粉末涂料用PVDF氟碳树脂

粉末涂料用PVDF氟碳树脂赵德永潘德军上海东氟化工科技有限公司聚偏氟乙烯树脂（PVDF）是仅次于聚四氟乙烯树脂（PTFE）的第二大含氟树脂品种，兼具含氟树脂和通用树脂的特性。它具有比一般含氟树脂更高的机械强度，具有良好的耐化学药品腐蚀，耐高温、耐氧化、耐侯、耐紫外线、耐辐照等特性。此外，还有良好的压电性、热电性等特殊电性能，可广泛应用于化工设备、电子电气和建筑涂料等领域。PVDF涂料以其优异的耐候性、耐化学品性、耐污染性、易维护性等，在户外建筑领域有着四十年以上的应用案例，在世界上几乎所有的标志性建筑中均有使用，并提供着长期的保护和装饰作用。PVDF树脂中含氟基团和不含氟基团的交替规则排列及超强的C-F键，是PVDF涂料杰出耐候性的最主要内在原因。这已经得到国内外氟涂料专业人事的认可。图1PVDF树脂化学结构PVDF粉末涂料作为PVDF涂料中的一个品种，既可应用于建筑涂料，也可用于化学工业作为内衬涂层。PVDF涂层可用于耐酸、臭氧、含卤化合物等领域的防腐应用，如遇到异形组件时则可以使用改性PVDF粉末涂料树脂产品。在这种特殊构建防腐中，其涂层厚度可达2.5mm，优于溶剂型PVDF涂料形成的涂层，达到薄膜内衬的水平，可替代不锈钢和玻璃内衬。目前主要的用途仍是用于户外金属型材和板材。、PVDF氟碳涂料施工和相关标准液体涂料以静电喷涂和辊涂为主，粉末涂料静电喷涂。喷涂通常为两涂一烘和三涂一烘.表1涂装方式和主要工艺参数条件辊涂喷涂粉末喷涂板温232-249°C221-249C221-249C烘干时间40-90s10-20min10-20min底漆5-87-1220-25（粉末）面漆厚度18-2225-3035-40主要采用的标准包括:喷涂体系：AAMA2605-98HG/T3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料辊涂体系：AAMA620-02,GB/T17748-1999二、PVDF树脂研发、生产进展及应用现状建筑用粉末氟碳涂料主要有两大类，热塑性的PVDF和热固性的FEVE。热固性的FEVE，主要商为日本旭硝子公司。该产品的生产工艺简单，具有相对PVDF光泽高，装饰性好，对基材附着力好，固化温度低等优势。但是价格很高，市场供应量少，在国内影响不大，目前亦有国内厂家从事该树脂的研发。从报导来看，性能还是可以的，大批量的应用则尚待观察。目前，国内外PVDF氟碳涂料的主要供应形式仍是液态形式，随着全球对于环保的日益重视，液体PVDF氟碳涂料的使用日益受到限制。在欧洲PVDF氟碳涂料已退出喷涂领域，主要应用于卷材体系，而在中国目前仍是喷涂用量大于辊涂，已经有国内厂家开发厚涂辊涂线，来适应户外幕墙板未来价格的竞争和应对环保的压力。最新的相关规定，限制了铝塑复合板在户外建筑上一定层高上的使用，可以预见未来喷涂用PVDF氟碳涂料还会进一步增加。从发展的角度上来说，任何一种产品都必须向环境友好型发展，方可持续。水性化和粉末化都是很好的方向，水性PVDF氟碳涂料产品国外已有应用的案例，但是价格较高，市场难以承受。粉末PVDF氟碳涂料在上世纪七十年代已经出现，应用也有近十年的时间了，但是目前市场占有率还是很低。液体PVDF氟碳涂料在国内已经非常的成熟和稳定，市场竞争也日趋激烈。从发展的角度来看，PVDF粉末涂料应该是下一个十年非常有前景的产品，目前的市场上的粉末涂料用的PVDF树脂可参见表2。内蒙古三爱富万豪氟化工有限公司作为国内最大的PVDF氟碳树脂生产厂家，近几年不停的完善产品线，为了适应市场的发展，在吸收及借鉴原上海三爱富的技术上，开发了粉末涂料用PVDF氟碳树脂。相对于液体用氟碳树脂，粉末用PVDF氟碳树脂需要有合适的熔融粘度，方可达到高温烘烤下较好的流平性能，以及与丙烯酸树脂形成高分子合金及涂膜致密，从而体现其卓越的耐侯性。经过近几年的成功应用证明了该产品可较好的应用于粉末氟碳涂料之中，主要技术参数参见表3。表2粉末涂料用PVDF树脂的生产商及性能牌号三爱富万彖T-2阿科玛Kynar500PC阿科玛KynarFlex2850PC阿科玛KynarADX111苏威Hylar5000HG组成均聚物均聚物共聚物含反应性官能团的均聚物均聚物熔体流动速率（g/10min）18-45(230C@5kg)8-25(232C@12.5kg)熔体粘度(Pa-s)230°C@100s-11800-2100熔点（°C）164-172165-170155-160167164-167

比重1.77-1.791.77-1.791.77-1.801.781.75-1.76硬度（邵氏D）75-7676-8070-7580水含量（％）<0.1<0.5<0.5表3T-2粉末涂料技术参数粉末性能PVDF含量>70%粉体粒径（D50）13-20微米干膜厚30-50微米涂覆率10-13平米/公斤（膜厚30-50微米）比重1.3-1.7储存期6个月固化条件250°CX10min230°CX15min涂层性能达到AAMA2605-98要求（参见下表）。表4涂层性能一览表技术指标检测项目 -...涂层性能检测标准涂膜外观正常耐溶剂擦拭（丁酮）>200光泽（60）低、中GB/T1743-1979铅笔硬度（中华牌）2HGB/T1730-1993耐冲击50通过GB/T1732-1993附着力1GB/T1720-1989级耐盐雾3000通过GB/T1771-91耐候性能（QUVB）4000通过GB/T1865-97粉末PVDF氟碳涂料有环保、节能、高效、经济等优势，符合节能环保趋势，但是直到现在，无论是国内还是国外，一直都没有成为市场的主流。传统的几大PVDF氟碳涂料制造商，PPG阿克苏、威士伯、立邦等均未见有该产品在国内市场推广应用。传统的粉末涂料制造商也未见有该类产品在国内销售。目前为止，国内的PVDF氟碳涂料制造商对该产品仍然有很大的分歧，一些人看好前景，一些人则期待FEVE氟碳涂料的国产化。传统的液体PVDF氟碳涂料，生产工艺成熟，施工工艺成熟，涂层在众多的建筑中得到的很好的体现，市场认可度高。粉末涂料则在很多方面有一定的不足。生产环节，PVDF粉末需要低温冷冻粉碎，设备投资大，国内目前主要生产工艺需要有溶剂的参与，因此在生产环节不能很好回收溶剂的情况下，环保优势也是不理想的。在施工环节，粉末涂料对基材的适应性较液体差很多。借助于配套的PVDF底漆，液体涂料在一些前处理不是很好的基材上，可以有很好的附着力，涂层不会脱落。粉末涂料生产厂家虽然在配套丙烯酸树脂方面有所选择，但仍然达不到液体涂料的效果。施工方面，按照传统的厚度则涂料消耗量大，不具成本优势，按照国内超细粉的情况，粉末回收困难，一般喷涂厂家流水线均可喷涂液体和普通粉末，喷涂超细粉需要改造设备，一部分客户难以接受。装饰性方面，尤其是金属色和珠光色同液体比较差异较大。而在建筑板材和型材中，金属色又是一个很大的品种。三配套材料PVDF氟碳涂料要达到超耐侯的性能，它的配套材料也非常的关键。PVDF是一种紫外线透过性树脂，因此对颜料和配套要求极高。颜料必须具备高耐候，耐酸碱，耐化学性能好等特点。PVDF氟碳树脂中配套的丙烯酸树脂很重要，它需要同氟碳树脂有很好的混溶性，才能在成膜过程中形成高分子合金，耐侯性方可有保证。同时其亦能提供对颜料的分散性，增加涂层的附着力。液体涂料有配套底漆，很容易解决，在粉末PVDF氟碳涂料中，通常不使用底漆，因此丙烯酸树脂所能提供的附着力至关重要。结论随着国内PVDF氟碳树脂的出现和在全球范围内大规模使用，原有的产品认证购买制度已被打破。在液体PVDF氟碳涂料的市场占有率方面，国内厂家已经超越国外涂料制造商，而从粉末PVDF氟碳涂料领域来看，国内在技术上有一定的领先性