氟基涂料因其拒水性、拒油性、耐候性、耐化学性、防污性和耐久性而广泛用于表面保护。硅基化学物质提供快速，低温固化，已被研究用于许多应用，特别是在塑料基材上，因为它们具有提高生产率和节约能源的潜力。
最近，一种硅固化含氟聚合物涂层被开发出来，它结合了这两种技术的有益特性。凭借其优异的物理性能和低温固化能力，新涂层在各种应用中提供了新的机会。
表1。
改善氟聚合物
目前存在各种含氟聚合物涂层，提供了大量的性能优势，但由于在基材上形成薄膜所需的加工条件，许多这些涂层在使用中受到限制。最常见的涂层之一是聚四氟乙烯(PTFE)，它被用作炊具和烘焙用具的低维护涂层。PTFE具有优异的耐污性和耐久性，但在应用时需要高温处理，因此限制了其在耐温基材上的应用。偏氟乙烯(PVDF)和其他常见的含氟聚合物，如四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚(PFA)或四氟乙烯与乙烯(ETFE)的共聚物，也需要高温加工。此外，这些聚合物的高结晶度使得它们在普通有机溶剂中的溶解度非常差，限制了这些材料作为涂料的加工和制造的选择。188金宝搏bet官网四氟乙烯和三氟氯乙烯等单体可与多种不同的乙烯基单体共聚，生成结构无定形且在普通有机溶剂中具有优异溶解度的聚合物材料。188金宝搏bet官网通过在聚合过程中加入适当的官能化单体，也可以将反应官能化引入这些共聚物中。这种类型的聚合物可以在室温下加工，并且可以很容易地在各种基材上制成涂层和薄膜。使用TFE作为单体可以使聚四氟乙烯的一些固有特性-例如优异的耐候性和耐污性-保留在最终共聚物(TFEC)中，但具有改进的易于加工的额外优势。表1总结了常见含氟聚合物的性能。
在减少能源消耗和环境负荷方面的加速兴趣增加了对快速和低温固化可加工性的需求，并且不需要表面处理或底漆就可以粘附到各种基材上。研究人员开始研究一种硅固化氟树脂技术是否能将这些特性赋予基于tfe的涂层。
图1所示。不同固化体系下tfecc基涂层固化速度的比较。
固化特性测试
采用甲基乙基酮(MEK)抗性作为响应度量，研究了硅基TFEC涂层在不同固化温度下的固化行为(见图1)。硅基TFEC涂层显示出快速增加的固化曲线，在非常短的诱导时间后开始，在302°F(150°C)下60秒内完全固化，而三聚氰胺固化体系需要两倍的固化时间才能达到良好的MEK抗性。在302°F下，异氰酸酯固化系统在最初的120秒内基本上没有固化。随着固化温度从302°F升高到446°F(150°C到230°C)，硅基TFEC涂层的感应时间缩短，固化速度显著提高。这些数据表明，硅基TFEC涂层体系的高固化速度可以通过提高生产率和降低能耗来降低总应用成本。
图2。tfe基涂料的柔韧性和硬度。
表2。
图3。tfecc基涂料耐候性试验。
扩展应用程序
硅基TFEC涂料具有优异的耐候性、耐化学性和防腐性能，以及透明度、溶解度和与颜料和聚合物添加剂的相容性。它们提供了良好的灵活性和高硬度的组合，对许多普通基材具有良好的未底漆附着力。它们还可以在低温下快速固化，有助于潜在地降低能耗并增加应用灵活性。这些新型涂料可以降低加工成本，拓宽含氟聚合物涂料的应用领域，特别是在容易在高温下损坏的塑料等基材上。作者承认:以下个人对本文做出了贡献:林正幸，道康宁东丽有限公司，日本;Peter Hupfield博士，道康宁公司，英国;与日本大金工业有限公司的增谷哲也博士、清水哲男博士、前田正彦博士和伊本克彦博士一起。
编者按:这篇文章是基于2007年6月由油漆涂料工业和涂饰今日共同主办的第十届国际塑料涂料研讨会™上被评为“最佳论文”的论文“新化学改善表面性能”。188BET竞彩
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