氟乙烯树脂乙烯基醚(FEVE)树脂是在1970年代末的日本,在1982年进入商业市场。FEVE树脂是无定形的a - b型共聚物重复单位的氟乙烯树脂和乙烯基醚代替。与纯氟聚合物FEVE树脂溶于溶剂由于乙烯基醚组。从高性能聚合物溶剂溶解度变换FEVE树脂为高性能骨干树脂油漆和涂料。

氟聚合物PVDF(聚偏二氟乙烯)一样,被用在油漆之前FEVE型树脂的引入市场。事实上,今天PVDF树脂仍得到了广泛的应用。为了利用这些更传统的含氟PVDF在液体涂料、混合与其他树脂如丙烯酸是必要的。特殊要求溶剂溶解混合,最终系统用于帮助热量流动,形成热塑性涂层膜。相比之下,FEVE型聚合物的目的是在传统固有的溶解度,通过乙烯基醚单体广泛使用的溶剂。FEVE型聚合物的化学也完全非晶,与PVDF-acrylic半晶质的系统。这种非晶形态允许FEVE树脂形成电影没有热量。这个属性的含义是相当大的。引入FEVE型氟聚合物涂料行业带来了极其耐用的含氟聚合物涂料的工厂和领域。188BET竞彩

氟乙烯树脂组FEVE树脂的强度。这些团体使这类聚合物耐紫外线退化。氟键强。这个键的能量是~ 486焦每摩尔²,而紫外线辐射的能量在300 nm ~ 399焦每摩尔。交流模式,如图1所示,对极端耐紫外线性能至关重要。化学稳定性和抗氟乙烯树脂单元sterically和化学保护邻近的乙烯基醚单元。³

乙烯基醚组使FEVE型聚合物可作为涂料的树脂。没有乙烯基醚组,FEVE树脂不溶于溶剂。这个溶解度是允许FEVE树脂中使用广泛的涂料配方,可以应用在工厂或现场设置。⁴乙烯基醚组也有助于高光泽和允许官能团,如羟基、纳入结构。表1显示了典型的FEVE树脂的性质。

风化典型溶剂和水基FEVE型涂料的性能

风化测试表明,基于FEVE树脂涂料性能优越。这个数据已经广泛在先前的研究中,讨论,如图2 - 5所示。^1、3

水性FEVE树脂对高抗寒耐热的,重型涂料

风化测试表明,2 k水性涂料基于与溶剂型FEVE树脂执行相对2 k FEVE型涂料。VOC规定继续收紧,对重型水性涂料的需求将会上升。南佛罗里达的结果测试说明了高水平的性能,可以实现与FEVE 2 k涂层(图6 - 7)。

制定2 k水性涂料是一个挑战,因为竞争反应的多元醇甲和甲和水。

水和聚亚安酯之间的反应会导致聚脲代替聚氨基甲酸乙酯的形成。下面的方程说明了反应机制。

另一个问题产生的聚异氰酸酯的反应的水是二氧化碳气体的形成和演化。如果发生这种情况,它往往发生在整个锅生命的涂层。这导致初始应用程序看起来不错,但后续应用程序可能出现模糊。在严重的情况下,气泡实际上可以用肉眼看到。

有几种方法来克服这些挑战。一个方法是使用聚异氰酸酯水平上升,通常称为over-indexing。理论是足够的区域将与水和多元醇反应。另一个不常见的方法是使用催化剂为水性2 k系统专门设计的。

以前的工作¹显示两种方法的结果。结果取得了优秀的耐候性和耐蚀性,但有限的MEK双摩擦。这表明,这些系统的治疗可能不是最优的。一项研究(图8)旨在更好地理解MEK双摩擦性能影响因素。研究结果表明,许多因素影响性能测试。

配方是和MEK双摩擦测试的每个系统的贮存期。分析区域的影响:哦指数和催化剂进行了第一次的存在。图8 b清楚地表明,催化剂的加入显著提高了MEK双摩擦。指数的增加使得结合催化剂不同但并不孤独。这是在之前的一项研究¹FEVE型色散,如图9所示。

测试FEVE型色散时不同的异氰酸酯,以区域的影响:哦指数似乎更重要比催化剂的使用(图10)。

类似的测试完成了羟基功能FEVE型乳液(图11)。乳液结合Easaqua™XD401略好初始MEK双摩擦但遵循了类似的趋势与FEVE型色散Easaqua XD401的四小时锅生活学习。

Bayhydur的FEVE型乳液要好得多^®302异氰酸酯,甚至超过了FEVE型色散Bayhydur 302(图12)。

前面的分析数据看指数和催化剂的影响。在图13中,树脂的影响,综述了化学常数指数没有催化剂。

结果表明,所有系统,保存FEVE型色散Bayhydur 302,有可敬的初始MEK双摩擦。然而,在锅中生活,FEVE型乳液Bayhydur 302明显优于其他系统。

前面的分析显示结果MEK双摩擦在锅中生活。FEVE型色散结果Bayhydur 302筹集的问题是否需要一个非常可观的“汗水”时间uncatalyzed系统因为最高MEK双摩擦并不总是看到最初,但30分钟到一小时后锅的生活。不是这种情况与FEVE型色散Easaqua XD401或与任何乳化系统。

重要的是要注意,FEVE型色散公式不需要助溶剂,而菲乳液配方并需要助溶剂由于高Tg的乳液。同样值得注意的是,Easaqua XD401 85%固体溶剂,而Bayhydur 302 100%固体。可能与助溶剂系统非常稳定和充分混合后搅拌,而FEVE群众没有助溶剂混合后需要时间来混合好。这有待进一步的研究。

常见的做法是研究硫化程度混合后使用MEK双摩擦测试。下面的图表显示所有的系统的性能在时间为零。在图12中明显的趋势是增长指数和催化剂的使用极大地提高了初始MEK与FEVE型色散双摩擦。在图14和图15增加的趋势指数提高性能与FEVE型乳化系统。

表2显示了配方用于FEVE型色散的特性,制定紧随其后。

额外的测试过程中

上述研究表明,交联剂、索引、催化剂和助溶剂在MEK双摩擦影响性能水平。所有系统测试在这个研究已经投入QUV-A和氙弧加速测试。重型涂料用于金属基板还必须防止腐蚀;因此,配方测试在这项研究中也被EIS分析光谱来确定屏障属性表明可能在腐蚀性能测试。物理性质测试也在进步。

总结

FEVE型氟聚合物树脂提供ultra-weatherability溶剂和水基涂料。随着VOC规定继续增加,需要重型水性涂料也会增加。然而,制定水性2 k涂料提出了许多挑战。虽然加速和真实的结果,南佛罗里达暴露测试是优秀的,早期的分析固化程度以MEK双摩擦有关。

不像典型的高水平,高性能溶剂型的2 k涂层展览,水性的初步测试2 k FEVE型涂料较低。重型金属基板需要更多耐候性涂料;他们还需要耐腐蚀。更好的理解影响因素水性2 k涂层的治疗是必要的。

本研究综述了几个配方的分析基于FEVE型乳液和FEVE型色散。结果表明,使用过量的异氰酸酯(over-indexing)以及专门设计的水性聚氨酯涂料2 k的催化剂提高治愈以MEK双摩擦。配方目前正在评估风化,耐腐蚀性能和物理性能。

引用

¹布兰肯希普,k水性2 k聚氨酯涂料的配方和性能评估工业应用。水性研讨会:《税收年度国际水性、高固体含量和粉末涂料研讨会。2016。

²Ameduri b;Boutevin b . Well-Architectured氟聚合物:合成、性能及应用;爱思唯尔:阿姆斯特丹,2004年,p . 17。

³Munekata,美国;宫崎骏:;卡亚,美国;Takayanagi, t . LUMIFLON的属性特征^®作为涂层材料。报告>实验室。朝日玻璃有限公司。1984年,34岁的207人。

⁴Takayanagi t;Yamabe, m .进步的氟聚合物涂料应用程序开发的石油溶剂油溶性聚合物水分散体。有机涂料的进展。2000年,185 - 190。

本文提出了在2018年Waterorne研讨会在新奥尔良。