涂料用溶劑型氟聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與耐候性的關(guān)系-低碳建材

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1、涂料用溶劑型氟聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與耐候性的關(guān)系氟烯坯和烷基乙烯基能的?種交替共聚物己用于耐久性涂料。本文對(duì)四氟乙烯和三氟乙烯作為共聚物的範(fàn)烯坯進(jìn)行?了比較,研究了氟烯坯單元對(duì)涂料的咐候性的影響。對(duì)于色漆,在判斷咐候性時(shí)的可以確認(rèn)顏料的分散能力是比氟烯疑單元的化學(xué)結(jié)構(gòu)更重耍的因索。0引言一種由氟烯懷和烷基乙烯基讎(FEVE聚合物)的交替共聚物紐?成的涂料用氟聚合物1982年由AsahiGlass公司開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)丄業(yè)化,商品名稱Lumifloiio這種聚合物已應(yīng)用于許多領(lǐng)域如橋梁、建筑物、汽車、房屋墻面和屋頂,并已經(jīng)具有暴露15年的實(shí)例。這種聚合物被定位為新一代PV

2、dF型氟碳漆。在FEVE共聚物的開(kāi)發(fā)過(guò)程中選用過(guò)某些氟烯桂,但最終選用三氟氯乙烯(CTFE)與烷基乙烯基瞇的共聚物,制備了適合于多種應(yīng)用的各種涂料樹(shù)脂。四氟乙烯(TEF-不含氯原了)當(dāng)然是FEVE的氟烯坯的選川品種之一,但由丁-配方的某些限制或涂膜性能的某些缺陷,TEF不適川。近來(lái),F(xiàn)EVE已作為新一代氛涂料在全球廣泛應(yīng)用。它已可以使川專用溶劑,特定固化劑或不同于其它普通漆液配方的專用助劑。而用TFE作為氟烯懷的FEVE樹(shù)脂也已應(yīng)用于某些領(lǐng)域。木文對(duì)涂料用FEVE共聚物中CTFE和TFE進(jìn)行了比較,研究了其性能,特別是耐候性。1實(shí)驗(yàn)1.1FEVE共聚物CTF

3、E或TFE及某些烷基乙烯基滋用過(guò)氧化物自山基引發(fā)劑,往高壓釜屮于65°C的冇機(jī)溶劑屮共聚,聚合物溶液過(guò)濾,蒸發(fā)濃縮直到50%?60%的濃度,用于涂料配制。H—(—0—R?—0H圖1FEVE共聚物的結(jié)構(gòu)1.2配方配制NCO指數(shù)約為1的異輒酸酯固化劑,加入催化劑、消泡劑和流平劑作為涂料組分。HMD1三聚體:CoronateHX(1=1木聚氨SfiT業(yè)公司)封閉HMDI三聚體:CoronateC-2507(日木聚氨酯工業(yè)公司)封閉IPDI三聚體:DesmodurBL4165(SumitomoBayerUrethane公司)13色漆二氧化鈦用一種加玻璃珠的紅魔鬼油漆

4、振動(dòng)器分散到細(xì)度小于10屮m所用二氧化鈦類型分別標(biāo)示為A、B、CoTiO2(A):TipaqueCR-50(IshiharaSangyoKaisha公司)TiO2(B):TipaqueCR-90(IshiharaSangyoKaisha公司)TiO2(C):TitonD918(Sakai化學(xué)工業(yè)公司)TiO2的用量為100份樹(shù)脂40份或80份。1.4涂料涂料組分遍工到鉛酸鹽處理的鋁板上,于室溫或在170°C加熱固化。1.5SWM(陽(yáng)光老化機(jī)一碳弧光源)用一種陽(yáng)光老化機(jī),(SWM:Suga測(cè)試儀器有限公司),測(cè)試條件如下:黑色板溫:(63±2)°C;淋水:每6

5、0min淋12min。1.6DMW(DaiplaMetal老化ft—MetalHalide燈)用一種金屬鹵燈老化機(jī)KU-RS(DaiplaWinters公司)試驗(yàn)條件如下:光序列:63°C、40%RH/4h,露點(diǎn)序列:30°C、98%RH4h;光能:78.0mW/cm2/過(guò)濾器:KF-1;噴水:在光序列過(guò)程中每15min噴5s。1.7光澤用一種光澤計(jì)PG-1M(日木DenshokuT業(yè)公司)測(cè)試60。光澤。1.8表而微結(jié)構(gòu)用掃描電鏡S-4000(日立公司)觀察顯微照片。2結(jié)果與討論2」FEVE聚合物的制備氟烯坯如CTFE和TFE在烷基乙烯基瞇Z間的共聚顯示非

6、常高的交替規(guī)整度,在相當(dāng)寬聚介條件下獲得交替共聚物。由于氟烯疑和烷基乙烯基儲(chǔ)(VE)的規(guī)整性(即無(wú)VE-VE序列的存在),F(xiàn)EVE共聚物也顯示出優(yōu)良的耐候性,即使它具有非常低的氟含量。而且在用CTFE或TFE作為氟烯繪的2種情況下都保持這種交替規(guī)整度。表1CTFE型和TFE型FEVE共聚物的比較折■射指瓠般性CTFE型高高高TFE型低低低涂膜硬匿光澤溶解匿影響的性聶粘性附著力r頗料相容性無(wú)定型聚合物在溫度高于其Tg時(shí)變軟,所以Tg越低可能硬度越低或粘性不理想。如Fresnel方程顯示的那樣,涂裝農(nóng)而的光澤受涂裝材料的折射指數(shù)影響。所以聚合物的較低折射指數(shù)可能

7、降低其衣而光澤,聚合物的極性使其具冇與極性冇機(jī)溶劑、與冇機(jī)或無(wú)機(jī)底材、以及與冇機(jī)或無(wú)機(jī)顏料表面的良好相容性。聚合物的極性越低對(duì)溶劑的溶解度就越小,對(duì)許多底材附著力就越差,對(duì)顏料的分散能力就越次。所用的FEVE共聚物列于表2和表3中,對(duì)每種氟烯坯選擇合適乙烯基讎作為共單體介成的每種FEVE聚合物具有幾乎類似的Tg。對(duì)毎種氟烯坯,氟烯坯和乙烯基瞇交替共聚,每個(gè)共聚物屮的每種單體的摩爾比為氟烯坯:乙烯基陋=50:50(mol比)。毎個(gè)共聚物的氟含疑差別僅山CTFE單元(49%)與TFE單元(76%)Z間氟含量的差別決定。表2FEVE共聚物的單體組分))0入署/障爪

8、分敬CTFE或TFECHVEEVEHBVE3F-15

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