PVDF氟碳涂料在卷材涂料中的应用

姚恒军　姜金叶

摘 要：氟碳涂料是以氟树脂为主要成膜物质的涂料，在各类涂料中由于其引入的氟原子电负性极大，氟碳键键能极强，所以具有优越的耐候性能。而用PVDF氟碳树脂开发的氟碳涂料以其优异的耐候性和耐化学性在卷材涂料中的应用越来越广，大面积使用在钢结构建筑装饰中，能够满足建筑外墙高耐候性的要求。本文着重介绍了PVDF氟碳涂料在卷材涂料中的应用，以及其涂层的分布。

关键词：卷材涂料；PVDF氟碳树脂；底漆；面漆；清漆；丙烯酸树脂

卷材涂料是以镀锌、镀铝锌、铝等为基材，采用高度自动化的连续辊涂涂装方式，经过脱脂、水洗、化学处理铬化、辊涂底漆，高温烘烤，辊涂面漆，高温烘烤成膜，在配以丰富的印花工艺，辊涂清漆，高温烘烤达到罩光效果，符合一定物理性能和抗性的涂层。目前，卷材涂料大致可分为聚氨酯涂料、丙烯酸氨基涂料、有机硅涂料以及PVDF氟碳树脂涂料等。PVDF氟碳涂料按涂层可大致分为底漆、面漆、清漆三种。

1 底漆

底漆要求与基材有很好的附着力，对于卷钢涂料，钢材对防锈性能的要求比铝基材要求高，需选用聚酯、丙烯酸树脂、环氧树脂或经过改性的高分子聚合物配合防锈颜料、固化剂、助剂等配制。从美国佛罗里达长达30年的暴晒实验显示，以高分子的丙烯酸树脂为主材料的底漆耐候性最佳（可参考表1对比数值）。

2 PVDF氟碳面漆

卷材PVDF氟碳面漆主要构成有PVDF氟碳树脂、丙烯酸树脂、耐候性颜料、助剂和溶剂等。

2.1 PVDF氟碳树脂 PVDF氟碳树脂的化学式为-（CH2-CF2）n-，外观为白色或透明固体，由于其大量含有C—F键，C—F键是结合能最强的化学键，键能为116Kcal/mol，F的电负性特别大为4.0，键长较短，这种结构有很强的稳定性。

2.2 丙烯酸树脂 丙烯酸树脂与PVDF氟碳树脂有较好的相溶性，面漆中PVDF氟碳树脂与丙烯酸树脂的混合比例为70：30，当比例低于70：30时，涂层的耐MEK檫拭、T弯等性能都会有影响，有所下降；而高于70：30时，涂层的硬度会一定程度的降低。成膜条件基材PMT为230-250摄氏度，此條件下PVDF氟碳树脂会和丙烯酸树脂熔融形成均匀连续的“高分子合金”涂层，具有优异的物理性能和耐化学性。

2.3 耐候颜料 卷材大多为户外高层建筑或幕墙使用，对涂层的耐候性有较高的要求，不仅包括树脂还包括配套使用的颜料。PVDF氟碳涂料可选用高耐候性的陶瓷无机颜料和经过包覆处理的铝银浆，这样通过高耐候性颜料可以阻挡UV紫外线对底漆的老化，而一般有机颜料，荧光颜料，锐钛型钛白则没有这种高耐性，随着紫外线的照射会逐渐发黄发暗。

2.4 助剂和溶剂 PVDF氟碳涂料的助剂包括固化剂、流平剂、消泡剂、防沉剂等，它们可以改良涂料的涂装效果，但不影响耐候性。溶剂方面，多选用异氟尔酮，沸点为215摄氏度左右，以高沸点溶剂为稀释剂。下表为PVDF氟碳面漆配方。

3 清漆

清漆是高PVDF树脂含量的涂料，固含量为40%左右，保证面漆不被UV紫外线照射老化，金属漆还可防止铝粉被氧化变暗，并达到罩光的美观效果。由于建筑外用彩板需要经受长期的风吹、日晒雨淋、UV紫外线长期照射和寒暑季节冷暖变化的影响。因此对卷材涂料提出高耐性、高耐酸碱性、耐MEK檫拭、耐紫外线老化等要求及外墙装饰加工成型所要求的耐冲击、T弯、附着力等。而PVDF氟碳涂料恰恰能满足这样的要求，所以其在卷材涂料上的应用越来越受重视。下面列出了PVDF氟碳涂料检测性能，以江苏凯特尔新型复合饰材生产的氟碳卷材样板为例。

4 结语

PVDF氟碳涂料以其优良的耐候性，良好的耐化学性，在国内外幕墙装饰上得到大量应用。其优异的耐候性可保证历经25年风雨变幻，颜色依旧，以及其成熟的涂料技术，超长的使用寿命，值得大力推广。

参考文献：

[1]刘志刚，张巨生.涂料制备-原理、配方、工艺.

[2]潘继明.涂料实用手册.

[3]刘洁.建筑用聚偏氟乙烯树脂及其涂料的发展动向[J].广州化工，2003（03）.

[4]边蕴静.氟碳树脂涂料[J].涂料技术与文摘，2002（04）.

作者简介：姚恒军（1987-），男，江苏靖江人，毕业于南京师范大学应用化学专业，研究方向：PVDF氟碳涂料在卷材中的应用；姜金叶（1986-），女，江苏靖江人，毕业于南京师范大学应用化学专业，研究方向：PVDF氟碳涂料在卷材中的应用。