1 前言
随着国民经济飞速发展,人们生活水平提高和环境保护意识不断增强,对建筑涂料使用安全性和功能性提出了更高的要求。因此建筑装饰涂料必须向低VOC 含量、无毒性、无公害方向发展,向水性化、多功能化和高性能化方向发展,从而促进建筑涂料的可持续发展。
由于氟碳树脂大分子链中的C — F 键能很高,在所有化学键中堪称第一,所以结构比较稳定中国建材网cnprofit.com。此外氟原子不但与碳原子结合牢固,而且在碳链骨架外层排列十分紧密,有效地防止了碳原子和碳链暴露,因此以含氟树脂配制的氟碳涂料具有许多独特的性能,如超强的耐候性、耐热性、耐化学腐蚀性、抗氧化等等。
目前氟涂料已在建筑、化工、机械、航空航天、家庭用品等领域得到广泛应用。但这些产品绝大部分是溶剂型涂料,在使用过程中大量的挥发性有机化合物散发到大气环境里,不仅造成资源和能源的浪费,而且严重污染环境和危害人体健康。因此必须加快发展环保型、安全型的高性能水性氟碳建筑涂料。本文主要介绍高性能氟碳外墙乳胶漆的研制和产品性能。
2 实验部分
2.1 主要原材料
成膜物质:氟碳合成树脂乳液;
颜料、填料 :金红石型钛白粉、煅烧高岭土、滑石粉、碳酸钙;
助剂:分散剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂、防腐剂;
稀释剂:蒸馏水或净水。
2.2 氟碳外墙乳胶漆基本配方(见表1)
氟碳外墙乳胶漆基本配方
2.3 氟碳外墙乳胶漆生产工艺流程
氟碳外墙乳胶漆生产工艺流程
3 结果与讨论
3.1 氟碳外墙乳胶漆技术性能(见表2)
氟碳外墙乳胶漆具有优异的耐候性、耐沾污性、耐水性和耐洗刷性,经检测产品性能达到GB/T 9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》(优等品)的技术指标。
3.2 氟碳合成乳液中氟含量对涂层耐候性的影响
氟碳树脂分子链上的氟碳键能抵抗紫外线的降解作用,因此涂层在户外长期使用而外观保持不变。选用不同氟含量的氟碳合成乳液配制外墙乳胶漆进行性能检测 (见表3)。
表3 乳液中不同含氟量对涂层性能的影响
乳液中不同含氟量对涂层性能的影响
由此可见氟的含量越高,涂层的耐候性、耐沾污性就越好。当氟原子足够多的时候,才能覆盖聚合物主链以抵抗紫外线和污染物的侵蚀,因此氟的含量起着相当大的作用。
3.3 颜料体积浓度(PVC)对涂层性能的影响
在氟碳外墙乳胶漆的配方设计中,最主要的因素之一就是选择基料与颜料之间的比例,成膜物质填满颜料颗粒间的空隙后所多余的基料体积大小将直接影响到涂膜的性能(见表4)。
不同PVC对涂层性能的影响
由表4 看到,在低PVC 涂料中,颜料粒子分散在基料聚合物的连续相里,涂层耐老化性、耐沾污性优良。但随着颜料填料的增加,基料聚合物不能完全将颜、填料粒子间的空隙完全充满,这些未被填充的空隙就潜藏在涂膜中,导致涂膜性能开始下降。
3.4 助剂对涂层性能的影响
由于含氟聚合物的低表面张力等特性,使得其对颜填料的分散润湿性能较差,与分散剂、增稠剂及成膜助剂的相容性也有一定的限制。如果助剂选择不当,都会影响涂膜的耐候性、耐沾污性和耐化学品等性能,因此在氟碳外墙乳胶漆中助剂的选择要求相对较高。
4 结语
氟碳外墙乳胶漆具有优异的耐候性、耐沾污性、耐化学品和耐酸雨酸雾腐蚀等性能,经检测产品性能达到GB/T 9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》(优等品)的技术指标。该产品施工方便安全、低VOC 含量,环保健康,符合建筑涂料发展应用潮流。作为一种高科技和全新的装饰防护材料,在建筑内外墙的装饰涂装中,必将得到广泛的应用。今年是2008年北京奥运会、2010年上海世博会的基础设施和场馆建设高潮,为氟碳外墙乳胶漆的应用提供了最佳契机,氟碳外墙乳胶漆发展前景无限。