卷钢涂料技术课件

1卷材涂料技术俞剑峰2011年11月1卷材涂料技术2内容一、卷材涂料基本知识二、卷材涂料用底漆三、卷材涂料用主要面漆的品种四、卷材涂料技术发展五、彩涂板的常见问题2内容一、卷材涂料基本知识3一、卷材涂料基本知识3一、卷材涂料基本知识4卷材涂装的优势涂布一个平坦的表面比涂布三维不规则的物体：更容易、高效、经济、环保、质量稳定。4卷材涂装的优势5彩板的发展国外第一条生产线：美国（1936年）英国(1961年)日本(1951年)国内，80年代中后期开始引进四条卷材流水线，以宝钢1号线为最大（22.8万吨），1989年投产。2005年，国内产能已近1600万吨，而实际生产约250万吨。由于彩钢生产能力过剩，过度竞争已严重影响彩板及彩板涂料的健康发展。5彩板的发展国外第一条生产线：美国（1936年）英国6国外彩板用途（ECCA)6国外彩板用途（ECCA)7彩涂板的基本结构7彩涂板的基本结构8

彩涂板分类按镀层：电镀锌、热镀锌、镀铝锌彩板涂料品种：聚酯、HDP聚酯、SMP、PVDF、PVC溶胶、丙烯酸酯等其它功能性彩板8彩涂板分类按镀层：电镀锌、热镀锌、镀铝锌彩板9涂层性能的表征

膜厚（与耐候性、防腐蚀性有关）色差、光泽（与用户喜好有关）

T弯、冲击、铅笔硬度（与加工性能有关，涂层性能需要达到硬度和柔韧性的最佳平衡）老化性、耐盐雾性等（与户外使用年限有关）表面外观及装饰性9涂层性能的表征膜厚（与耐候性、防腐蚀性有关）10卷材涂料分类底漆 环氧型或混合型 聚酯型、聚氨酯型面漆聚酯、硅改性聚酯、HDP、（建筑）PVDF、PVC塑溶胶、聚氨酯 面漆聚酯、聚氨酯（家电）背面漆 聚酯、环氧或聚氨酯

10卷材涂料分类底漆 11涂层体系涂层结构膜厚（um）背面可发泡性正面背面1/1155要求2/15+185要求2/25+185+8不要求2/5+183+6要求11涂层体系涂层结构膜厚（um）背面可发泡性正面背面1/1112种类用途涂料涂装条件膜厚PMT℃表层涂装外用建筑聚酯类、硅酮树脂15-20220-230内用建筑高分子聚酯类聚氯乙烯类15-2030—100230200耐久建筑氟树脂类聚氯乙烯类20125-250250200家电用材高分子聚酯类15-20200—230汽车用材环氧树脂类0.5-1.3240底层涂装环氧、聚酯等3—8230-250底层涂装(背面)聚酯、环氧类5—15220-230卷钢涂料的基本用途12种类用途涂料涂装条件膜厚PMT℃表外用建筑聚酯类、硅酮树13涂层性能比较树脂类别硬度折弯耐腐蚀性耐候性成本膜厚/um聚酯优良良良优20丙烯酸树脂良可良良优20硅改性聚酯良良良优良20PVC溶胶可优优良可200PVDF树脂良优优优劣25高分子聚酯良优良劣良2013涂层性能比较树脂类别硬度折弯耐腐蚀性耐候性成本膜厚/um14涂料的基本组成及性能调整溶剂表面控制剂颜料树脂催化剂交联剂硬度柔韧性表面外观14涂料的基本组成及性能调整溶剂表面控制剂颜料树脂催化剂交联15二、卷材涂料用底漆15二、卷材涂料用底漆161、环氧底漆的涂料环氧底漆是以环氧树脂为主要成膜物质的涂料，能与氨基树脂、异氰酸酯等活性交联剂配合，制成各种环氧涂料。环氧树脂具有较多强极性的羟基及醚键，因而对极性底材有优异的附着力。由于环氧树脂分子链上具有大量的羟基，漆膜固化后成网状的三维结构，具有优异的防腐性及耐化学品性。分子中的醚键又方便于分子键旋转，因此具有一定的韧性和柔韧性。161、环氧底漆的涂料环氧底漆是以环氧树脂为主要成膜物质的涂17目前环氧卷材底漆用交联剂一般采用脲醛类的氨基树脂，其有较高的交联密度、柔韧性和对底材的附着力，采用封闭型异氰酸酯交联的环氧聚氨酯底漆由于其对底材的附着力较差，一般较少使用。环氧底漆主要有高分子量的环氧树脂、防锈颜料、氨基树脂、交联催化剂、溶剂及助剂等组成，通过高温烘烤，环氧树脂中的仲羟基与氨基树脂的烷氧基和羟甲基反应，形成较高交联密度的漆膜。

17目前环氧卷材底漆用交联剂一般采用脲醛类的氨基树脂，其有较18环氧树脂和氨基树脂反应机理如下：（1）环氧树脂的羟基与氨基树脂的烷氧基反应：

-HC-OH+ROCH2N—

-N-CH2-OC-+ROH

（2）环氧树脂羟基与氨基树脂羟甲基反应：

HC—OH+HOCH2N—

—NCH2—O—CH+H2018环氧树脂和氨基树脂反应机理如下：192、聚氨酯底漆的涂料聚氨酯卷材底漆由聚酯树脂、防锈颜料、封闭型异氰酸酯、溶剂和助剂等组成。产品经高温烘烤，氨酯键裂解生成异氰酸酯，与端羟基聚酯树脂反应而成膜。封闭型聚氨酯底漆可以提供优秀T弯与适当硬度的平衡。192、聚氨酯底漆的涂料聚氨酯卷材底漆由聚酯树脂、防锈颜料、20底漆类型硬度T弯耐磨性附着力耐腐蚀耐粘漆性发泡性时效性环氧底漆5344.55453聚氨酯底漆35444334上表中，5---最好4---好3---较好2---一般1---较差20底漆类型硬度T弯耐磨性附着力耐腐蚀耐粘漆性发泡性时效性环211、硬度比较漆膜硬度与聚合物的玻璃化转变温度（Tg）高低和漆膜的交联密度有关。环氧底漆采用高分子量的环氧树脂作为其主要成膜物质，高分子量环氧树脂具有较高的软化点（一般大于130℃），固化后漆膜的Tg常常高于我们彩涂板使用环境温度，加上环氧树脂中特殊的芳环结构而异常的坚硬。每个环氧树脂分子拥有十多个可反应的羟基基团，可与氨基树脂的羟甲基反应，形成较高交联密度致密的三维网状结构。211、硬度比较22聚氨酯底漆采用的高分子量线型的端羟基聚酯树脂，为了得到综合性能良好的漆膜，聚酯树脂典型的Tg值一般在30-50℃间。每个聚酯树脂含有两个可与异氰酸酯反应的端羟基，交联密度相对较低，具有较好的弹性，其固化后的漆膜将比环氧底漆的硬度低。

22聚氨酯底漆采用的高分子量线型的端羟基聚酯树脂，为了得到综232、T弯性能比较在许多情况下，预涂金属产品承受机械力制成各种形状的产品，要求漆膜断裂时伸长大于漆膜变形时的伸长，使折弯后具有良好的附着力。作为每一特征的聚合物漆膜其Tg（玻璃化转变温度）是一定的，对后加工的预涂产品应选择合适的Tg和Tg转变区，以达到较好的后加工性。232、T弯性能比较在许多情况下，预涂金属产品承受机械力制成24环氧底漆分子中的醚键便于分子链的旋转，高分子量环氧树脂尽管其Tg较高（软化点大于130℃），远远大于折弯时室温，但固化后的漆膜仍具有不错的韧性。聚氨酯底漆漆膜的Tg和Tg转变区较接近室温，但通过高聚物氨酯键间形成非环或环状的氢键，赋予其比环氧底漆好更的弹性和韧性，而且折弯后的裂缝较小。

24环氧底漆分子中的醚键便于分子链的旋转，高分子量环氧树脂尽253、耐磨损性与耐擦伤性比较磨损与擦伤是两个不同的概念，磨损是漆膜被外力磨掉，而擦伤是受外力后改变了其表面外观的现象，使外观变差。一般认为硬的物体较软的物体不易磨损，但有时软的物体更耐磨，就象汽车轮胎具有极好的耐磨性一样。在接触面积一定的情况下，漆膜耐磨损性与漆膜的断裂能成正比，既漆膜断裂时的伸长值与耐磨性能一致。耐擦伤性与耐磨性表现为两个不同的情况，一般提高耐擦伤性可通过两种途径，使漆膜足够坚硬，外力不能深入漆膜表面，或使漆膜有足够的弹性，在应力消除后恢复原状。253、耐磨损性与耐擦伤性比较磨损与擦伤是两个不同的概念，磨26对环氧底漆而言，即使在较低的膜厚情况下，由于其较高的交联密度，实现了漆膜较高的贮存模量和硬度，并使漆膜得到了较好的耐刮擦伤性，但漆膜的柔韧性不及聚氨酯。对聚氨酯底漆而言，由于适合用于聚氨酯底漆交联密度不易太高，否则影响聚氨酯底漆的重涂问题，而产生不良影响。一般情况下，所采用的聚酯树脂的羟值不易太高，固化后的漆膜交联密度不会太好，所以漆膜的贮存模量和硬度不及环氧底漆，得到的漆膜柔韧性较好，但耐刮擦伤性不及环氧底漆。26对环氧底漆而言，即使在较低的膜厚情况下，由于其较高的交联27采用磨耗仪测定漆膜的耐磨性以表示漆膜在加工中遇到的耐擦伤、划伤和刮伤等性能好坏，其实不是很科学，而且在实际生活中，两者是相矛盾的。彩板在加工时遇到的划伤和我们平时使用硬币测试、铅笔硬度测试、硬物碰撞、针尖划痕等与耐擦伤性是差不多一个概念，但与磨耗不能等同而论。27采用磨耗仪测定漆膜的耐磨性以表示漆膜在加工中遇到的耐擦伤284、附着力比较漆膜附着在钢铁表面，主要靠依靠聚合物中的极性基团和钢板表面转化层间范德华力的作用。环氧树脂分子链上拥有相当多的羟基基团，固化后尚余一定强极性的羟基基团，可对钢板表面产生良好的附着力。聚氨酯底漆漆膜中的羟基基本固化完，其对钢板附着力主要依靠氨酯键间氢键的极性及聚酯中的羰基极性，其对钢板的附着力稍逊色于环氧树脂漆。284、附着力比较漆膜附着在钢铁表面，主要靠依靠聚合物中的极2929305、耐腐蚀性比较环氧树脂漆中只有醚键和羟基，而且两个刚性的苯环和较高的玻璃化温度屏蔽了羟基和醚键，因而产品有较好的耐水性和耐化学品性，不易皂化，是优良防腐蚀涂料。聚氨酯底漆中含有较多的酯键和氨酯键，聚氨酯底漆中氨酯键可产生非环形或环形的氢键，与聚酯底漆相比拥有较好的耐水性和防腐蚀性，但由于漆膜中酯键的大量存在防腐蚀性稍逊色于环氧树脂类漆。

305、耐腐蚀性比较316、发泡粘结性比较漆膜的发泡粘结性主要与漆膜中活性羟基（或极性基团）的多少及漆膜的交联密度有关，一般而言，漆膜交联密度越大，发泡粘结的难度也大，如普通聚酯面漆或背漆较难发泡，另一方面，漆膜中剩余的活性羟基或极性基团越多，则发泡相对就容易。众所周知，高分子环氧树脂分子链拥有多个羟基，便于聚氨酯发泡剂的粘结，比较适合2/1产品背面发泡的要求。而聚氨酯底漆经固化后，漆膜中已基本不存在羟基基团，生存的氨酯键尽管有一定的极性，但发泡性能不及活性的羟基基团，因此聚氨酯发泡性能较环氧底漆稍差。

316、发泡粘结性比较漆膜的发泡粘结性主要与漆膜中活性羟基（327、耐粘漆性比较耐粘漆性与漆膜的硬度、Tg和交联密度有密切的关系，所以环氧树脂的耐粘漆性一般较聚氨酯底漆好一些。特别在较高环境温度下使用时，环氧底漆的粘漆性有明显的优势。327、耐粘漆性比较耐粘漆性与漆膜的硬度、Tg和交联密度有密33在欧美，聚氨酯底漆在卷材中的应用较普及，可达到建筑和家电底漆的通用化，比较迎合彩涂用户的需要，并且降低了涂料的库存费用。在亚洲，彩涂流水线装备较欧美有一定的差距，由于市场需求量最大的是建筑用彩涂板，而对家电用彩涂板的需求相对迟缓，由于建筑彩涂板对漆膜的折弯性能要求不高，底漆较多采用环氧底漆，占底漆的份额超过80%。我国建筑用的彩板加工设备落后，容易造成漆膜的拉伤、刮伤等不足，限制了聚氨酯涂料在卷材涂装中的应用。33在欧美，聚氨酯底漆在卷材中的应用较普及，可达到建筑和家电34三、卷材涂料用面漆34三、卷材涂料用面漆351、聚酯卷材涂料聚酯树脂由多元醇、多元酸酯化而成，带端羟基的聚酯聚合物分子量：2000～25000玻璃化温度(Tg)：小于55℃颜基比（P/B）：一般小于1.25:1，否则会导致柔韧性、耐候性等漆膜性能变坏反应基因：-OH和-COOH交联剂：氨基树脂、封闭型异氰酸酯351、聚酯卷材涂料聚酯树脂由多元醇、多元酸酯化而成，带端羟36

特点：

组成上有很高可变性，可形成很多聚酯树脂可达到漆膜硬度和T弯时有极佳的变形性极佳的金属粘接力较好的耐候性成本较低

缺点：涂层还只限于约30um(溶剂爆孔)

涂层耐水解性较差36特点：37

漆膜性能取决于许多因素，包括：

树脂的品种分子量大小玻璃化温度（Ｔg）交联剂类型与用量固化催化剂固化条件3738使用领域：建筑、家电面漆镀锌板和铝材用底漆（线形聚酯）热涂复粘接剂（PET膜）背面漆38使用领域：392、有机硅聚酯卷材涂料采用有机硅对聚酯树脂进行改性（热拼或冷拼）使用超耐候聚酯树脂和有机硅改性（30%以上含量），并采用陶瓷耐高温颜料，耐候性可达20年制漆情况与聚酯涂料类似一般用于户外耐久性要求较高的场合392、有机硅聚酯卷材涂料采用有机硅对聚酯树脂进行改性（热拼40特性良好的耐热性突出的耐候性较好的耐水解性较好的硬度、耐磨性T弯曲性能一般40特性良好的耐热性41由封闭型聚氨酯和聚酯树脂为成膜物质的涂料改善涂膜的柔韧性，达到变形的峰值目前用于底漆，提高对底材的附着力和柔韧性，但硬度相对较低与氨基树脂交联剂相比，其优点是在耐候性和达到最大的涂层厚度(约35um)3、聚氨酯涂料41由封闭型聚氨酯和聚酯树脂为成膜物质的涂料3、聚氨酯涂料42反应机理第一步：封闭异氰酸酯热解

OR-NH-C-BR-NCO+BH

第二步：异氰酸酯与端羟基反应

OR-NCO+R’-OHR-NH-C-OR’第三步：封闭剂作为VOC释放出来42反应机理第一步：封闭异氰酸酯热解43涂料性能取决于聚酯树脂的性能封闭型异氰酸酯特性（解封温度、种类）-NCO与-OH的比例（比例不当影响重涂）交联催化剂的用量43涂料性能取决于聚酯树脂的性能44

性能

很高的交联密度(阻止H20、02或酸进入)

极好的附着力（极性基团、氢键的存在）极高的表面硬度较好的发泡性（极性基团等）缺点：受限制的柔韧性较差的抗紫外线性(由于分子中芳香醚基吸收UV辐射，造成光氧化降解)44性能454、含氟树脂涂料454、含氟树脂涂料46氟涂料常用单体：四氟乙烯(TFE)-----“TEFLON”、ZEFFLEGK三氟氯乙烯(CTFE)----Lumiflon

（FEVE）涂层偏二氟乙烯(VDF)----金属幕墙的PVDF涂层氟乙烯(VF)----防腐内壁涂层全氟烷基乙基丙烯酸酯----AsahiGuard＠疏水涂层氟涂料------含氟量究竟为多少？46氟涂料常用单体：四氟乙烯(TFE)-----“TEF47由于含氟聚合物的高结晶性，限制了其应用，可采用非含氟的单体参与共聚。采用羟丁基乙烯基醚(HBVE)、乙基乙烯基醚(EVE)、环己基乙烯基醚（CHVE）、羟乙基烯丙基醚、醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯等单体进行共聚，降低结晶度。国内普遍采用乙烯基酯作为共聚单体，由于竞聚率问题，不能形成规整“ABABAB”结构，以及乙烯基酯的水解问题，影响其综合性能。降低结晶性途径47由于含氟聚合物的高结晶性，限制了其应用，可采用非含氟的单48PVDF、FEVE涂层氟含量比较氟树脂与配合树脂比例PVDF涂层FEVE涂层100/0592690/10532480/20482170/304218.260/4035.415.648PVDF、FEVE涂层氟含量比较氟树脂与配合树脂比例PV49产品老化性能比较产品曝晒月数保留光泽色差PVDF涂层红色14155.115.99FEVE涂层红色1413.618.19PVDF涂层白色14995.41.08FEVE涂层白色1493.31.04PVDF涂层绿色14964.72.33FEVE涂层绿色14924.34.3349产品老化性能比较产品曝晒月数保留光泽色差PVDF涂层50PVDF涂层（70/30）氟含量达到42％，耐久性高达20年以上，而FEVE树脂的氟含量较低（20%左右），经耐候性的比较，其耐久性与PVDF涂料相比还是有差距的。氟含量是影响含氟树脂涂料性能的一个重要因素，聚合物中氟单体链段不能提供足够的遮蔽保护。50PVDF涂层（70/30）氟含量达到42％，耐久性51氟烷基支链的聚合物树脂涂料含有氟烷基支链的聚合物是制取可溶性氟树脂涂料的另一种方法。采用全氟烷基支链的单体在溶剂中或在水乳液中进行反应，形成聚合物溶液或水乳液。聚合物中的氟支链分布在高分子链周围，对大分子起到保护作用。51氟烷基支链的聚合物树脂涂料含有氟烷基支链的聚合物是制取可52超疏水涂层的研究全氟烷基支链的丙烯酸聚合物由于其氟支链分布在大分子周围，降低了表面能，可得到疏水的涂层，接触角可大于1200。表面几何结构（表面粗糙度）对接触角有重要影响，如荷叶仿生结构（纳米、微米结构相结合。52超疏水涂层的研究全氟烷基支链的丙烯酸聚合物由于其氟支链分53

分子量(Mn-数均分子量)＞100000玻璃化转变温度(Tg)150-170℃固体状态半结晶粉末溶解性作为有机分散体碳氟键的键能

达到116kcal/mol含氟量59%聚偏二氟乙烯（PVDF）树脂特性5354涂层特点优点：超长的耐候性----40年的使用经验优异的耐腐蚀性能------结构稳定、高绝缘系数低的维护费用----疏水、低表面能好的成型性和耐沾污性缺点：价昂回收困难颜色受限制54涂层特点优点：55卷材涂装对PVDF涂料要求卷材施工需考虑涂布时高剪切力和高温快速固化对漆膜流变性能影响，以获得满意的外观。涂料应有恰当的颜料含量，达到装饰效果和耐候性能。溶剂可分为活性溶剂、中间溶剂和助溶剂，PVDF粉末大部分分散于溶剂中，在烘烤过程中，帮助PVDF溶解并逐渐挥发，与丙烯酸树脂形成致密的高分子合金。55卷材涂装对PVDF涂料要求卷材施工需考虑涂布时高剪切力和56PVDF卷材涂料组成组成用量作用PVDF树脂20-25%耐紫外线、热稳定、耐磨性丙烯酸树脂8-11%附着力、颜料分散稳定性和硬度耐候颜料12-16%美观、颜色稳定、阻隔紫外线溶剂45-60%帮助溶解和分散氟树脂助剂适量调节施工性能，改善外观56PVDF卷材涂料组成组成用量作用PVDF树脂20-25%57PVDF涂层的性能光泽（60°）亚光干膜厚度（um）20-22弯曲（T）0-2反冲强度（J）9耐溶剂性（MEK）次≥100硬度（铅笔）≥HBPMT℃241-249固化时间（s）25-30耐盐雾（1000h）划叉腐蚀小于2mm耐酸性10%盐酸24小时无变化耐碱性10%NaOH24小时无变化10年佛罗里达（45°朝南）ΔE≤5≤8级57PVDF涂层的性能光泽（60°）亚光干膜厚度（um）258成膜机理成膜的条件：230~250℃成膜方式：熔融成膜分散于溶剂中的PVDF粉末经高温烘烤，逐渐熔融和溶解，PVDF树脂与热塑性丙烯酸树脂形成高分子合金，漆膜柔韧而致密，可防止酸碱等的侵蚀。成膜优劣对涂层质量影响十分明显。58成膜机理成膜的条件：230~250℃59PVDF颜料PVDF熔融溶剂挥发

基材基材基材PVDF、丙烯酸树脂形成高分子合金.溶剂完全挥发59PVDF颜料PVDF熔融基材基材基材PVDF、丙烯酸60PVDF/ACRYLIC比例对涂层性能影响PVDF树脂和丙烯酸树脂的比例对涂料经高温烘烤后能否形成致密的高分子合金是较敏感的，如低于70%时，该混合物的结晶度将明显下降，其耐溶剂性下降。当比例达到70-80%时，其断裂拉伸强度最大，同时，致密的高分子合金膜可抵抗水、酸碱等化学物质的侵蚀。60PVDF/ACRYLIC比例对涂层性能影响PVDF树脂和61不同PVDF/Acrylic比例涂层性能比较比例T弯冲击（J）耐MEK铅笔硬度60°%光泽90/100T>9>100HB31.180/200T>9>100HB39.770/300T>995HB45.260/401T>98F54.050/501T>94F61.561不同PVDF/Acrylic比例涂层性能比较比例T弯冲击62PVDF/Acrylic（75/25）白漆QUVB保光率测试62PVDF/Acrylic（75/25）白漆QUVB保光率63PVDF/Acrylic比例对色差的影响(Green)45°朝南佛罗里达曝晒24年63PVDF/Acrylic比例对色差的影响(Green)64PVDF/Acrylic比例对保光率的影响(Green)45°朝南佛罗里达曝晒24年后45°朝南佛罗里达曝晒24年64PVDF/Acrylic比例对保光率的影响(Green65颜料对涂层耐候性的影响颜料的作用：形成颜色----提供美丽的外观遮盖----阻隔紫外线反射热能，吸收能量颜料的种类：有机颜料----色彩鲜艳，有限的耐紫外线无机颜料----耐候性好，但色彩少金属颜料----提供金属质感65颜料对涂层耐候性的影响颜料的作用：66保证氟碳涂料在室外的优异耐候性，适合的颜料主要有：

a.高温煅烧金属氧化物或金属氧化物合金颜料（即陶瓷颜料）

b.耐候级金红石型钛白粉（Alumina和Silica等处理）

c.耐酸碱金属颜料和耐久性云母珠光颜料66保证氟碳涂料在室外的优异耐候性，适合的颜料主要有：67AAMA2605-05

ASCA96

PVDF的涂层能满足标准10年佛罗里达暴晒：△E小于5、光泽保留大于50%、粉化度达到8级、漆膜侵蚀度小于10%67AAMA2605-05 AS68宝钢氟碳彩板应用于南极长城站68宝钢氟碳彩板应用于南极长城站69氟碳彩板应用于浦东国际机场69氟碳彩板应用于浦东国际机场70水性氟碳涂料水性含氟涂料既具有含氟材料优良的耐候、耐污、耐腐蚀等性能，又具有水性涂料环保、安全等性能，因而正日益引起世界各国的极大关注，是今后涂料工业发展的一个重要方向。水性氟聚合物涂料有水溶性、水分散和乳液性等多种形态。目前的水性氟聚合物涂料大多数仍为水分散性的。日本的AsahiGlass、DIC、Daikin三家公司在水性氟树脂乳液方面研究具有一定代表性。ARKEMA公司在水性PVDF氟树脂方面成功研究了KynarAquatec™乳液。70水性氟碳涂料水性含氟涂料既具有含氟材料优良的耐候、耐污、71水性氟树脂水性氟树脂主要有VDF、TFE和CTFE三种，其均聚或共聚的氟烯烃聚合物只能用于高温热塑性涂料。加入非含氟单体（乙烯基醚、酯或丙烯酸单体），以降低结晶度,保证常温下使用或一定温度下的交联固化使用。可分为热塑性涂料用乳液、交联型热固性涂料用乳液。71水性氟树脂水性氟树脂主要有VDF、TFE和CT72

特性数据数值分子量(Mn-数均分子量)＞100000玻璃化转变温度(Tg)80℃(无增塑剂)溶解性作为塑溶胶使用领域：户外建筑(在欧洲仅在北欧地区在使用)

室内建筑(作为防潮厚涂层)5、聚氯乙烯塑溶胶涂料725、聚氯乙烯塑溶胶涂料73

特点：最高的涂料固体含量(塑溶胶＞90％)

极高的漆膜厚度(80-200um)

极其高的变形性极佳的防腐蚀性(特别用于镀锌钢时)

缺点：回收聚氯乙烯涂层钢薄板有困难环保问题不能在炎热气候中使用(在强烈太阳光照射下会液化)

中等的耐候性(色差、吸污)73特点：74四、卷材涂料技术发展74四、卷材涂料技术发展75使用寿命的延长功能性产品汽车板绿色环保节能发展趋势75使用寿命的延长发展趋势761、延长使用寿命761、延长使用寿命77（1）PVDF涂层结构：FH[C—C]nFH59%F,38%C碳氟键是最稳定的有机成膜物质极好的耐候性和热稳定性25年以上的耐候性77（1）PVDF涂层结构：FH78聚合物共价键的键能比较有机化学键键能（KJ/mol）C-F116C-C83C-O84C-H99C-Cl7878聚合物共价键的键能比较键能（KJ/mol）C-F116C79（2）HDP涂层79（2）HDP涂层80与一般聚酯涂料相比，具有卓越的耐化学性和耐久性性能接近硅改性涂层使用寿命可达15年具有较好的性价比便于涂层的处理80与一般聚酯涂料相比，具有卓越的耐化学性和耐久性81QUVB试验编号涂层颜色试验时间失光率%色差ΔL1白灰10006.40.462白灰10008.90.413海蓝1000151.564海蓝10009.81.5281QUVB试验涂层试验失光率色差1白灰10006.40.482（3）超耐候硅改性聚酯涂料30%以上有机硅改性聚酯树脂，保证良好的耐候性陶瓷颜料，保证涂层的永久亮丽特殊有机硅结构，使涂层更坚硬，能够增加耐磨性和金属划伤性，承受加工时冲压82（3）超耐候硅改性聚酯涂料30%以上有机硅改性聚酯树脂，83适合热镀锌钢板、镀铝锌钢板、铝板等涂装经受20年的户外使用后，粉化程度不超过4级（ASTMD-4214），颜色变化不超过8NBS（ASTMD-2244）。

83适合热镀锌钢板、镀铝锌钢板、铝板等涂装84（4）无卤厚涂层PVC溶胶涂层可达100-200微米膜厚PVC溶胶在烘烤时对环境激素的疑因及在高温环境下涂层会液化，用量逐渐减少无卤厚膜型的产品开发成为热点提高涂层的使用寿命和耐蚀性84（4）无卤厚涂层PVC溶胶涂层可达100-200微米膜厚852、功能性彩涂板的使用852、功能性彩涂板的使用86污染物的种类：大气中漂浮的大量的尘埃和粉尘，无机粒子

燃油和燃煤所带来的大量带有油性和酸性的有机污染物

（1）自洁涂层的研究86污染物的种类：（1）自洁涂层的研究87污染的途径：污染吸附在漆膜表面，并不断层积形成污染层；由于漆膜表面的粗糙不平，污染颗粒渗入涂层表面的缝隙和小孔，形成污染；由于彩涂板要求有良好的加工折弯性能，往往漆膜的Tg比较低，在阳光的照射下漆膜软化，表面污染物容易渗透到漆膜内层，形成难以除去的污染层。

87污染的途径：88自洁机理通过光催化，达到涂层亲水性。降低涂层表面张力，使污染层难以在漆膜表面形成，比较容易被水冲洗掉，如荷花叶。提高漆膜的亲水性，雨水能在漆膜表面形成一个完整的水膜，雨水能渗入漆膜的缝隙和孔隙中，将漆膜表面的污染物冲洗掉。

88自洁机理通过光催化，达到涂层亲水性。89亲水性漆膜自清洁途径加入光催化剂TiO2添加有机硅的助剂亲水性表面处理89亲水性漆膜自清洁途径90光催化剂TiO2光催化过程中水分子被化学吸收和分解其余水分子被吸附漆膜表面变为亲水性优点：表面亲水性形成较快缺点：由于TiO2分解有机高分子，使耐候性迅速下降90光催化剂TiO2光催化过程中水分子被化学吸收和分解91添加亲水化有机硅助剂硅氧烷迁移到漆膜表面硅氧烷水解为硅醇硅醇增加了漆膜亲水性优点：简单、有效、不降低耐候性缺点：化学方法亲水性，较难控制、持久性存在问题组合后，降低涂料的稳定性成本高91添加亲水化有机硅助剂硅氧烷迁移到漆膜表面92亲水性表面的形成过程水解（形成亲水性的漆膜表面）92亲水性表面的形成过程水解（形成亲水性的漆膜表面）93技术要求提高Pot-life至1个月逐渐过度到单组分（6个月以上）进一步降低成本93技术要求提高Pot-life至1个月94表面亲水层处理表面亲水层作为面层较好的漆膜耐候性表面覆盖和附着力是关键问题作为卷材涂装不太适宜94表面亲水层处理表面亲水层作为面层95其他自洁途径1、荷花型表面结构针尖结构，降低表面张力和接触面积使水的接触角达到1400

，水珠滴滚落，去除污物漆膜容易清洗，但还需注意雨筋问题95其他自洁途径1、荷花型表面结构962、陶瓷的表面结构高的交联密度，较高的Tg致密的表面结构特殊疏水、疏油表面结构，降低表面张力提高水的接触角962、陶瓷的表面结构973、添加疏水、疏油助剂主链结构参加反应，有机硅基团迁移到漆膜表面形成疏水、疏油的表面漆膜表面形成致密的有机硅层，防止沾污优点：简单、有效、不降低耐候性缺点：持久性存在问题973、添加疏水、疏油助剂主链结构参加反应，有机硅基团迁移到98亲水性涂层技术路线1、提高漆膜的Tg和交联密度2、提高基体树脂亲水能力3、亲水性添加剂的应用98亲水性涂层技术路线1、提高漆膜的Tg和交联密度99基体树脂的要求

较高的Tg

树脂具有良好的亲水基团，使漆膜具备长时间亲水效果高的反应活性和交联密度，如陶瓷结构

99基体树脂的要求较高的Tg100亲水性的添加剂的要求1、良好的亲水效果2、良好的耐热性3、较好的迁移性4、超长的亲水效果100亲水性的添加剂的要求101亲水漆膜示意：雨水涂层表面污染物污染物脱离

101亲水漆膜示意：雨水涂层表面污染物污染物脱离102亲水漆膜的实现

助剂随着溶剂的挥发迁移到涂膜的表面树脂／聚合物

颜料／填充料

助剂102亲水漆膜的实现助剂随着溶剂的挥发迁移到涂膜的表面103亲水漆膜的实现亲水助剂是一种特殊的有机硅助剂，它在有水份的存在下会发生水解反应，产生硅醇而获得亲水功能。反应机理如下：—Si-OR+H2O-----→—Si-OH+R0H

103亲水漆膜的实现亲水助剂是一种特殊的有机硅助剂，它104水解后漆膜的示意图颜料／填料

有机硅助剂104水解后漆膜的示意图颜料／填料

有机硅助剂105普通漆膜的接触角普通漆膜接触角850105普通漆膜的接触角普通漆膜接触角850106亲水漆膜的接触角亲水漆膜接触角390106亲水漆膜的接触角亲水漆膜接触角390107碳黑法测试耐沾污性水和碳黑(FW200)以85/15的比例混合分散。将污染物涂黑样板，600C烘烤2小时。用刷子和脱脂棉在流水中洗涤擦拭污染物。测试其△L，△L值小于2.0，认为具有一定的耐沾污性。

107碳黑法测试耐沾污性108白漆普通彩板本产品（无亲水助剂）疏水涂料亲水产品被污染前L89.1989.3589.6990.64被污染后L68.3387.1189.3790.22ΔL20.862.240.320.42耐沾污性对比108白漆普通彩板本产品疏水涂料亲水产品被污染前L89.19109

自洁产品普通产品碳黑实验后109自洁产品110

自洁产品普通产品下雨后照片110自洁产品1116个月后曝晒对比

亲水产品普通产品1116个月后曝晒对比亲水产品112曝晒后试样放大观察

亲水产品普通产品112曝晒后试样放大观察亲水产品113产品实例抗碳黑沾污性能

亲水性

E

实物照片

接触角

接触角图像

0.14

37.4°

113产品实例抗碳黑沾污性能亲水性E实物照片接触角114（2）抗菌涂层添加特殊抗菌剂，赋予广谱抗菌（金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等）性能去异味防菌时效长主要用途：医药、食品、卫生等114（2）抗菌涂层添加特殊抗菌剂，赋予广谱抗菌（金黄色葡萄115抗菌途径有机抗菌剂杀菌作用、防霉作用耐温较差、安全性较差无机抗菌剂载Ag、Cu、Zn离子（激活活性氧、与酶结合、电荷吸附），光催化类安全、耐热天然抗菌剂115抗菌途径有机抗菌剂116关键产品抗菌性能产品抗菌率，99%抗菌长效性寻找最终用途

-医药、卫生、食品行业提高质量

-高端产品消费提高卖点

-健康意识116关键产品抗菌性能117抗菌效果比较117抗菌效果比较118（3）抗静电、导电涂层在涂料中添加特殊导电填料或成膜物质涂膜表面电阻106∼9Ω，导电涂层要求10Ω以下主要用途

-半导体、精密机器、计算机室、医院、药厂、化工厂118（3）抗静电、导电涂层在涂料中添加特殊导电填料或成膜物119（4）装饰纹理型涂层压花型彩涂板印花型彩涂板皱纹桔纹粒面耐磨PET和PVC贴膜的彩板，用于家电与装饰119（4）装饰纹理型涂层压花型彩涂板1203、汽车板1203、汽车板121增加一薄涂层，作为保护层，可焊接

3-4um一涂层可替代电泳底漆，可焊接

10-15um二涂层可替代电泳底漆和汽车中途

5-7um+15-18um121增加一薄一涂层可替二涂层可替1224、绿色环保1224、绿色环保123绿色环保产品采用无铬预处理工艺无重金属及有害物质低VOC涂料：如水性、高固体、粉末涂料等123绿色环保产品采用无铬预处理工艺124绿色家电产品2006年7月1日起，欧盟市场上销售的电子、电器产品中有毒、有害元素的指标必须符合ROHS规定的标准（镉＜30ppm，六价铬＜50ppm，铅＜20ppm，汞＜20ppm，重金属含量＜120ppm

）绿色家电产品的重点是解决涂料中的六价铬和无铬预处理问题124绿色家电产品2006年7月1日起，欧盟市场上销售的电子1255、节能1255、节能126（1）冷屋顶涂层

提高生活质量节约能源色彩丰富延长彩涂板的使用寿命126（1）冷屋顶涂层1275%为紫外线46%为可见光49%为红外线（热量的主要来源）1275%为紫外线128屋顶表层传导反射散射R反射能量E吸收能量进入楼房内的净热量日光照射屋顶的示意图128屋顶表层传导反射散射R反射能量E吸收能量进入楼房内129美国在上世纪90年代，开始了冷屋顶节能的研究，并针对屋顶产品指定了能源之星计划。在California，对斜坡屋顶TSR作了强制规定。屋顶初始TSR3年后TSR斜坡（≤2:12inches）0.650.5陡坡（≥2:12inches）0.250.15屋顶初始TSR3年后TSR斜坡0.700.55129美国在上世纪90年代，开始了冷屋顶节能的研究，并针对屋130屋顶温度与节能据ARKEMA公司提供资料，2000年7月，佛罗里达太阳能中心在佛罗里达进行的“关于屋顶系统对居民室内制冷耗能影响的比较评估。白色强反射屋面会减少制冷耗能18–26%。130屋顶温度与节能据ARKEMA公司提供资料，2000年7131冷屋顶涂料的要求树脂+颜料是涂层的关键成分隔热需要红外线反射颜料树脂必须耐紫外线，PVDF涂层是很好的耐候涂层131冷屋顶涂料的要求树脂+颜料是涂层的关键成分132不同颜料对红外光的反射0102030405060708090100400500600700Wavelength(nm)Reflectance(%)BlueBlackRedWhite132不同颜料对红外光的反射0102030405060708133白灰色比较6#----普通产品（TSR60%）1#------冷屋顶产品（TSR67%）133白灰色比较6#----普通产品（TSR60%）134绯红色比较2#-----冷屋顶产品（TSR46%）8#--------普通产品（TSR36%）134绯红色比较2#-----冷屋顶产品（TSR46%）135“冷”颜料选择白色颜料是最好的反射颜料；选择TSR高的颜料是冷屋顶涂层关键

135“冷”颜料选择白色颜料是最好的反射颜料；136不同颜