医疗等领域。水性涂料在激光打印机中有应用,比如定影膜。定影膜上的涂层有很好的耐高温性能,它安装在加热组件上,工作温度能达到200℃左右;由于其表面张力一般只有3134 达因/厘米, 表面能低,接触角大, 胶粘剂不能充分润湿涂层,从而不能很好粘附在上面,因此涂层具有优良不粘特性,其上不易粘附碳粉,不会沾尘结垢,防污性好;氟碳涂料的溶胀和溶解都要比非结晶高分子困难,因化学稳定性好,它具有优良的防腐蚀性能,极好的化学惰性、漆膜耐酸、碱、盐等化学物质和多种化学溶剂,为基材提供保护屏障;漆膜表面坚韧、强度高;涂层耐磨性能优异,打印普通纸张数量一般在5万张以上;另外水性氟碳涂料是一种环保涂料,对环境污染程度低,涂装设备易清洗,产生一般缺陷时比如杂质等可在烘烤前识别并重新加工,一定程度提升产品合格率;水性氟碳涂料的颜料分散性能较溶剂型涂料差,易产生分层;此类型涂料的烘烤温度较高,烘烤面涂温度一般在360400.PTFE的高熔点,需引入有较好亲和力树脂,在不损害树脂本身性能的基础上提高它的粘附性,因此出现了面漆、中漆、底漆,也有一次漆。这些配套的涂料品种正是解决了上述问题。

市面上出现的涂料用聚四氟乙烯类树脂,它有优异的不粘性、耐腐蚀性、耐气候老化性、低摩擦等性能。同时由于不同官能团的碳氢烃构成链段的存在而表现出一定的溶解性、可交联性、润湿附着性和流平性,很重要的一点它克服了以前常温不能固化的性能,因此可作为制备建筑物外墙涂料的树脂。应用时它具有耐候性和自洁性,并且具有寿命长和不褪色等特点;同时它还适用于金属构件的防锈蚀,特别适合苛刻环境条件下的耐酸、耐碱和氧化剂的耐腐蚀涂层以及各种交通工具的壳体涂料,比如汽车。2012年我国汽车产量达到1927万辆,我国汽车产量已连续三年超过1800万辆,汽车工业已进入总量较高的平稳发展阶段。如此种涂料在汽车行业大范围应用,不仅可提供以上优异的性能,还能通过改性、回收废旧涂料等措施在一定程度上减少污染物的排放,降低环境污染。近年汽车的氟树脂面漆也有出售,聚四氟乙烯树脂的优异性能被越来越多的汽车制造人士重视,充分体现它的使用价值潜力巨大。

  氟碳涂料越来越受到人们的重视,它广泛应用于石油、化工、机械、航空、航天、有色金属、电子等国民经济建设领域。近年来人们通过对它改性,拓宽了它的应用范围,降低了使用条件限制,由于它的不粘、耐高低温及耐摩擦和腐蚀性能,相信不远的将来它可在更广泛的领域发挥更惊人的作用。但是我们也应该看到虽然我们的需求市场很大,但是在科研、生产水平等方面与美国、日本等还有很大差距,国内氟碳涂料面临很大挑战,需要我们提高涂料基础原料性能和成本优势、使用优良助剂、重视涂装设备、提高技术服务,推动国内氟碳涂料的发展。

  参考文献:

  [1]苏狄.PVDF氟树脂涂料的组成与性能研究[D].复旦大学,2011.

  [2]氟树脂涂料[J].浙江化工,199204.

 

  [3]朱东.氟涂料的现状及发展[A].环保型涂料及涂装技术研讨会论文集[C].2000.

【浏览次数:】 【 加入时间:12-06】 【 作者:聚四氟乙烯PTFE】
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