常温交联型氟碳树脂新进展

发布日期： 2009-1-7

武予鹏（上海东氟化工科技有限公司）

摘要：持续改进三爱富中昊氟碳树脂（JF-4XA、JF-4XB）
关键词：氟碳树脂性能应用

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近几年，国内常温交联型氟碳树脂和氟碳涂料研究及应用非常活跃，并逐渐成为新型涂料的热点课题，同时也有众多关于常温固化氟碳树脂和氟碳涂料文献发表，并在不少建筑涂装和防腐工程实例中得到应用。氟碳树脂具有优异的耐候性、耐腐蚀性、高装饰、耐化学品、耐盐雾、抗霉菌、低磨耗及易清洗等优良特性。它作为新型高性能的涂料产品对于主要成膜物质的氟碳树脂性能改进和应用也在持续不断的进行中。改进后的氟碳树脂在树脂黏度、稳定性、耐化学品性等各方面较以前型号的氟碳树脂将大有改善。

一、氟碳树脂概述
氟碳聚合物（含氟聚合物）是由氟化物单体聚合（或共聚）而得到的合成产物。通常将氟聚合物分为合成树脂和合成橡胶，主要是合成树脂，又称氟碳树脂。氟碳树脂是指主链或侧链的碳链上含有氟原子，C-F键有机化合物共价键能最大，F-C键能为485KJ/mol，太阳光中紫外光区（200-380nm）的中长波可透过95%以上，C-F键的断裂需要很高的能量。氟元素在元素周期表中是电负性最强的元素，电负性（4.0），氟原子半径小（范德华半径0.135nm），化学结构稳定。氟碳树脂分子中C-C链被氟原子紧紧包围着成螺旋式的结构，树脂氟烯烃和乙烯基酯（或醚）交替排列，化学结构牢固，氟烯烃保护碳-碳键，碳-氧键不受紫外线热损害，不能被化学介质破坏，因此，氟碳树脂具有许多优良特性。

二、改进型JF-4XA、JF-4XB氟碳树脂介绍
常熟三爱富中昊新材料公司自1999年工业化生产氟碳树脂以来，就对氟碳树脂的性能和应用进行持续不断的改良。研究氟碳树脂的同仁都知道目前国内市场上销售的FEVE树脂，基本上都是采用以三氟氯乙烯为含氟单体，同乙烯基酯、十一烯酸等四元共聚物产物。它可同氟烯烃和烷基乙烯醚共聚物，有良好性价比，能够适应国内市场的需求。但是氟烯烃和烷基乙烯酯共聚物也有缺点，如抗渗透性差、耐碱性较差，氟碳树脂稳泡性能好，长期储存对裸铁有一定腐蚀。针对以上这些问题，笔者以为提高氟碳树脂的交联密度，调整氟碳树脂分子量，去除氟碳树脂残余的反应单体，对于改善FEVE树脂的性能大有益处。

常熟三爱富中昊新型号氟碳树脂指示如下：

型号项目	JF-4XA	JF-4XB
固体含量（%）	≥50	≥50
涂4#粘度25℃/秒	60-90	110-140
羟值（mgKOH/g树脂液）	40 + 2	30 + 2
酸值（mgKOH/g树脂液）	3 + 1	3 + 1
外观色度（铁钴比色）	≤1	≤1
固体氟含量（%）	25	25
数均分子量	25000-30000	25000-300000
适用范围	钢铁防腐	卷材、铝单板、铝型材中温烘烤

三、对氟碳树脂JF-4XA、JF-4XB的评估
3．1氟碳树脂与固化剂
FEVE树脂通常选用保光、保色、高耐候性脂肪族二异氰酸酯类固化剂。一类是六亚甲基二异氰酸酯（HDI），另一类是异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），以国内通常采用德国拜耳公司Desmodur系列为主。

氟碳树脂固化剂	JF-4XA	JF-4XB	国外1#	国内1#	国内2#
Desmodur75	透明	透明	透明	稍透明	白浊
Desmodur3390	透明	透明	透明	透明	透明

说明：JF-4XA、JF-4XB该列的固化剂都有良好的相溶性。

3.2氟碳树脂储存后的黏度变化和对铁壁容器的腐蚀情况

名称	JF-4XA	JF-4XB	国外1#	国内1#	国内2#
30℃储存60天	10%以下	10%以下	10%以下	10%以上	10%以上
30℃储存60天	铁壁两小黑点	铁壁浅黑	铁壁如初态	铁壁黑	铁壁黑

说明：低分子量的物质减少，转化率提高，氟烯烃的转化率﹥92%，提高了氟碳树脂的储存稳定性，降低了对铁的腐蚀。

3.3氟碳树脂耐化学药品性

名称	JF-4XA	JF-4XB	国外1#	国内1#	国内2#
H2SO4 10%7天	无变化	无变化	无变化	无变化	无变化
H2SO4 20% 7天	无变化	无变化	无变化	无变化	无变化
NaOH 10% 7天	无变化	起花纹	无变化	黄变起泡	黄变起泡
HNO3 10% 7天	无变化	无变化	无变化	黄变	起花纹

说明:新型氟碳树脂的氟原子对碳氧酯键的保护加强，碱酸腐蚀作用减弱，同时酸碱溶液对漆膜的渗透力降低。

3.4漆膜性能的检测

检验种类	白氟碳漆（JF-4XA）	白氟碳漆（JF-4XB）	检测方法
树脂含氟量%			HG/T3792-2005
附着力（划圈法）级	1	1	GB/T1720-79(89)
耐冲击性cm	50	50	GB/T1732-93
柔韧性mm	1	1	GB/T1731-93
光泽（60°）单位值	82	80	GB/T9754-88
铅笔硬度	2H	2H	GB/T6739-1996A
耐沸水2h	无异常	无异常	GB/T1733-1993乙

四、氟碳涂料的基本配方
制作氟碳涂料和其他的油性漆的配方没有根本的区别，主要依据油漆的要求条件、适用场合和成本，设计合适的颜基比（PVC），通过研磨分散，达到一定细度、要求、检测、包装。

白氟碳面漆

甲组份
氟树脂JF-2X	68
钛白粉R960	20
防沉剂	0.5
流平剂	0.6
分散剂	1
二甲苯	2.47
醋酸丁酯	6.43
CAC	1

乙组份
固化剂：3390	德国拜耳公司
HXT	日本聚氨酯公司
漆：固化剂=14：1

五、结束语
通过以上对国内FEVE的烷基乙烯酯树脂的叙述，改进其生产配方、调整树脂合成的工艺条件，是可以提高烷基乙烯氟碳树脂品质的。我们将继续努力，把高性价比的氟碳树脂奉献给广大用户。

参考文献：
管从胜、王威强氟树脂涂料及应用化学工业出版社 2004
刘国杰、夏正斌、雷智斌氟碳树脂涂料及施工应用中国石化出版社 2005 倪玉德 FEVE氟碳树脂与氟碳涂料化学工业出版社 2006
夏范武、王书林、许君将交联型氟碳树脂及涂料性能关系研究涂层新材料 2005.4.10
德国拜耳公司涂料专用 Desmodur/Desmophen产品和属性洪啸岭、冯汉得涂料化学科学出版社 2003