助剂对常温固化FEVE氟碳涂料耐溶剂性能的影响

2011-02-08程海涛

化学工程师 2011年11期

程海涛

（衡水学院化工学院，河北衡水 053000）

氟单体和乙烯基醚或乙烯基酯单体形成的交替共聚物，可以在常温下和固化剂反应而固化形成漆膜，即常温固化FEVE氟碳树脂。有常温固化型FEVE氟碳树脂制备的涂料有许多优点[1]。固化剂、颜基料、气相SiO2等助剂被用于涂料制备过程中，对于漆膜的性能有很大影响。本文对于固化剂、颜基比（PVC）、气相SiO2对于涂料漆膜耐溶剂性能的影响进行了讨论。

1 实验部分

1.1 主要原料

FEVE氟碳树脂：JF-2X（固体含量51.8%，酸值5.25mgKOH·g-1，常熟三爱富中昊化工新材料有限公司）；固化剂（天津市邦加化工技术有限公司）；FX041稀释剂（天津市邦加化工技术有限公司）；色浆（天津市邦加化工技术有限公司）；分散剂（德国拜尔有限公司）；气相SiO2（天津市邦加化工技术有限公司）；二甲苯、丁酮为分析纯，广东汕头市西陇化工厂生产。

1.2 样板的制备

根据国标GB1729-1979《漆膜一般制备方法》制备实验用试件。

1.3 测试方法

按GB／T1763-79漆膜耐化学试剂性能测定法测定[2]：将3块样板放入温度为25±l℃的溶剂（二甲苯∶丁酮=1∶1）中，浸泡15 d。用电子天平称量浸泡前后样品的质量，计算溶胀率：

2 结果与讨论

2.1 固化剂用量对涂膜耐溶剂性能的影响

图1 固化剂用量对于溶胀率的影响Fig.1 Effect of curing agent on swelling ratio

由图1可已看出，涂膜的溶胀率随固化剂用量的增加而逐步变小，最后溶胀率趋于平缓不在发生变化。固化剂用量为16g/100g树脂时固化形成涂膜的膨胀率最低，耐溶剂性最好。其主要原因是固化剂中的OH∶NCO=1，正好完全结合，使氟树脂完全固化，完全固化的树脂在溶剂中溶解率大大降低，膨胀率最小。当OH∶NCO＞1时，固化剂中的NCO没有完全与氟树脂OH基结合，没有完全固化的氟树脂容易溶于溶剂，因此，膨胀率增大，耐溶剂性能降低。当OH∶NCO＜1时，氟树脂完全固化，同时固化剂还有剩余，涂膜会出现针孔，降低其他性能，成本也会随着增加。因此，固化剂用量选择16g/100g树脂。

2.3 涂料PVC对涂膜耐溶剂性能的影响

图2为涂料PVC对光泽度的影响。

图2 涂料PVC对光泽度的影响Fig.2 Effect of PVC on swelling ratio

由图2可以看出，颜基比在5～20时，涂膜经过耐溶剂实验后膨胀率开始变化不很明显，当颜基比大于15%后，膨胀率大增，说明涂膜耐溶剂性能降低。颜基比过高使得涂料当中氟树脂含量降低，无机颜料容易吸收溶剂，所以膨胀率大增，耐溶剂性能较差。因此，涂料的颜基比（PVC）选择15%时涂膜耐溶剂性能最佳。

2.3 纳米SiO2对涂膜耐溶剂性能的影响

SiO2在涂抹中起到消光、增加涂膜硬度等功能。图3为SiO2含量对光泽度的影响。

图3 SiO2含量对光泽度的影响Fig.3 Effect of silica content on swelling ratio

由图3可以看出，SiO2含量对于涂膜溶胀率有一定影响。SiO2含量大于1.5%后，涂膜经过耐溶剂试验后涂膜膨胀率增大较快。SiO2经过分散后，与氟树脂充分结合，如同一条刚性链条，对于涂膜在溶剂中的溶解有一定阻碍作用，含量过高后使得涂料颜基比增大，吸收溶剂量大增，耐溶剂性能降低。因此，SiO2含量应选择小于1.5%。