烟草局面试题

FEVE水性氟碳涂料的研制及应用2010年氟硅涂料行业年会一胡蟒(长兴科技上海有限公司，上海2002；55)摘要：采用多种特殊合成的一系列水性氟碳乳液．根据乳液不同特性进行不同的配方，对其性能进行测试．探讨配套应用涂装工艺流程．同时讨论助剂对涂膜的作用及影响。关键词：氟碳乳液；水性氟碳涂料O引言水性氟碳乳液分子结构中含有键距小、键能高、抗热解的C—F键，使他表现出许多优异的性能。因而以水性氟碳乳液为基础制成的水性氟碳涂料具有表面张力低，优异的耐候性、耐热性、耐腐蚀性等特点。因此氟碳涂料广泛用于建筑装饰、石油化工、航空航天产业上。同时随着人们环保意识的增强，各国对voC含量的IliON日益严格，水性氟碳涂料由于其较低的VOC含量，减少了涂装过程中VOC的排放，在具有其它高分子涂料所无法取代的特性之外，还具有安全、环保的优点，故此研究水性氟碳涂料成为研究的趋势，同时越来越受到业界的重视。长淡化学工业依托成熟的FEVE水,l"J-氟碳树脂合成技术，自主生产了一系列各具特色的水性氟碳树脂乳液，本文以自产水性氟碳乳液为主体树脂，根据各自特性，进行了相应的FEVE水性氟碳涂料的研制及应用研究。1水性氟碳涂料的研制根据水性氟碳乳液的特性，进行相应的涂料配方设计以及性能测试。1．1实验原料水性氟碳乳液、颜填料、润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助ti：0、增稠流变剂、功能性助剂、杀菌防霉剂、防冻剂等。1．2水性氟碳涂料配方(见表1～表4)表1ETERFLON4312水性氟碳实色漆配方原料名称质量分数／％水性氟碳乳液(ETERFLON4312)颜填料润湿剂分散剂消泡剂防冻剂4525～35O．1～O．3O．3～0．80．31．5成膜助剂增稠流变剂功能助刑杀菌防霉剂水3O．5～11．5～2．50．520表2ETERFLON4312金属质感水性氟碳涂料配方原料名称质量分数／％助溶剂颜料润湿分散剂金属效果颜料平坦剂消泡荆CMCAB分散剂AO-6(X)浆料防冻剂水性氟碳乳液(ETERFLON4312)成膜助剂水增稠流变剂4O．2dO．3O．3～O，65101．5452．525表3ETERFLON4317；术性氟碳弹性涂料配方原料名称质量分数／％水性氟碳弹性乳液(ETERFLON4317)颜填料润湿剂分散剂消泡剂防冻剂成膜助剂增稠流变剂功能助剂杀菌防霉剂水5030O．2O．3O．31．53O．5—11．5—2．5O．510l3’，优秀论文评选N4302or4303水性氟碳双组分涂料配方质量分数／％防冻剂水性氟碳乳液(ETERFLoN4302or4303)增稠流变剂功能助剂杀菌防霉剂PARTB水性PU固化剂2025O．20．3O．31．545O．5～1{．5～2．5O．54．51．3性能测试按“HG／T4104-2009建筑用水性氟涂料”和“JC／T172—2005弹性建筑涂料”的相关规定以及客户要求进行水性氟碳涂料及涂层性能的测试。2结果与讨论2．1涂层性能各类水性氟碳涂料性能测试结果如表5-7。表5ETERFLON4312水性氟碳涂料性能检测结果项目HG／T4104删水性删指标嚣龆2PVDF类FEVE类含氟丙烯酸类容器中状态搅拌后无硬块搅拌后无硬块低温稳定性不变质不变质基料中氟含墨一1681—312b石lZ／％，≥干燥时间(表干)。．／h．≤2对比率≥白色和浅色(含铝粉．珠光O．93O．95颜料的涂料除外)涂膜外观正常正常附着力／级，≤11嘲碱性(168h)耐酸雨性(48h)耐水性(168h)无异常无异常耐湿冷热循环性(5次)会议文集耐洗刷性／次，≥耐沾污性(白色和浅色)／％，《(含铝粉、珠光颜料的涂料除外)耐人工气候老化超级荧光紫外加速老化(UVB一313．1．0W／m2)5白色和浅色：1翟紫色≤1级、粉3000h变&≤1级、胎：1700化h翌变、龇靛龇级”“其他色：色、粉化商定⋯。”注：测试配套体系：底漆使用自制1137底漆；涂层：底漆(1道)+氟碳面漆(2道)，整个涂层常温养护7d后测试性能；氟碳涂料参数：PVC：30；使用主体乳液：ETERFLON4312；涂料颜色：白色。表6ETERFLON4317水性氟碳弹性涂料性能检测项目JC／T172-2005弹性ETERFLON43172J(性建筑涂料指标氟碳弹性涂!||ll容器中状态施工性涂膜外观干燥时间(表干)／h，≤对比率(白色或浅色)低温稳定性嘲碱性耐水性耐湿冷热循环性(5次)耐洗刷性／次，≥耐沾污性(白色和浅色)／％。拉伸强度／状态下MPa’。—。’’。。‘标准状态下嘤黔一10'C搴／％热处理耐人工气候老化超级荧光紫外加速老化(UVB-313，1．OW／吖)搅拌后无硬块施工无障碍正常2≥O．93不变质48h无异常96h’无异常无异常2000<30≥1≥200≥40≥100僦浅色：1700h变色≤1级、粉化0级其他色：1700h变色、粉化商定搅拌后无硬块施工无障碍正常O．94不变质168h无异常1CoSh无异常无异常5∞0161．4300601303000h变色≤1级、粉化。级注：测试配套体系：底漆使用自N1137底漆；涂层：底漆(1道)+氟碳面漆(2道)，整个涂层常温养护7d后测试性能；氟碳涂料参数：PVC：30；使用主体乳液：ETERFLON4317；涂料颜色：白色。水性氟碳2010车氪硅浍料行业年会一表7ETERFLON4‘30"20r4303水性氟聪双组丹港料性能幢测硎]gPg求防屠瓯*氟荆q捂镕ETERFLON40∞or4,3CH7X％％髋％组0镕树g％中#§搅#后t碡№j觉#聍i目RIE日％《E}变质T§质*H中％含jy％，≥n十％附同(&})／P，《2月i；珀勉碧。!孝”粉K煽o∞啷㈣*HR”)*目，嘲Ⅲ常E≈W*自倦，《11耐《性5％NaOH(164jq)日＆#5％H声。·(1鹋_、)i§％M水性168'目澎≈热《Ⅲ＆(5女1m#t,Y4B／＆，》100001COCO日”世‘鼎燮怨：‘(∞108∞《*％#蛳H镕，})。G8B／篇Ii鬣器。一“嚣；警“82～#m∞t一＆r8嘲《m”*￥<3圾⋯一⋯注：ⅢⅡEg镕*-E女《目自Ⅻ1137B&；*E-E《(_《)+％《i蕞(2《)，镕十女E#m^p7d5Ⅻb￡B＆氟艘渌目参＆PVC∞；NCO／OH：14／1．使月±镕n＆．ETERGLON4∞2§{4姐‰H％色自色，囵12为水性氟碳涂糊uVB一⋯3耐侯性测试结景。长兴杯刀优秀论文坪选由于氟碳聚合物的低极性，一般的氟碳树脂对于的附着力差，我司ETERFLON4312氟碳乳液性氟碳聚合物作为基础以丙烯酸酯进行改性，采殊的合成工艺在水性氟碳的表面进行接枝反应，互穿网络结构的树脂。丙烯酸酯用作涂料的成膜有附着力好的优点，与氟碳树脂配合作用不至于影响氟碳树脂的优异物性，同时增／J1]i余膜的附着以此水性氟碳乳液配制的涂料，耐候,iS佳，附著力好，适用于一般建筑装饰用高耐候性的外墙涂料。在丙烯酸酯乳液中引人FEVE水性氟碳，并采用核壳乳液聚合技术，将FEVE水性氟碳富集于壳，另一方面也引入内软外硬的设计方式，使得乳液成膜后具有一定的弹性，又因为外层的硬度较高，加上FEVE水性氟碳的引入降低其表面能，从而提高其耐污性。以此技术开发出氟碳弹性抗污树,IJ旨ETERFLON4317，氟含量符合8％以上的标准，由于使用核壳技术，乳液的外层氟含量高于16％，所以具有优异的耐候性。因此4317配制的水性氟碳弹性涂料，除了具有氟碳涂料耐候性优异的特点，与一般弹性涂料相比，耐沾污也有明显的提高。引入具有内乳化作用的聚氧乙烯基醚，简称EOVE，EOVE的引入使FEVE水性氟碳树脂对添加颜料等助剂和机械搅拌具有足够的稳定性，树脂的氟含量23％以上的ETERFLON4302，不仅可以应用于一般建筑装饰用单组分涂料，还可以设计应用于双组分防腐体系。2．3水性氟碳涂料颜填料的选择2．3．1一般颜料的选择涂料长期暴露于室外要能够抵抗环境各种变化，保持原有的状态，具有长期耐候性。为了提高水性氟碳涂料的耐候性，就必须选用能够长期保持原有状态的颜料，使涂膜具有一定的遮盖力，有发挥装饰和保护作用。颜料还能增强涂膜的力学性能和耐久性能。金红石钛白粉是外墙乳胶漆常用的白色遮盖颜料，其折光指数高，吸油量小，呈晶体结构，且对可将光具有很高的反射能力和很低的吸收能力。降低了涂膜的粉化速度，从而提高涂膜的耐候性和保色性。填料在涂料中不具备着色力，但可以增加涂膜厚度，提高涂膜的耐磨性和耐久性等。根据水性氟碳涂料的性能奇奥球，需对常用填料碳酸钙、滑石粉、硅灰石等进行优选。要得到保色性和耐候性好的涂料，不仅要求选择耐候性好的乳液，对于着色颜料要慎重，尽量采用无机颜料，需要用有机颜料时，也要考虑有机颜料的耐候性。2．3．2金属质感和效应颜料的选择在仿铝塑板漆中提供金属质感的颜料主要是铝银粉(铝浆)，但是普通的铝浆表面大部分是用溶剂和表面活性剂处理的，总所周知铝粉是一种比较活泼的金属，容易与水发生化学反应，长时间存放后在生产、贮存和运输过程中不安定。所以普通铝粉只适用于溶剂型体系，不能在水性体系中使用。用于水性体系的铝银粉必须经过严格的表面处理，这样才能保证其提供良好的水稳定性和长久的金属光泽，同时具有耐化学腐蚀的作用。这样不会影响整个涂层体系的性能，尤其是涂膜的耐候性能和耐化学性。2．4水性氟碳涂料助剂的选择水性涂料以水为主要的分散介质，具有环境友好和安全的特点，但水也给其生产和应用带来一些问题。这些问题的解决通常使用添加助剂的方式来解决。助剂的用量虽然只占百分之几到千分之几，但对涂料的生产、质量、涂膜性能和施工影响很大，也能解决涂料流平、稳定、成膜、展色性。因此对助剂的选择也需特别注意。2．4．1颜料润湿分散剂涂料润湿分散剂的主要作用是润湿颜填料的颗粒表面润湿性，使颜料粒子经过机械剪切的方式研磨分散到初级粒子，并在其表面吸附、包覆，通过表面电荷之间的静电斥力，有效增加粒子间的空间位阻，使颜填料稳定地悬浮于涂料中，防止已分散的颜料粒子再度凝聚，有效控制浮色发花现象，从而提高水性氟碳涂料的稳定'I"JE。选择颜料润湿分散剂，需要从乳液和颜料性质两方面考虑比较。润湿剂和分散剂配合使用，会取得理想的效果。润湿剂一般加量在千分之几，用量过多会影响涂膜嘲水性。分散剂方面，聚羧酸钠盐，起泡性低，调色、黏度稳定性佳，但耐水性差；聚羧酸铵盐耐水性好，但相比较而言，钠盐较经济。因此研磨浆料时，以聚羧酸钠盐配合铵盐使用，而聚羧酸钾盐兼具钠盐与铵盐的优点，也可选择丙烯酸钾盐单独使用。然而，对于无机颜料和有机颜料需要考虑各自的特点，选择适合的颜料润湿分散剂。2．4．2消泡剂水性氟碳在整个水性涂料体系中会添加不少易产生泡或稳泡的物质。如：树脂聚合时用到的乳化剂，配漆时添加的基材润湿剂、流平剂、增稠荆等等。生产时的搅拌和高速分散，以及一般建筑用水性涂料体系施工所经常采用的辊涂、刷涂方式，都会不同程度地产生泡沫。因此消泡剂的选择在水性氟碳涂料的配方设计时极为重要。市场上几类常见的水性消泡剂：矿物油类、有机硅类、其他类消泡剂。矿物油类消泡剂经常会因兼容性问题较易产生消光和油缩等问题；有机硅类消泡剂消泡能一般都还不错，破泡较快，都比较易产生缩孔，有的对微泡的效果不是很好；其他类消泡剂消泡能力都较弱，添加量都较大，较少产生缩孔和消光现象。最后选择使用疏水性二氧化硅和矿物油为主要成分对消除微泡效果明显的消泡剂使用于水性氟碳涂料体系。2．4．3增稠流变剂水性涂料在制备、贮存和施工过程中其剪切速率变化很大，因此要求一个合适的流变性，生产中加入增稠剂，调节流变性，满足各种需求。常用的增稠流变剂有羟乙基纤维素、碱溶胀丙烯酸乳液、缔合型聚氨酯流变剂等。碱溶胀增稠剂大多数品种有一定的触变性，同时有适度的流平性，涂料辊涂抗飞溅性，抗菌性较好，对涂膜光泽无不良影响，但对PH值敏感。缔合型聚氨酯流变剂，在聚合物的主架和支链上有疏水和亲水集团，通过与乳液基团结合，形成不稳定立体网状结构，郁郁缔合型增稠剂相对分子质量低，流平好，且高剪切黏度高，辊涂施工上抗飞溅性比碱增稠更好。综合各类增稠剂的特点，考虑到氟碳涂料耐候性的优点，以碱溶胀增稠剂和缔合型聚氨酯流变剂进行合理搭配，使水性氟碳涂料的开罐效果，贮存稳定性、流平性、施工性达到最佳。2．4．4成膜助剂氟碳乳液在一定的温度下才能融合成膜。如果环境温度低于成膜温度，水分挥发后不能融合成连续的涂膜，涂膜呈开裂状。成膜助剂能促进乳胶粒子的弹性变形，改善其聚结性能，能在广范的施工温度范围内成膜。常用的成膜助剂包括二醇类、醇醚类、醇酯类等。为使水性氟碳涂料具有绿色环保的特性，含有较低的VOC值，选用进口高沸点醇醚类成膜助剂。3水性氟碳涂料的制备流程(见图3)2010年氟硅涂料行业年会一图3水性氟碳涂料的制备流程4以下是水性氟碳涂料的各种参考涂装工艺。◆水性氟碳实色漆建筑外墙涂装工艺(见图4)图4水性氟碳实色漆建筑外墙涂装工艺◆装饰金属质感水性氟碳涂料涂装工艺(见图5)图6)雨图5金属质感水性氟碳涂料涂装工艺◆耐沾污抗开裂水性氟碳弹性涂料涂装工艺(见jji『处弹广———1水性封闭底漆抗裂找平腻子卜_——．|弹性巾涂卜．—_叫水性氟碳弹性涂料图6耐沾污抗开裂水性氟碳弹性涂料涂装工艺◆混凝土防腐涂装工艺(见图7)图7混凝土防腐涂装工艺◆木质材质涂装工艺(见图8)≮7图9建筑钢构及金属底材涂装工艺注：木质材质和建筑及金属底材的涂装工艺是正在研究的应用方向，同时需要研究相配套的底漆、中涂体系。5结语采用氟碳乳液作为成膜物研制水性氟碳涂料，各项性能指标均能通过国标要求。具有安全、环保等性能，符合涂料行业的发展趋势。水性氟碳涂料具有优异的装饰性、耐候性、耐沾污性、耐洗刷性等，同时又具有在常温施工的特点方面施工。长兴生产的整个氟碳乳液体系氟含量较高，不同产品具有各自特性，可以与适当的原料、固化剂和助剂配合，得到涂膜性能优异的水性氟碳涂料，应用不同的领域。但是在实际应用中需要考虑到不同因素对涂膜的影响，配方设计中注意各种原料的配比，一些基本参数的设置；而且现场涂装施工对于最后涂膜的性能表现也起着十分重要的作用。通过配套的底漆、中涂以及适当的涂装体系，实际应用的结果表明可以满足各种设计要求，具有良好的推广应用前景。水性氟碳