有機氟材料的結(jié)構(gòu)與性能及其在涂料中的運用-展示頁
2025-07-29 02:45本頁面
【正文】 到lP2。目前,這種涂料已占據(jù)高溫型氟樹脂涂料的主導(dǎo)地位。所以,僅有水分散型氟樹脂涂料獲得有限的應(yīng)用。 Iamp。氟樹脂在涂料上的應(yīng)用研究也由此開始。 ]1 {3 t氟樹脂的歷史始于1938 年,美國的Plunket 博士發(fā)現(xiàn)四氟乙烯室溫下聚合生成白色粉末。 z! y* i7 J7 R2 H! A Oamp。因此,其耐化學(xué)性極好。全氟碳鏈中,兩個氟原子的范德華半徑之和為0. 27nm ,基本上將C —C —C 鍵包圍填充。另外,通常太陽能中對有機物起破壞作用的是可見光2紫外光部分,即波長為700～200nm 之間的光子,而全氟有機化合物的共價鍵能達544KJ / mol ,接近220nm 光子所具有的能量。由于是對稱分布,整個分子呈非極性。變?yōu)?07176。5 N \ B。 U5 p% j3 g* ?5 V+ s/ o性、耐熱性、耐化學(xué)品性、防污性、斥水斥油性及低摩擦性等優(yōu)良特性,而成為化工設(shè)各、海上平臺、大型船舶防護等極端惡劣環(huán)境中使用的最高技術(shù)涂料。有機氟材料的結(jié)構(gòu)與性能及其在涂料中的應(yīng)用隨著科學(xué)及人類生活的進步和改善,涂料越來越多的被應(yīng)用于高溫、腐蝕性強、污染度高等劣環(huán)境中,因而人們對涂料性能的要求也越來越高。氟系涂覆材料由于其優(yōu)異的耐侯性、耐腐蝕。特別是近年未,出現(xiàn)了可保持光澤10 年以上的交聯(lián)型氟樹脂涂料,使氟涂料正在建筑、重防腐、汽車涂裝等領(lǐng)域取得驚人的發(fā)展,并由此引發(fā)了涂料市場的巨大變革,開始實現(xiàn)超長耐候性(可達30 年) 及大型被涂物的免維修等目標(biāo)。 C5 q% A C+ P4 ~0 D2 B% o a1 氟材料的結(jié)構(gòu)特點$ y0 E4 y( I. n: L7 D$ J氟涂料的優(yōu)異性能,從分子結(jié)構(gòu)而言,一般聚烯烴分子的碳鏈呈鋸齒形,如將氫原子換成氟原子,由于氟原子電負性大,原子半徑小,C —F 鍵短,鍵能高達500KJ / mol ,而且由于相鄰氟原子的相互排斥,使氟原子不在同一平面內(nèi),主鏈中C —C —C 鍵角由112176。,沿碳鏈作螺旋分布,故碳鏈四周被一系列性質(zhì)穩(wěn)定的氟原子所包圍。又因氟原子極化率低,碳氟化合物的介電常數(shù)和損耗因子均很小,所以其聚合物是高度絕緣的,在化學(xué)上突出的表現(xiàn)是高熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性。由于太陽光中能量大于220nm 的光子所占比重極微,所以氟系涂料耐候性極好。這種幾乎無空隙的空間屏障使任何原子或基團都不能進入而破壞C —C 鍵。 y3 Uamp。 L6 E+ F: z7 n: F, L2 含氟樹脂涂料的發(fā)展過程及主要品種9 c% s9 K7 V namp。50年代,工業(yè)上開始大量生產(chǎn)牌號為Teflon 的聚四氟乙烯。 V/ \。 C8 Z2 ~8 L4 f% E但四氟乙烯的熔點高達300 ℃,且不溶于溶劑,一般只能采用火焰噴涂技術(shù)使其成膜,施工條件苛刻,成本高。20 世紀(jì)60 年代,成功開發(fā)出了可分散于有機溶劑的聚偏氟乙烯(PVDF) 型樹脂涂料,這種涂料由于可在240 ℃烘烤固化,并具有傳統(tǒng)涂料無法比擬的優(yōu)越的耐侯性,故開始廣泛應(yīng)用于高層建筑等要求苛刻的物件的涂覆。日本于1982 年開發(fā)成功可溶性氟樹脂涂料2氟乙烯/乙烯基醚的共聚物,其可廣泛用做常溫固化和熱固化型、溶劑型和水溶型涂料。3 C$ b4 a8 h: G8 t( }/ Z4 + Xc7 ~a0 E* `amp。 m+ } D+ P. c2 ]2 o/ Y2 ^ x) Q2 z% r0 d由于PTFE 主鏈的高度剛性及結(jié)晶性,而且不帶任何功能基團,這使其加工性、溶解性和相容* J4 Qhc+ T( t M性都很差。PTFE 也可用作船舶殼體的防污涂料,雖然其涂層的表面能很低,但出乎意料的是涂層會被海洋生物大量粘附,這是由于涂層不致密,存在大量孔洞的緣故。其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下:h) u39。 Q% w, G5 t8 j8 C39。 d3 A. z其中四氟乙烯與丙烯鏈節(jié)交替排列,主鏈上無規(guī)的分布著一些縮水甘油乙烯基醚鏈段。 H2 e中丙烯鏈段賦予柔韌性,而縮水甘油乙烯基醚鏈段則提供固化點。! ! `2 X/ C39。k2 z4 D39。/ P7 P3 q5 w b0 ?7 j而Lunkwitz 等用電子束對PTFE 進行處理,使其表層區(qū)域水解產(chǎn)生羧基,改善了表面的親水性及與其它材料的相容性[3 ] 。為了提高氟材料的表面能,從而增大其表面的可潤濕性及粘著性,Coupe 等采用一種在四氟乙烯和六氟丙烯共聚物上進行聚乙烯醇吸附處理的新方法,取得了較好的效果[5 ] 。 \0 HO* H! I, y6 i2. 2 聚偏二氟乙烯系樹脂( PVDF)8 g1 S, O39。迄今,PVDF 樹脂的優(yōu)良性能已被三、四十年的室外應(yīng)用所證明[6～9 ] 。) ^1 N, [. Namp。 D+ ?9 A以PVDF 為原料的高溫烘烤型氟涂料,因其無與倫比的耐候性而被廣泛應(yīng)用于建筑用金屬材料表面。PVDF 涂料通常由乳液聚合而得,粒子大小為200～300nm。,
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