1.前言

    隨著社會經濟的發展，對環境保護的要求越來越高，粉末涂料由于其低污染、高環保、高應用率、高裝飾性等特點，在工業涂料行業中所占的比重也越來越大，作為粉末涂料的高端產品—氟碳粉末涂料，由于其擁有的優異的耐化學品性、耐候性及高裝飾性，它能更好地保護工業裝置和其他結構設施，廣泛應用于橋梁、門窗圍墻等建筑材料以及汽車車體、家電產品等。

    作為粉末涂料中高檔涂料的代表之一，熱固性氟碳粉末涂料的研究開發將成為今后氟碳粉末涂料的開發的熱點和亮點，有著極大的市場發展潛力。由于近幾年國內已經開發出了熱固性氟碳粉末涂料用氟樹脂，在此我們簡單探討一下影響氟碳粉末涂料性能的幾點因素。

    2.氟樹脂對涂料各種性能的影響

    2.1氟樹脂對涂膜物理機械性能的影響

    我們在此探討對涂料物理性能的影響包括涂料的儲存穩定性、涂料涂膜表觀以及涂料涂膜機械性能。

    2.1.1對涂料儲存穩定性的影響

    熱固性粉末氟樹脂的分子量對于熱固性氟碳粉末涂料的物理化學性能影響較大。樹脂的韌性會隨著分子量的增加而增加，在制備涂料時不容易粉碎，不易得到較理想的粉末粒子，在一定程度上會影響涂料的儲存穩定性；分子量較小，其氟含量會降低，使涂料達不到超耐候的要求。

    熱固性粉末氟樹脂是在溶劑中進行的聚合反應，在后處理的過程中需要盡可能多的除去這部分溶劑以及未反應完全的殘留單體。由于溶劑和殘留單體的玻璃化溫度較低，會大大降低樹脂本身的玻璃化溫度，不但降低涂料的物理化學性能，同時也大大降低了涂料的儲存穩定性，所以要盡可能的控制好樹脂的揮發份。如表1給出樹脂不同技術參數對涂料儲存穩定性的影響。

表1 樹脂對涂料儲存穩定性的影響

    由表1中可以看出熱固性氟碳粉末樹脂的玻璃化溫度、分子量和揮發分對粉末涂料儲存穩定性影響較大，這就要求氟碳粉末樹脂制備時要控制好這三方面，樹脂的玻璃化溫度最好控制在60度以上，樹脂的分子量控制在2-3萬，樹脂的揮發分控制在5%以下。

    同時在我們大量的試驗過程中發現，如果樹脂的揮發份過低，就會影響涂料涂膜的流平性，尤其在樹脂揮發份低于2%的情況下，涂膜會出現嚴重的橘皮現象。

    2.1.2對涂膜表觀的影響

    熱固性氟粉末樹脂是一類羥基樹脂，分子量比較大，為直鏈結構，為了體現其高耐候性和耐化學藥品性等，一般選擇多異氰酸酯作為交聯固化劑，在交聯固化過程中形成網狀大分子結構。圖1給出熱固性氟粉末樹脂和封閉型異氰酸酯固化劑的固化反應機理：

圖1 熱固性氟粉末樹脂和封閉型異氰酸酯固化反應機理

    在熱固性氟粉末涂料固化劑選擇過程中，首先要考慮氟粉末樹脂與固化劑相溶性，比較簡便的試驗方法就是在一塊馬口鐵板上放少許樹脂和固化劑，交界處樹脂和固化劑要有部分混合，然后放入烘箱烘烤固化，固化反應結束后如果交界處出現顏色黃變或其他與單純樹脂或固化劑熔化后不一致的現象，則說明固化劑與樹脂相溶性不好，反之，則說明相溶性好。只有樹脂與固化劑擁有較好的相溶性，涂膜才不會出現失光、顆粒等表面弊病。

    為解決涂膜表觀不佳的現象，可以在涂料的配比過程中添加除氣劑、潤濕劑等助劑，降低涂膜與基材表面的表面張力，增加涂膜的流動性，消除豬毛孔等弊病。

    2.1.3對涂料涂膜物理機械性能和化學性能的影響

    由于氟碳粉末涂料用樹脂為羥基樹脂，在制備樹脂的過程中為控制樹脂擁有較高的玻璃化溫度，硬單體的配比量較多，樹脂性能表現為硬度較高。同時羥值含量對于涂料涂膜在附著力、鉛筆硬度、沖擊、彎曲等機械性能方面以及耐化學介質方面有很大的影響。如表2：樹脂羥值對涂料涂膜機械性能的影響，表3樹脂羥值對涂料涂膜化學性能的影響：

表2 樹脂羥值對涂料涂膜機械性能的影響

    由表2中可以看出樹脂的羥值越小，漆膜的柔韌性越好、表面硬度越低、機械性能越好。

表3 樹脂羥值對涂料涂膜化學性能的影響 

   3.固化劑對涂料各種性能的影響

    氟碳粉末涂料所應用的固化劑為固體異氰酸酯，現在市場上所應用的異氰酸酯分為封閉型和非封閉型兩種。異氰酸酯在跟氟碳樹脂反應的過程中，封閉型異氰酸酯會釋放出小分子量的+BH。不同固化劑對涂料的成膜及涂膜的物理機械性能和化學性能也是不一樣，通過選擇不同廠家固化劑做對比試驗所產生的試驗結果如表4不同固化劑對涂膜物理化學性能的影響：

表4 不同固化劑對涂膜物理化學性能的影響

影響氟碳粉末涂料性能的因素

    注：耐人工加速老化性是按GB/T16585規定，采用熒光紫外線/冷凝循環試驗方法，光源為UV-B（313nm）燈管。每一循環試驗條件為UV光照，60℃，4h；冷凝，50℃，4h。

    由表中可以看出，不同廠家的固化劑NCO含量不同，做出的配方對涂料的理化性能有很大的影響。

    4.顏填料對涂料性能的影響

    氟碳粉末涂料所用的填料根常規粉末涂料所用的填料基本是一樣的，但是不同的填料對氟碳粉末涂料的性能影響也是不一樣的。表5為添加不同填料對涂料的影響：

表5 不同填料對涂料的影響

影響氟碳粉末涂料性能的因素

    注：填料在整個配方中的含量為10%。淺色系加有20%鈦白粉2310。

    經過試驗可知，加入沉淀鋇

對涂料的耐候性沒有影響，但是沉淀鋇的細度以及添加量對涂料的涂膜流平性影響很大，如表6：沉淀鋇的細度對涂料的涂膜流平性影響，表7添加量對涂膜流平性的影響：

表6 沉淀鋇的細度對涂料的涂膜流平性影響

影響氟碳粉末涂料性能的因素

    注：沉淀鋇在整個配方中的含量為10%，純白色涂料

表7 添加量對涂膜流平性的影響

影響氟碳粉末涂料性能的因素

    注：1---流平性很好6---流平性很差

    由表中可以看出，隨著配方中填料量的增加，涂料流平性越來越差。

    5.結束語

    熱固性氟粉末涂料在國內粉末涂料市場是一個新生事物，隨著國內粉末涂料市場的不斷完善和成熟，相信不久后熱固性氟粉末涂料將在粉末涂料市場占有一席之地，作為粉末涂料中高檔代表之一，熱固性氟粉末涂料的研究開發有著極大的市場發展潛力。如何做好熱固性氟碳粉末涂料，使其達到高性能與高裝飾性于一體，是熱固性氟碳粉末涂料拓寬應用面的一個課題