古诗大全300首小学,一杆大枪草一家三娘的故事,男人的坤坤升到女人的坤坤,国产处破苞无码精品网站下载

涂料新材料研發熱點


來源:

標簽涂料
氟樹脂涂料功能性與環保性協調發展

    我國從20世紀80年代開始發展含氟樹脂涂料,目前研制和生產單位已發展到70余家。據預測,我國氟碳涂料用量將以每年30%-40%的速率增加。

    一、熱固性氟樹脂涂料

    氟樹脂能抵抗紫外線襲擊,是耐候性優異的重要條件,樹脂中氟原子的含量決定氟樹脂的耐候性。例如,聚偏氟乙烯(PVDF)樹脂中氟原子含量達59.3%,與熱塑性丙烯酸樹脂配成有機塑溶膠,氟原子在總成膜物中占38%-44%,耐候性優異。經加速耐候性試驗(EMMAQUA法)推測,野外暴露20年后保光率仍達80%以上。

    含羥基的氟樹脂(FEVE)用于常溫或中溫固化,其氟原子含量27%-29%,保光性略優于PVDF。國內合成FEVE樹脂產品經過抽樣測試,其分子量分布較寬,涂膜人工老化3000h后,失光明顯,耐鹽霧性能也較差,與日本對比樣品差距較大。雖然氟原子含量都在26%以上,由于樹脂結構不合理,性能離要求較遠。

    實際上,國外公司的FEVE工業產品性能也不能達到資料所提出的耐候性水平。一些FEVE樹脂人工老化4000h后涂膜失光也很明顯,原因是分子結構與分子量分布不易控制。因此需要采用常壓合成進行改進,改變氟烯烴的單體結構,使之變成液態產品。

    二、含氟樹脂水分散體涂料

     1.普通氟樹脂水分散體涂料

    溶劑型含氟樹脂涂料中VOC使用量大,不符合環保要求,即使性能優良,發展生命力也有限。日本最早開始研究降低VOC最有效的品種——水性氟樹脂涂料,1982年至今發表有關專利100多件,以旭硝子、DIC、大金3家公司為代表,品種方面也有較大發展。

    ①熱塑性單組分氟樹脂水分散體涂料

    大金公司研制出了ZEFFLE SE系列含氟聚合物水分散體,是偏氟乙烯(VDF)共聚物與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在分子水平上的混合物。由于PMMA的酯基與PVDF單元之間相互作用強烈,使酯基能受到PVDF的保護,因此涂膜具有良好的耐水性及優異的耐候性。公司用該系列涂料在日本都島地區進行了曝曬試驗,白漆樣板在30℃朝南曝曬5年后,用掃描電鏡和傅里葉紅外光譜(FTIR)對樣板表面的顏色、光澤變化進行分析評估,結果涂膜仍保持了其初始狀態,說明該水性氟涂料具有優異的耐候性與耐久性,而同時作為對照試樣的涂膜中成膜物已發生了降解。

    ②室溫交聯氟樹脂水分散體涂料

    旭硝子公司利用種子乳液聚合技術合成了單組分可室溫交聯的PFEVE與含羰基的雙丙酮丙烯酰胺及其他丙烯酸單體聚合物,該類樹脂簡稱為FEVE-AC。FEVE與丙烯酸聚合物熱聚合,得到具有核殼結構的共聚物,能夠形成均相、透明的涂層,而物理混合的FEVE和丙烯酸乳液則形成分離的不透明涂層。在FEVE-AC涂料中,即使丙烯酸類單體含量占到總量的15%,通過SWM老化試驗4000h后保光率仍保持80%。所用固化劑是C1-C10二羧酸衍生的二酰肼類,如丙二酸二酰肼、癸二酸二酰肼等,它們和氟聚合物乳液中的活性官能團羰基發生固化交聯反應,用量為0.01%-10%,體系pH調至偏堿性,貯存穩定。

    ③雙組分常溫固化氟樹脂水分散體涂料

    旭硝子公司開發出FE-4200、4400等雙組分常溫固化的水分散氟樹脂涂料。在FEVE結構中引入具有內乳化作用的聚氧乙烯基醚大分子單體(EOVE),制備出乳液型雙組分涂料用FEVE樹脂,它也是三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的交替結構的共聚物。固化劑常用親水改性的多異氰酸酯,可以得到與溶劑型FEVE樹脂相似的性能。除用于混凝土、水泥板等無機建材表面(如外墻涂料)外,還可用于金屬底材,性能優良。

    綜上所述,水性氟樹脂涂料是將高性能與環保性協調發展、值得大力提倡的品種。近年來國內也開始該領域的研究,如大連振邦、上海濕克威等企業都在研發與推廣自己的水性氟樹脂涂料。

     2.水性氟彈性體涂料

    以氟彈性體為基礎的涂料主要用于涂裝金屬、織物、水泥、塑料和橡膠。但溶劑型氟彈性涂料用酮類作溶劑,固體分在20%-40%,固化劑一般是胺和氨基硅烷,使用壽命(活化期)短,只有2-4h,涂料必須使用雙包裝。最新研制的水性氟彈性體聚合物引入分子內或分子間可能發生交聯反應的官能團,采用部分水解的氨基硅烷作固化劑,優化其用量,單包裝可以穩定貯存4個月。水性氟彈性涂料減少了大量的VOC,可以取代溶劑型涂料在汽車、化學、航空和其他工業領域中應用。

    三、超低表面自由能含氟聚合物涂料

    聚四氟乙烯(PTFE)是表面自由能最低的樹脂,利用這個特點制成一系列防粘性涂料,因不易粘附食物,可在高溫下較長期應用,無臭味、無毒,廣泛用于鋁、鋁合金鑄件、不銹鋼、鐵及電木等材質上,作為各種廚具內部涂料,還可用在排油煙機、電木手柄上。

    利用氟化合物的結構與表面自由能關系,設計新的更低表面自由能的含氟樹脂,還可進一步開發出許多新型涂料。例如,人們開始研究超低表面能的含氟樹脂在自清潔涂料中的應用(建筑涂料、鋁板上涂層),當潤濕角度大于160℃時,水珠極易滾落。自潔功能除取決于表面自由能之外,還與表面粗糙度有關。粗糙性越小,自潔性越好。

    超低表面自由能含氟涂料還可用于海上船艦的水下防污,不需加防污劑,排除了防污劑污染海水問題。另一潛在用途是用作血液可摻混材料的涂層,如滲析膜、人造血管、醫學移植等,由于對人體血液中蛋白質吸附性極小,因此可以提高與血液的相容性。

    另外,人們利用氟樹脂透光性好、化學惰性、不燃性等特點,推出了光催化涂料、熒光涂料、阻燃涂料等,也已經成為涂料工業研究的熱點。

    含硅涂料重放異彩

    目前全國溶劑型有機硅涂料產量約4000t/a,研發熱點主要集中在水性化、偶聯劑、新型有機硅單體以及含硅水性無機涂料等。

    一、有機硅改性丙烯酸水分散體涂料

    有機硅改性丙烯酸水分散體涂料綜合了兩種樹脂的優點,具有優異的耐候性、耐洗刷性和抗沾污性,同時作為水性涂料,將高性能與環保性相結合,是國內外涂料界研究的一個熱點。有機硅改性涂料研究的重點是提高硅丙乳液聚合的穩定性,提高有機硅在改性樹脂中含量,以獲得優異性能的硅丙乳液。

    國外已開發出耐久性超過10年以上的保光、抗沾污性良好的硅丙涂料。國內有的單位正推廣有機硅含量15%-25%的有機硅改性丙烯酸乳液,但從技術指標分析,改進性能幅度并不大,最低成膜溫度較高,含VOC較高,性價比難以接受。因為有機硅改性丙烯酸的乳液聚合過程非常復雜,涉及因素較多,僅僅宏觀上得到含有機硅10%以上穩定的乳液,不一定是最佳結構的乳液,因此趕上國外水平仍有待深入研究。

    二、硅烷偶聯劑和前驅體應用于涂料

     1.硅烷偶聯劑

    近年來,歐美與日本以硅烷偶聯劑和硅溶膠(SiO2為基本單位的溶膠)及其他金屬氧化物、有機合成樹脂通過溶膠-凝膠技術,研制出系列有機-無機雜化涂料,可以用于金屬、水泥、塑料、木材的涂裝。該涂料光澤好、硬度高、阻燃性能強,耐候性可與氟樹脂涂料媲美;耐酸、耐堿及耐腐蝕性優于環氧涂料;耐熱性突出,可以在500℃下長期工作,最高可耐800℃;用于內外墻涂料具有自潔和抗菌功能;由于使用了硅烷偶聯劑,涂層與底材結合較牢固,其綜合性能大大超過溶劑型有機硅涂料。存在的問題是30℃下單包裝貯存只有90天,另外較高的硅烷偶聯劑的價格也導致涂料價格偏高。目前臺灣一些公司正在大陸推廣這類產品。

     2.硅烷前驅體

    在溶膠-凝膠技術中,常用四乙氧基硅烷(TEOS)作前驅體,除改性聚酯樹脂外,還可以用于聚丙烯酸酯、環氧樹脂等的改性,得到的涂膜致密性、均一性強,但涂膜太薄(1μm左右),不適合用于單獨涂層。有人開發了一種新的硅烷前驅體,由三乙烯基三甲基環四硅氧烷偶聯劑在堿性條件下以HSiCl2CH3控制醇解,得到多乙氧基硅烷的純凈無色液體,通過縮聚反應,可獲得一種新型的多功能溶膠-凝膠的低聚物前驅體。這種低聚物前驅體有優良的貯存穩定性(貯存時間,3年),還具有更好成膜性能,可以配制汽車罩光漆,涂膜從4μm到25μm以上,不開裂;涂膜于玻璃上透明性好,硬度達到5H,不泛黃,保光性良好。

    與有機硅改性其他樹脂的合成工藝相比,溶膠-凝膠法能簡便制備Si02(無機相)-有機樹脂復合成膜物。國外已對Si02與聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚酯、環氧樹脂、聚碳酸酯、橡膠的復合材料進行了研究,其均勻性優異、涂膜致密性強,同時提高了化學抗性、耐磨性、耐候性。雖然溶膠-凝膠法用于復合成膜物的制備尚處于試驗階段,但國外有關專家指出,它是涂料化學的一種新方法,為制備性能優異的涂料復合成膜物展示了新的前景。

    納米、清潔等涂料日益活躍

    一、納米材料改性涂料

    納米材料用于涂料中會增強其眾多功能,如納米TiO2用于光催化涂料,有凈化空氣的功能;納米SiO2改性建筑涂料能提高耐洗刷性、抗菌性和自潔性;納米改性隱身涂料已正式在飛機等航空器上使用。國內外都曾報道其他功能性納米復合涂料和通用型納米復合涂料。由于前幾年對納米的過分炒作,使納米改性涂料的形象大受損害,但是從科學的角度認識,納米改性涂料仍是一個重要的發展方向。

    二、超支化聚合物

    具有樹枝狀結構的超支化聚合物由于具有特殊性能,受到了國內外的重視。超支化聚酯樹脂分子呈球形,粘度低,涂膜性能好,在高固體分涂料中有潛在應用前景。超支化聚酯丙烯酸共聚物用于UV固化涂料,不用任何光敏劑,可降低UV固化涂料10%-40%的成本,使得超支化聚酯及其改性共聚物的研究備受青睞。

    三、清潔涂裝技術

    汽車等的涂裝如果使用溶劑型涂料,會產生大量VOC,并存在重金屬污染等問題。歐洲汽車涂裝(如戴姆勒-奔馳公司)用覆膜技術替代涂裝,盡量采用水性與粉末涂料,使車身涂裝的VOC排放量達到7g/m2,遠低于歐洲排放法規要求(從60g/m2降至35g/m2)。一些先進的汽車涂裝生產線進一步提出零VOC排放的概念。

    國外在表面處理中簡化磷化、鉻鈍化工序的研發工作有較大進展,已成功應用水性醇酸涂裝與磷化、鈍化同步工藝,不僅簡化了工序,還革除了含Cr6+重金屬的鈍化劑;并開發成功環氧底漆、無VOC的丙烯酸乳膠、氣干性清漆的涂裝與磷化鈍化同步工藝。

    國外成功采用改性的烷氧基硅烷和烷氧基前驅體,用于飛機制造中鋁合金、不銹鋼等表面處理,用溶膠-凝膠法制備轉化涂膜,代替了磷化與鈍化工藝,效果良好。

    四、傳統品種的改進

    醇酸涂料是量大面廣的傳統涂料品種,天然植物油是其主要原料之一,它是最早實現高固體分化的涂料品種。可以多方進行改性是它得以不斷發展的重要原因之一。近年來溶膠-凝膠法也用于改性聚合干性油、半干性油及醇酸樹脂,用四異丙氧基鈦和四正丙氧基鋯作前驅體,制成醇酸陶瓷合金,涂膜性能有明顯改進。聚合豆油涂膜的鉛筆硬度是2B,制成聚合豆油陶瓷合金,其涂膜硬度可提高到5H-7H,耐水性也明顯提高。這是烷基金屬在涂料中新應用的實例。
推薦12
相關新聞:
網友評論:
0條評論/0人參與 網友評論

版權與免責聲明:

① 凡本網注明"來源:中國粉體網"的所有作品,版權均屬于中國粉體網,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。已獲本網授權的作品,應在授權范圍內使用,并注明"來源:中國粉體網"。違者本網將追究相關法律責任。

② 本網凡注明"來源:xxx(非本網)"的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,且不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。如其他媒體、網站或個人從本網下載使用,必須保留本網注明的"稿件來源",并自負版權等法律責任。

③ 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起兩周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

粉體大數據研究
  • 即時排行
  • 周排行
  • 月度排行
圖片新聞
主站蜘蛛池模板: 黄石市| 环江| 玉门市| 八宿县| 邢台市| 丹阳市| 乳山市| 宁波市| 密山市| 信阳市| 临海市| 南漳县| 营口市| 万源市| 玉门市| 普洱| 蒙城县| 古蔺县| 通河县| 得荣县| 黄平县| 和田市| 大渡口区| 临汾市| 阳高县| 阿合奇县| 彭山县| 高密市| 手游| 德昌县| 手游| 霞浦县| 合水县| 航空| 泗洪县| 内丘县| 渭南市| 中西区| 临高县| 洪江市| 洮南市|