水性氟碳树脂在烤漆体系的应用

氟碳涂料作为高耐候装饰、高耐腐蚀涂层用树脂应用已经十分普遍，目前，工业流水线涂装氟涂料用氟树脂主要以PVDF和FEVE为主，其中氟碳树脂主要是以有机溶剂为分散介质，在生产、使用过程中会挥发大量的溶剂，造成污染。随着国家对于环保要求日益严格，尤其是新的环保法出台，对在施工状态下的有机挥发物含量大于420g/L的涂料征收消费税，对于行业利润已经很低的企业来说，压力更大。对于涂装行业来说，在更严苛的环保法下，迫切需要环保的产品来适应涂装线的要求。在超耐候领域，氟碳涂料又有着不可替代的作用，为了适应新环保的要求，高固低黏、粉末化、水性化势在必行。

1 水性氟碳树脂的性能特点和分类

水性氟碳树脂的合成原理和性能特点很多文献都有详细介绍，本文不做论述。目前，国内外公司研究开发的水性氟碳树脂主要有以下几种。

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水性PVDF类。主要有阿科玛、大金等；此类树脂主要是以乳液聚合为主。

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水性FEVE类。主要有旭硝子、常熟中昊等；此类树脂乳液合成和后乳化都有产品推出。

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水性含氟丙烯酸类。国内大多数厂家以此类为主；此类树脂以乳液合成为主，也有后乳化产品推出。

本文选用的水性氟碳树脂是水性FEVE和水性含氟丙烯酸类型。其中DF-M05是FEVE类型后乳化工艺生产，DF-S06是含氟丙烯酸类型后乳化工艺生产，DF-03是含氟丙烯酸类型乳液合成工艺生产，3种类型树脂适合不同应用领域。

2 水性氟碳树脂的应用领域

水性氟碳树脂自开发以来在很多领域都有应用，最早也是目前最大的应用领域是在外墙领域，从最早的外墙涂装到后来的仿铝板涂装，水性真石漆的罩面，水性多彩涂料的罩面，都有应用，在工业领域水性氟碳相关的报道较少，在防腐、幕墙、铝型材、塑料、卷材、无机预涂板等领域目前有一些厂家在推广和应用。

表1 水性氟碳的应用领域

3 烘烤型水性氟碳涂料及性能

3.1水性氟碳树脂参数指标

烘烤用水性氟碳树脂的具体参数见表2。

表2 水性氟碳树脂参数

3.2配方设计

烘烤涂料的配方见表3~表5。

配方中不加甲醚化氨基树脂，用水分散异氰酸酯作为交联剂可以做出双组分涂料，用于低温烘烤涂装条件。

表3 含颜料配方（单位：质量份）

表4 含铝粉颜料配方（单位：质量份）

表5 清漆配方（单位：质量份）

3.3性能测试

水性氟碳树脂涂层性能见表6、表7。

表6 水性氟碳用于铝合金涂层性能

表7 水性氟碳涂料用于无机预涂板涂层性能（双组分）

3.4水性氟碳树脂配套材料的选择

水性氟碳涂料要达到涂层的最佳性能除了选择合适的树脂外，配套的助剂、溶剂也要根据不同的使用条件调整。氟碳涂料的颜料要达到高耐候的要求，根据氟树脂的特点选择无机颜料，尤其是铝颜料，因水性氟碳树脂是以水为分散介质，铝粉比较活泼，所以用在水性体系的铝粉必须经过特殊的表面处理，通过严格的生产工艺控制，才能做出合格的产品。助剂的选择对于烤漆体系尤为重要，不适合的助剂会造成涂层光泽不好、烘烤黄变、耐化学介质不好等问题，对于烤漆用助剂必须经过筛选、严格的测试后方可使用，水性氟碳涂料用溶剂（或成膜助剂）应根据流水线条件不同进行种类及加入量调整，以达到满足生产使用条件和涂层性能的目的。

4 结语

氟碳树脂作为高耐候、高防腐用树脂在行业内已获认可，作为环保型氟碳涂料的方向之一的水性氟碳涂料在未来也会占有一定的市场比例，本文对水性氟碳树脂在烘烤领域的应用进行了系列测试，测试的性能指标都达到了溶剂型树脂的水平，部分用户的反馈也验证了用水性氟碳树脂做成的氟碳涂料可以满足市场的需求。

来源：2015年氟硅涂料行业年会论文集，特别致谢涂料工业杂志