三氟氯乙烯-乙烯氟碳粉末涂料及其在化工重防腐領域中的應用

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1、三氟氯乙烯-乙烯氟碳粉末涂料及其在化工重防腐領域中的應用鞏永忠摘要：簡要介紹防腐涂料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，檢測了三氟氯乙烯-乙烯（ECTFE）共聚物氟碳粉末涂料理化性能，與其它熱塑性氟碳粉末涂料做了各種性能比較，介紹了其在化工重防腐領域中的應用。關鍵詞：粉末涂料；氟碳涂料；氟碳樹脂；三氟氯乙烯-乙烯共聚物1、前言防腐涂料是涂料的重要品種，受石油資源及環(huán)保法規(guī)對揮發(fā)性有機物質(zhì)（VOC）及有害空氣污染物（HAPS）的限制等因素影響，世界防腐涂料工業(yè)在不斷提高性能的同時，正迅速向“環(huán)境友好”方向發(fā)展。涂料工作者以無污染、無公害、節(jié)省能源、經(jīng)濟高效為原則，開發(fā)無公害或少公害及防腐性能優(yōu)異的涂

2、料品種。粉末涂料是一種省能源、省資源、低污染的涂料，利用率高達95-99％，近年發(fā)展很快。防腐工程上常用的粉末涂料有環(huán)氧、聚酯、丙烯酸等，但這些樹脂涂料目前還存在耐化學品腐蝕性能較差，使用壽命短等缺點，限制了其在化工重防腐領域的應用。防腐涂料的的高性能及多功能化是今后發(fā)展的重要方面。發(fā)展趨勢是延長防腐涂料的使用壽命，要求達到10年甚至15年以上，而且適用于非?？量痰母g環(huán)境。氟涂料是性能優(yōu)異的高分子材料。自1938年美國科學家合成出聚四氟乙烯以來，氟材料的研制、生產(chǎn)、加工和應用得到了很大的發(fā)展?，F(xiàn)已發(fā)展了七個主要品種：聚四氟乙烯（PTFE）、聚四氟乙烯-全氟丙烯共聚物（FEP）、

3、聚四氟乙烯-全氟乙烯醚共聚物（PFA）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚三氟氯乙烯-乙烯共聚物（ECTFE,FS-30）。氟涂料由于具有多種優(yōu)良性能，在涂料工業(yè)發(fā)展中一枝獨秀，特別是耐化學性、耐熱性及耐候性能大大優(yōu)于其它涂料品種，在化工重防腐領域有很大的市場應用前景。作為氟碳粉末涂料，則以ECTFE和ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）為優(yōu)，國外發(fā)展已十分成熟。ETFE樹脂的生產(chǎn)商主要有美國杜邦、日本大金、日本旭硝子，年產(chǎn)量超萬噸。國內(nèi)中科院上海有機所從上世紀六七十年代開始研究開發(fā)該產(chǎn)品，80年代成功開發(fā)出ETFE粉末涂料，但

4、在國內(nèi)沒有實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。美國Ausimont公司是世界上唯一生產(chǎn)ECTFE的公司，年產(chǎn)量3000多噸，主要用于化工重防腐、半導體工業(yè)、化工、食品及醫(yī)藥工業(yè)的生產(chǎn)設備。國內(nèi)僅有大連振邦氟涂料股份有限公司和中科院上海有機所對該產(chǎn)品進行了深入研究，項目已完成中試規(guī)模放大研究。2、ECTFE氟碳粉末涂料性能2.1ECTFE形態(tài)結構ECTFE是三氟氯乙烯和乙烯近乎1：1交替共聚物，與四氟乙烯-乙烯（ETFE）共聚物相似，由于乙烯與三氟氯乙烯以1：1交替形成鏈節(jié)，因此極大的改善了PCTFE均聚物的熱塑性加工性能，但幾乎能保持其原有優(yōu)良性能，特別是耐熱（分解溫度是350攝氏度）、耐化學性及耐候性

5、，但加工溫度可降低約80攝氏度。2.2ECTFE物理化學性能ECTFE氟碳粉末涂料屬于環(huán)保型產(chǎn)品，產(chǎn)品使用壽命長，樹脂氟含量接近40％，加工工藝簡單，150-175℃之間具有優(yōu)良的對熱穩(wěn)定性及氧化穩(wěn)定性，對大多數(shù)化學品和溶劑具有化學惰性，在很寬的溫度范圍內(nèi)具有機械硬度。阻燃性（UL-94V-O燃燒厚度級別低于0.18mm），優(yōu)異的電性能，優(yōu)良的耐候性及防滲透性能。2.2.1物理機械性能ECTFE共聚物密度不高，韌性好，硬度高，它比PTFE和FEP共聚物表現(xiàn)出更優(yōu)異的耐磨損和耐輻射性能，優(yōu)異的耐侯性，較高的應力強度。大連振邦氟涂料股份有限公司生產(chǎn)的ECTFE粉末涂料的物理化學性能見

6、表1。表1ECTFE氟碳粉末涂料檢測技術指標(ZB-05-T06)檢驗項目技術指標檢測結果檢測標準篩余物（125μm）全通過合格HG/T2597-94相對密度1.68～1.701.68GB/T1713吸水性，24hr,%＜0.10.06HG/T3344-85固化溫度，℃260±2260JG/T3045.2-98固化時間，min2020JG/T3045.2-98干膜厚度，μm100～150/2道，可多次噴涂120GB/T1764-89鉛筆硬度劃破≥H2HGB/T6739-96光澤，60°角亞光，10～3024GB/T9754-88附著力（劃格法），級≤10HG/T9286-98耐沖

7、擊性，cm≥4050HG/T1732-93杯突試驗，mm≥77HG/T9753-88彎曲試驗，mm≤21HG/T6742-86耐濕熱性，級，1000h≤11級JG/T1740-89耐鹽霧性，級，1000h不起泡、不脫落、允許輕微失光或變色1000h無變化GB/T1771-91耐人工老化試驗，1000h失光一級、變色二級、粉化0級、龜裂0級3000h失光0級，變色0級，無粉化、龜裂GB/T1864-97耐溫變性10次漆膜無變化漆膜無變化GB9154-88備注：①浸泡試驗采用噴涂試棒