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低表面能高装饰性水性氟碳涂料的研制与应用,介绍了低表面能高装饰性水性氟碳涂料的性能特点和制备方法
2019年09月16日    阅读量:1497     新闻来源:中国建材网 cnprofit.com    |  投稿

0 前 言

目前市场上的氟碳涂料绝大多数都是溶剂型产品,不属于环境友好型的产品。中国涂料行业“十二五”规划提出支持鼓励发展环境友好型涂料、限制发展溶剂型涂料、推进涂料水性化。


特别是在建筑领域,国家推广外墙保温、装饰一体化的建筑节能新材料,因水性氟碳涂料的耐老化性能好,是最值得推荐用于外墙保温领域的装饰涂料中国建材网cnprofit.com。同时,又实现了节能环保、减少有害污染物的排放。本文所研制开发的低表面能高装饰性水性氟碳涂料具有环保节能、施工方便、作业期短、耐沾污、耐紫外线、耐候等特性。


1 试验部分

1.1 原材料与试验方法

1.1.1 原材料

RF-101氟碳乳液,阜新瑞丰氟化学;纯丙弹性乳液,进口;润湿剂、分散剂、消泡剂等助剂;功能纳米填料、耐晒颜料等。

1.1.2 配方特点

将氟碳乳液、纯丙弹性乳液、润湿剂、分散剂、消泡剂、水、功能纳米填料、颜料等诸多原材料共分成12组配方进行正交试验,并制备样板,进行涂层外观、耐酸、耐碱、耐污、耐水等5项性能指标测试。结果见表1。

配方正交试验结果

根据正交试验结果,最终确定基本配方如表2。

低表面能高装饰性水性氟碳涂料的研制与应用,介绍了低表面能高装饰性水性氟碳涂料的性能特点和制备方法 中国建材网,cnprofit.com

基本参考配方

低表面张力的氟碳聚合物是刚性的,在较低气温下成膜时容易出现微裂纹,弹性纯丙乳液的加入,弥补了这一缺陷,但又带来抗沾污性问题,涂层表面污物的脱离是通过界面之间的剪切力实现,在配方中加入多功能亲水性助剂,在形成涂层后,亲水助剂密布于涂层的表面,形成梳子状的亲水性结构,有利于雨水的均匀平铺,将表面浮尘冲洗干净,不易使表面形成雨痕,同时,在光合作用下,涂层表面会形成高活性官能团羟基和电子空穴团等,能够将污物分解为二氧化碳和水,随雨水冲刷掉,有利于涂层的自洁和耐沾污。

降低涂层表面能和提升涂层表面光洁度对于防污和装饰性至关重要,有利于油污的不易于附着。F—C之间的键能决定涂层具有优异的耐候及耐化学品性能,功能性纳米填料的加入,使得乳液与乳液、乳液与填料、颜料之间更紧密,形成立体网状结构,对紫外线短波的反射率达到75%以上,加之氟碳乳液中氟碳链能够抵御光催化的极化还原作用,互补弱势,构成了一个高性能耐候耐紫外线的氟碳涂层。

1.1.3 涂料制备

水性氟碳涂料的制备方法与一般水性涂料无异,只是因其中加入纳米填料,故需在纳米填料加入前后注意纳米材料的返粗问题,在工艺上需对纳米材料在使用前先做成纳米填料分散浆,使得纳米材料在涂料中得到更好的分散,充分发挥纳米材料赋予涂料的特性。

制备工艺:水、颜料、分散剂等助剂搅拌混合→高速分散→砂磨机研磨→加乳液→加增稠剂、助剂、水,调配→过滤、包装

1.2 性能对比

表3给出了日本大金水性氟碳涂料SE-310、自制水性氟碳涂料与水性硅丙乳胶涂料、溶剂型丙烯酸-聚氨酯、溶剂型硅丙涂料对比试验情况。

ZEFFLE SE-310水性氟碳涂料与其他类型建筑涂料性能比较试验情况

低表面能高装饰性水性氟碳涂料的研制与应用,介绍了低表面能高装饰性水性氟碳涂料的性能特点和制备方法 中国建材网,cnprofit.com

从表3的试验结果可以看出:ZEFFLE SE-310、自制水性氟碳涂料,除了在光泽、耐老化性两项指标稍差于溶剂型氟碳涂料以外,其他性能都接近于溶剂交联型氟碳涂料。明显优于水性硅丙涂料和溶剂型硅丙、溶剂型丙烯酸聚氨酯涂料。


2 低表面能高装饰性水性氟碳涂料的配套施工与应用

在工程上应用涂料,无论再好的涂料必须要有配套的工程产品和严格的施工工艺,才能将涂料的性能充分演绎出来。

2.1 配套产品

根据“相似相容”原理,配套产品各组分之间必须具有相同或者相近的材料组分,这样才能使各层之间的附着力增强,比如:腻子层与中涂层、造型层、底漆层等等,必须做到相互匹配,否则,就容易出现鼓泡、粉化、脱落等不良工程缺陷,特别注意各工程配套产品最好使用同一厂家产品。与溶剂型常温固化外墙氟碳涂料施工配套有所不同的是,水性氟碳涂料的配套产品为:抗碱底漆、抗开裂腻子、厚浆型弹性中涂涂料,它的施工工艺较溶剂型氟碳涂料简单,易施工。

2.2 施工工序

低表面能高装饰性的水性氟碳涂料主要应用于高层建筑的混凝土外墙的装饰,由于其超耐候、耐紫外线、耐沾污的特性以及豪华大气的涂层,特别适合高层建筑的外墙装饰保护,减少外墙二次维修维护等。施工工序为:

(1) 墙面清理:去除墙面基材的浮灰、杂物,清除松动的表面,用弹性腻子等填补缝隙和孔洞。

(2) 抗碱底漆:涂刷一遍抗碱底漆,封闭水泥层毛细孔,要求无漏涂,涂刷均匀。

(3) 粗抹平层:用抗开裂腻子分多次逐层批补,直至墙面平整,如果夏季作业,高温时每次批补后,必须用清水养护,以使腻子中的水泥成分充分反应,提高强度和硬度,同时防止开裂。

(4) 细抹平层:用弹性中涂漆分两次薄批刮,两次间隔时间一定要等第一遍中涂层干透后在上第二层,形成光滑细腻的氟碳底涂层。

(5) 涂刷两遍水性氟碳面漆,也可喷涂。

该工艺相对于溶剂型氟碳涂料的苛刻、复杂的施工工艺变得简单易行,弹性中涂层的应用,很好地解决了氟碳涂料对底层要求平整光滑致密的特点,而且减少了涂层的开裂性和脱落的潜在危险,工艺特别适合高空吊篮的操作,减少高层建筑装饰的潜在危险性。

2.3 应用领域优势

相对于仿铝板来说,同样的豪华装饰保护效果,水性氟碳涂料不仅大大简化了施工工序、减少了龙骨等对建筑物的承重,大大降低了工程造价;相对于溶剂型氟碳涂料来说,同样的工程效果,水性氟碳涂料更环保节能,同时施工工艺的简化与对基材要求较溶剂型氟碳涂料宽松的条件,使得水性氟碳涂料更易推广,作业期短,尤其适用于高空吊篮作业,缩短工期,减少对工人的危害,降低了工程造价和对环境的污染;相对于其他涂料来说,水性氟碳涂料具有得天独厚的优势,超耐沾污、耐紫外线、耐候等特性,豪华大气庄重的装饰效果,对于高层建筑,虽说氟碳涂料的价格高于普通涂料,但是从长远的角度来说,建筑的外墙维护重涂的费用是很高的,并且还影响周围环境和人们的生活,所以,水性氟碳涂料免维护的特点,使建筑物采用普通涂料需多次维修重涂,总的花费相比,就无多大差异了,并且更能体现超值的装饰效果。


3 结 语

在2011年“两会”通过的政府工作报告中,展现了国家“十二五”发展规划的宏伟蓝图,国民经济将有一个更大的发展。例如:在清洁能源、节能建筑、高速铁路、汽车制造、公共交通、城市化进程、环境健康、人民生活水平提高等方面都将会跨上一个新的台阶,人们在不断追求物质的使用价值的同时,也在追求物质本身的价值,要求环保、节能、高效、高功能、高档。水性氟碳涂料就是顺应时代发展的一个产物,各行各业的发展都离不开涂料,在许多新的领域都是高性能水性氟碳涂料潜在的推广应用市场,涂料行业的同仁们将不遗余力地开发出更多的水性氟碳涂料新产品,使涂料市场更加丰富多彩,符合科技发展带来的人们日益更高装饰性和节能环保的高标准要求。


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