聚偏氟乙烯树脂在涂料中的应用
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粉末涂料用PVDF氟碳树脂赵德永潘德军上海东氟化工科技有限公司聚偏氟乙烯树脂(PVDF)是仅次于聚四氟乙烯树脂(PTFE)的第二大含氟树脂品种,兼具含氟树脂和通用树脂的特性。
它具有比一般含氟树脂更高的机械强度,具有良好的耐化学药品腐蚀,耐高温、耐氧化、耐侯、耐紫外线、耐辐照等特性。
此外,还有良好的压电性、热电性等特殊电性能,可广泛应用于化工设备、电子电气和建筑涂料等领域。
PVDF涂料以其优异的耐候性、耐化学品性、耐污染性、易维护性等,在户外建筑领域有着四十年以上的应用案例,在世界上几乎所有的标志性建筑中均有使用,并提供着长期的保护和装饰作用。
PVDF树脂中含氟基团和不含氟基团的交替规则排列及超强的C-F键,是PVDF涂料杰出耐候性的最主要内在原因。
这已经得到国内外氟涂料专业人事的认可。
图1 PVDF树脂化学结构PVDF粉末涂料作为PVDF涂料中的一个品种,既可应用于建筑涂料,也可用于化学工业作为内衬涂层。
PVDF涂层可用于耐酸、臭氧、含卤化合物等领域的防腐应用,如遇到异形组件时则可以使用改性PVDF粉末涂料树脂产品。
在这种特殊构建防腐中,其涂层厚度可达2.5mm,优于溶剂型PVDF涂料形成的涂层,达到薄膜内衬的水平,可替代不锈钢和玻璃内衬。
目前主要的用途仍是用于户外金属型材和板材。
一、PVDF氟碳涂料施工和相关标准液体涂料以静电喷涂和辊涂为主,粉末涂料静电喷涂。
喷涂通常为两涂一烘和三涂一烘.表1 涂装方式和主要工艺参数主要采用的标准包括:喷涂体系:AAMA2605-98 HG/T3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料辊涂体系:AAMA620-02,GB/T17748-1999二、PVDF树脂研发、生产进展及应用现状建筑用粉末氟碳涂料主要有两大类,热塑性的PVDF和热固性的FEVE。
热固性的FEVE,主要商为日本旭硝子公司。
该产品的生产工艺简单,具有相对PVDF光泽高,装饰性好,对基材附着力好,固化温度低等优势。
毕业设计(论文)题目氟树脂涂料的研究现状及相关应用摘要本文主要简述了氟树脂涂料发展、研究现状、市场领域、特性并且通过实验表明涂料的耐酸性良好,耐碱性差。
主要原因是丙烯酸树脂在强碱溶液中发生皂化反应,分子量降低,涂膜造到了严重的破坏。
关键词:氟树脂;涂料;耐碱性;耐候性AbstractThis paper is instution description of the fluorine resin coating development, research status, markets, features and experiments show that the coating through a good acid resistance, alkali resistance poor. Mainly due to acrylic resin in the alkali saponification reaction occurs in solution, molecular weight reduction, film making to the severe damage.Keywords: Fluorine resin,fluorine,coating1 前言自1963年聚偏氟乙烯涂料成功地应有在建筑业,涂覆于装饰板材上以来,氟树脂涂料已经走过了近40年的发展历史程,氟树脂涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。
目前国际上形成了三种不同的用途的氟树脂于氟涂料行业,第一种是以美国阿托一菲纳公司生产的PVDF树脂为主要成分的外墙高耐候性氟树脂涂料,具有超强耐候性;第二种是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料,主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面;第三种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟树脂涂料,主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等[1]。
2 氟树脂涂料的发展史作为一种高科技功能性涂料,氟涂料的发展经历了热熔型、常温交联固化型、水基型三个发展阶段。
PVDF施工工艺标题:PVDF施工工艺详解及应用指南一、引言PVDF(聚偏氟乙烯)作为一种高性能的氟塑料,因其出色的耐候性、化学稳定性、机械强度以及良好的成膜性,在建筑外墙板、化工防腐设备、锂电池隔膜等领域有着广泛的应用。
本文主要针对PVDF材料在实际工程中的施工工艺进行详细解读。
二、PVDF施工前准备1. 材料准备:确保选用的PVDF材料符合相关质量标准,根据设计要求选择合适厚度和颜色的产品,并对材料进行严格的检查验收。
2. 基层处理:施工面应平整、干燥、无尘、无油污等杂质,如有必要需进行打磨或喷砂处理,以提高PVDF涂层与基层的附着力。
3. 工具准备:施工工具包括喷涂设备、滚筒、刷子等,确保其清洁无污染,适合PVDF涂料的施工要求。
三、PVDF施工工艺流程1. 涂装施工:一般采用喷涂或滚涂的方式进行。
首先,按照产品说明配制PVDF 涂料,充分搅拌均匀。
然后,按照规定的涂布率进行施工,通常需要进行多道涂装,每道涂装之间应有足够的干燥时间。
2. 干燥固化:每道涂装后,需在适宜的温度和湿度条件下进行自然干燥或热风烘干,待涂层完全固化后才能进行下一道工序。
固化过程中要避免湿度过大、温度过低或过高,以防影响涂层性能。
3. 表面检查:施工结束后,应对PVDF涂层进行全面细致的检查,确认涂层表面光滑平整,无起泡、剥落、裂纹等现象。
四、注意事项1. PVDF涂料施工时,必须严格遵守安全操作规程,做好个人防护措施,防止涂料溅入眼睛或皮肤。
2. 施工环境应保持良好的通风条件,避免涂料蒸汽对人体产生不良影响。
3. 根据气候条件调整施工方法和速度,保证涂层的质量和效果。
五、结语PVDF施工工艺严谨且精细,每一个环节都直接影响到最终的使用效果和使用寿命。
因此,在施工过程中务必遵循正确的工艺流程,注重细节把控,以确保工程质量达到预期目标。
同时,随着技术的发展和实践的积累,我们还需要不断优化和完善PVDF的施工工艺,提升其在各领域的应用价值。
pvdfhfp化学式PVDFHFP,全称为聚偏氟乙烯-三氟乙烯-2-丙烯酰化聚己内酯,是一种共聚物。
它的化学式为(C2F4)n(CTFE)m(C4F6O2)o(C6H10O5)p,其中n、m、o和p表示单体的摩尔比例。
PVDFHFP是一种重要的高分子材料,具有优异的热稳定性、氧化性能、耐蚀性、电化学性能和机械性能等特点。
由于它的特殊结构和性质,PVDFHFP被广泛应用于电池材料、薄膜材料、纤维材料、涂料材料等领域。
首先,PVDFHFP在电池材料领域有着重要的应用。
它是一种理想的锂离子电池隔膜材料,具有优异的化学稳定性和电导率。
作为电池隔膜材料,PVDFHFP可以有效防止正负极之间的短路,并且具有较低的电阻率,能提高电池的能量密度和循环寿命。
其次,PVDFHFP还可以用于制备薄膜材料。
由于PVDFHFP具有良好的膜成形性和高分子链的结晶能力,可以通过拉伸或拉伸-吹膜法制备成各种形状的薄膜。
这些薄膜具有良好的抗摩擦性、耐化学腐蚀性和隔热性能,广泛应用于航空航天、电子器件、过滤材料等领域。
此外,PVDFHFP也可以用于制备纤维材料。
由于它具有较高的熔点和化学稳定性,可以通过熔融纺丝法制备成纤维。
这些纤维具有优异的拉伸性能、阻燃性能和耐化学腐蚀性,被广泛用于防护服、滤料、绝缘材料等领域。
最后,PVDFHFP还可以作为涂料材料使用。
由于它具有优异的耐候性、耐腐蚀性和耐磨损性,可以作为防腐涂料、润滑剂和防粘剂等的添加剂。
此外,PVDFHFP还可以与其他树脂共混,形成具有特殊性能的涂层。
总的来说,PVDFHFP作为一种特殊的共聚物,具有很多重要的应用。
它在电池材料、薄膜材料、纤维材料和涂料材料等领域发挥着重要作用。
PVDFHFP的独特结构和性质使其在这些领域具有广阔的应用前景。
PVDF粉末涂料的耐候性及其影响因素_钱勇PVDF粉末涂料是一种以聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride)为主要原料的涂料。
它具有耐候性好、耐腐蚀性强、耐高温性能突出等特点,因此在建筑、航空航天、电子、家电等领域得到广泛应用。
然而,PVDF粉末涂料的耐候性也会受到一些因素的影响,下面将详细介绍。
首先,PVDF粉末涂料在耐候性方面主要受到以下几个因素的影响。
一、光照条件:太阳光中的紫外线是导致颜色褪色和涂层老化的主要因素之一、长时间暴露在强烈的紫外线下,会使PVDF粉末涂料的颜色发生变化,甚至产生龟裂、变黄等问题。
二、温度变化:高温会使PVDF粉末涂料的表面膨胀,从而导致涂层的龟裂和剥落。
同时,温度的变化还会导致涂层内部的应力变化,使得涂层老化加剧。
三、湿度变化:湿度会促进PVDF粉末涂料中的水分吸收和溶解,进而导致涂层受潮、霉变等问题。
湿度变化还会使涂层内部的应力发生变化,影响涂层的附着力和耐候性。
其次,影响PVDF粉末涂料耐候性的因素还包括以下几个方面。
一、基材的选择:不同的基材对PVDF粉末涂料的沉积和附着力有不同的影响。
选择适合的基材可以增加涂层的稳定性和耐候性。
二、涂层的厚度:涂层的厚度与其耐候性有直接关系。
过薄的涂层会使基材容易暴露在外界环境中,不利于涂层的保护作用;而过厚的涂层会增加涂层的残余应力,导致龟裂和剥落的风险增加。
三、添加剂的选择:PVDF粉末涂料中添加剂的种类和比例也会影响其耐候性。
例如,添加抗紫外线剂可以有效减缓紫外线对涂层的破坏,增加涂层的耐候性。
最后,为了提高PVDF粉末涂料的耐候性,我们可以进行以下方面的优化。
一、选择耐候性好的基材。
二、控制涂层的厚度,以免过薄或过厚导致涂层问题。
三、采用适当的添加剂,提高涂层的耐候性。
四、进行良好的表面处理和涂装工艺,保证涂层与基材的附着力。
总之,PVDF粉末涂料的耐候性是影响其应用性能的重要指标之一、通过选择适当的材料、控制工艺参数、添加适当的添加剂等措施,可以有效提高PVDF粉末涂料的耐候性,使其在各个领域得到长期稳定的应用。
arkema, kynar 761 分子量【实用版】目录1.阿科玛公司简介2.Kynar 761 的介绍3.Kynar 761 的分子量4.Kynar 761 的应用领域5.Kynar 761 的优势正文阿科玛(Arkema)是一家全球领先的化学品生产企业,专注于提供高性能材料、工业化学品以及 coatings 等领域。
该公司拥有丰富的产品线,其中 Kynar 761 是一款具有高性价比的聚偏氟乙烯(PVDF)涂料树脂。
Kynar 761 是阿科玛公司研发的一款高性能涂料树脂,具有出色的耐候性、耐化学品腐蚀性和耐磨性。
其独特的分子结构使其在各种恶劣环境中都能表现出稳定的性能,因此被广泛应用于建筑、汽车、电子、能源等众多领域。
Kynar 761 的分子量为 761,这个数值也是其名字的由来。
这种涂料树脂的分子量恰到好处,既能保证涂层的良好性能,又能满足生产工艺的要求,因此受到了广大用户的青睐。
Kynar 761 具有广泛的应用领域。
在建筑领域,它可以用于外墙涂料、屋顶涂料以及装饰面板等,为建筑物提供长久的保护。
在汽车行业,它可以用于车漆、汽车内饰以及零部件涂装,提高汽车的耐用性和美观度。
此外,Kynar 761 还广泛应用于电子产品、太阳能电池板、电池隔膜等领域,提供优异的防护性能。
Kynar 761 具有许多优势,例如:优异的耐候性,使涂层在各种气候条件下都能保持稳定的性能;良好的耐化学品腐蚀性,使涂层能够抵御各种化学品的侵蚀;出色的耐磨性,使涂层具有长久的使用寿命。
这些优势使得 Kynar 761 成为了众多行业的首选涂料树脂。
总之,阿科玛公司的 Kynar 761 是一款具有高性价比的聚偏氟乙烯涂料树脂,具有稳定的分子量和卓越的性能。
PVDF聚偏氟乙烯,一种化学品,是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。
PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性,是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。
采用PVDF 树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等,在锂二次电池中应用,该用途成为PVDF需求增长最快的市场之一。
可用一般热塑性塑料加工方法成型。
其突出特点是机械强度高,耐辐照性好。
具有良好的化学稳定性,在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀,发烟硫酸、强碱、酮、醚绵少数化学药品能使其溶胀或部分溶解,二甲基乙酰胺和二甲基亚砜等强极性有机溶剂能使其溶解成胶体状溶液。
PVDF树脂王要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物,PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性,除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外,还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能,是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品,全球年产能超过4.3万吨。
PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域,由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性,是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。
其良好的化学稳定性、电绝缘性能,使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求,被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送,近年来采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等,在锂二次电池中应用,目前该用途成为PVDF 需求增长最快的市场之一。
PVDF是氟碳涂料最主要原料之一,以其为原料制备的氟碳涂料已经发展到第六代,由于PVDF树脂具有超强的耐候性,可在户外长期使用,无需保养,该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等;目前在我国以偏氟乙烯为含氟单体和其他含氟单体共聚的涂料用常温固化型氟碳树脂尚未出现,在这方面具有巨大的发展空间。
氟碳涂料是以含氟树脂为主要成膜物的系列涂料的统称,它是在氟树脂基础上经过改性、加工而成的一种新型涂层材料,其主要特点是树脂中含有大量的F-C键,其键能为116kal/mol,在所有化学键中堪称第一。
氟涂料发展了60多年,经历了热溶型、常温交联固化型、水基型三个发展阶段。
目前国际上形成了3种不同用途的氟树脂与氟涂料行业,第1种是以美国杜邦公司为代表的热熔型氟涂料特氟龙不粘涂料,主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面;第2种是以美国阿托-菲纳公司生产的聚偏氟乙烯树脂(PVDF)为主要成分的建筑氟涂料,具有超强耐候性,主要用于铝幕墙板;第3种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟碳涂料——氟乙烯和羟基乙烯基醚共聚物(FEVE氟涂料),这种常温固化型氟碳涂料不需烘烤,可在建筑及野外露天大型物件上现场施工操作,从而大大拓展了氟碳漆可应用的范围,主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等领域。
氟树脂主要包括聚四氟乙烯(俗称塑料王,PTFE)、热塑性聚偏二氟乙烯(PVDF)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、聚四氟乙烯-乙烯、聚三氟氯乙烯(PTFCE)及聚氟乙烯(PVF)等品种。
目前,已经实现商业化生产的氟树脂聚合物简介见表1。
我国氟涂料发展状况我国氟涂料是在借鉴国外先进技术的基础上发展起来的。
目前已自主开发出FEVE、聚四氟乙烯(PTFE)、PVDF型3种溶剂型氟涂料。
20世纪90年代初期,PPG公司在天津合资生产氟碳涂料,东南亚的涂装厂也开始在广东开设独资或合资的氟碳喷涂厂。
进入90年代后期,日本关西涂料在中国无锡建厂生产氟碳涂料,DNT(大日本涂料)借助台湾金宗化工在上海设立销售中心,美国丽利(LILLY)公司在上海、广东设立销售处,阿克苏-诺贝尔和立邦均在广东设立销售处,其他一些公司如大金、SKK等公司也逐渐进入中国建筑氟碳涂料市场,氟碳涂料销售进入竞争时代。
至2000年末,中国的氟碳喷涂厂已发展到70家左右。
功能型FEVE氟碳树脂涂料性能介绍及应用精细化工门户7月8日讯氟碳树脂涂料因其特殊的树脂分子结构,赋予其独特卓越的性能,如超高耐候性,低表面能,优异的耐化学品性和防腐性。
在户外建筑防护领域,氟碳树脂涂料以其卓越的超高耐候性已成为高档建筑物的首选,广泛应用于各种标志性建筑、大型楼宇、桥梁、机场、车站的外装饰保护。
FEVE(氯乙烯-乙烯基醚)涂料作为氟碳树脂涂料家族中重要的一员,不仅具有氟碳树脂涂料的超高耐候性,而且具有传统涂料的施工灵活性,克服了PVDF(聚偏氟乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟碳树脂涂料的施工局限性的弊端,同时,历经十年来推广与应用,在国内市场上取得了很好的效果与成果,并制定了技术标准。
FEVE氟碳树脂涂料的应用主要以外墙和钢结构为主,外墙领域的市场需求巨大,占有较大的市场份额,尤其是近年来预涂板的推出,厂内加工,现场安装,加工速度快,质量好,装饰效果佳,避免了以往由于FEVE氟碳树脂涂料现场施工条件难受控,而带来的涂层开裂、起泡、颜色不均匀等漆膜弊病。
预涂板的安装形式多样化,并且可以与保温层做到装饰与保温一体化的安装与应用。
目前,FEVE氟碳树脂涂料的预涂板广泛用于办公楼、宾馆、机场、车站、学校、医院、高档住宅小区等的外墙装饰板,以及地铁、隧道等的装饰板。
在FEVE氟碳树脂涂料预涂板生产、制造方面,早期选用喷涂,现在大多采用辊涂和淋涂的生产工艺,生产效率大幅提高。
此外,氟碳预涂板的快速发展也带动了基板生产、涂装设备、安装施工等相关行业的发展。
在钢结构防腐蚀领域,FEVE氟碳树脂涂料获得了市场的高度评价和广泛认可。
在我国经济快速增长的背景下,大规模的基础建设不断启动,FEVE氟碳树脂涂料在公路、铁路、桥梁、机场、车站等大型工程的钢结构防护方面的应用已开始普及。
相比外墙和钢结构两大领域的稳定增长,FEVE氟碳树脂涂料在其它应用领域,如金属材质(铜、铝、不锈钢)、塑料材质(PVC、ABS、PET)、陶瓷、玻璃和石材等无机材质应用方面的市场需求也在快速增长。
PVDF发展现状
PVDF(聚偏氟乙烯)是一种具有优异性能的高分子材料,广
泛应用于涂料、电池、电力设备、膜分离等领域。
PVDF的发
展现状如下:
1. 应用领域扩大:PVDF的优异性能使其在多个领域得到广泛
应用。
在涂料领域,PVDF涂料具有耐候性好、耐腐蚀、耐化
学药品等优点,广泛用于建筑物外墙、保温材料、汽车外壳等;在电池领域,PVDF被用作锂离子电池、电容器等电池材料的
粘结剂,提高了电池的性能和稳定性;在膜分离领域,PVDF
膜具有良好的耐腐蚀性和高渗透性,广泛应用于水处理、气体分离等领域。
2. 新型PVDF材料的研发:近年来,为了满足不同领域对PVDF的需求,研究人员不断开展新型PVDF材料的研发。
例如,通过改变PVDF的结构,研发出具有增强机械性能、导
电性能等的功能性PVDF材料,进行着材料优化和创新。
3. 技术改进:PVDF的可加工性和成型性一直是人们关注的重点。
随着生产技术的不断改进,PVDF材料的加工性能得到了
提高,使得制造工艺更加灵活和高效。
目前,研究人员正致力于提高PVDF的加工温度范围,以满足更多加工要求。
4. 环保要求:随着环保意识的提高,对PVDF材料的环境友
好性也提出了更高的要求。
研究人员正在开发新的方法和工艺,以减少PVDF的生产过程中对环境造成的负面影响,并提高
材料的可回收性。
总的来说,PVDF作为一种高性能高分子材料,正在不断地发展和创新,应用领域逐渐扩大,技术不断改进,满足了人们对不同性能要求的需求,并致力于提高材料的环境友好性。
pvdf是什么材料聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,简称PVDF)是一种热稳定、耐化学性、耐辐射、机械强度高的高分子材料。
它以偏氟乙烯为原料,经过聚合反应得到。
PVDF的化学结构中含有相邻的Keyranic键,使其具有很高的r-T、ΔT等热学性能,这也是其耐高温性的基础。
同时,PVDF还具有较好的机械强度,能够在高温、高辐射环境下保持较好的物理性能。
此外,PVDF还具有良好的耐化学性,可抵抗绝大部分有机和无机溶剂的腐蚀。
PVDF材料在工程领域有着广泛的应用。
首先,在电力行业,PVDF可用于制造电线电缆的绝缘层和护套,因其优异的电绝缘性能和耐电弧性能。
其次,在化工领域,PVDF可用于制造储罐、管道和阀门等设备的耐腐蚀内衬层,因其良好的耐化学性。
此外,PVDF还可用于制造锂离子电池的隔膜材料,因其高温稳定性和耐极化性能。
PVDF还常用于制备薄膜、纤维和涂料等材料。
PVDF薄膜因其高温稳定性、耐腐蚀性和高电学性能,被广泛应用于电子元器件、过滤器和光伏电池等领域。
PVDF纤维因其优异的耐化学性、热稳定性和高强度,在航空航天、军事和船舶等领域有着广泛的应用。
PVDF涂料则可用于防腐涂料和耐候涂料,因其耐化学腐蚀、耐高温、耐紫外线等性能。
需要注意的是,PVDF材料的加工性能相对较差,不容易成型,对设备和工艺要求较高。
此外,PVDF材料的价格也较高,一般用于对材料性能要求较高的领域。
综上所述,PVDF是一种热稳定、耐化学性、耐辐射、机械强度高的高分子材料,在电力、化工、纺织、电子等领域有着广泛的应用。
它的出色性能使其成为一种重要的工程塑料。
pvdf在涂料中的应用
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种优良的聚合物材料,被广泛应用于涂料、管道、电线电缆、化工设备、橡胶、纺织、医用材料等领域。
在涂料领域,PVDF
作为一种优质的涂料原料,被广泛应用于家具、铝合金门窗、汽车、航空航天等领域的保护涂料。
PVDF树脂具有优良的耐化学腐蚀、耐高温、耐氧化、耐气候、耐紫外线和耐高温辐射的性能,同时抗拉伸强度和抗冲击强度优良,硬度高且耐磨,热变形温度高,抗蠕变疲劳性能佳。
其使用温度范围为-60℃~150℃,是一种强而韧的结构材料。
与其他含氟高分子材料产品等相比,PVDF在熔融和溶解性能上更为优越。
因此,PVDF在涂料领域的应用主要基于其优异的物理和化学性能,如高耐候性、高耐腐蚀性、高耐磨性等。
它可以使涂料具有更好的防护性能和更长的使用寿命,为各种领域的表面提供了持久的保护。
总之,PVDF作为一种优良的聚合物材料,在涂料领域中拥有广泛的应用前景。
其优异性能使得涂层能够经受住各种恶劣环境和时间的考验,为各种材料提供了可靠的防护。
pvdf共聚物用途聚偏氟乙烯(PVDF)是一种高性能的共聚物材料,在许多领域有着广泛的应用。
以下是PVDF共聚物的一些主要用途:1.化工行业:PVDF具有优异的耐腐蚀性能和高温稳定性,因此被广泛用于化工管道、阀门和容器等设备的制造。
它可以在各种腐蚀介质条件下稳定运行,并且在高温下依然保持良好的机械性能。
2.电力行业:PVDF具有优异的绝缘性能和耐电弧性能,因此被广泛用于电力设备的绝缘层和绝缘材料。
它可以用于制造高压输电线路的绝缘子、电力电缆和绝缘套管等产品,保证电力系统的安全稳定运行。
3.半导体行业:PVDF具有良好的热传导性能和绝缘性能,因此被广泛应用于半导体行业。
它可用于制造晶片载玻璃等器件,用于半导体芯片的封装和表面保护。
4.医疗行业:PVDF具有优异的生物相容性和抗菌性能,因此被广泛应用于医疗器械制造。
它可以用于制造人工血管、人工心脏瓣膜、人工关节等医疗器械,具有良好的耐用性和生物相容性,可以提高手术的成功率和患者的生活质量。
5.水处理行业:PVDF具有良好的耐候性和耐腐蚀性能,因此被广泛应用于水处理行业。
它可用于制造膜分离器、过滤器等设备,用于去除水中的有害物质和微生物,提高水质。
6.石油化工行业:PVDF具有良好的耐磨性和耐热性,因此被广泛用于石油化工设备的制造。
它可以用于制造管道、阀门和储罐等设备,以承受高温、高压和腐蚀性介质的工作环境。
7.建筑行业:PVDF具有优异的耐候性和抗紫外线性能,因此被广泛用于建筑外墙涂料。
它可以用作涂料的中间层,保护建筑物免受气候和外界环境的侵蚀,延长建筑物的使用寿命。
8.光伏行业:PVDF具有良好的透明性和电气性能,因此被广泛应用于光伏行业。
它可以用于制造太阳能电池片的包装层和背板,提高太阳能电池的效率和寿命。
总之,PVDF共聚物由于其优异的物理、化学和机械性能,在化工、电力、半导体、医疗、水处理、石油化工、建筑和光伏等众多领域均有广泛的应用。
其优点在于良好的耐腐蚀性能、高温稳定性、绝缘性能、生物相容性和耐候性等,能够满足各种复杂工况下的需求,为相关行业的发展做出了重要贡献。
聚偏氟乙烯树脂在涂料中的应用吴君毅 张 炯 粟小理(上海三爱富新材料股份有限公司,上海200241)1 概述近年来,随着国民经济的快速发展,以聚四氟乙烯(PTFE )、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟烷烯烷基乙基醚(FE VE)为主的含氟树脂制成的涂料用量有了较大的增长。
这些氟树脂涂料各有各的用途。
本文所要讨论的PVDF 涂料多应用于建筑领域,用其涂覆的各色金属板(铝合金、镀锌钢、不锈钢等)可用于建筑的外墙、屋顶及内装饰,现已成为替代瓷砖和玻璃幕墙的重要材料。
PVDF 涂料具有长期使用不褪色(参见图1)、耐候性及耐化学品性优良、韧性好、极佳的耐粉化和耐污性等特点。
这些特点都是其他有机涂料所无法比拟的。
就用图1中色差性能仅次于PVDF 的有机硅丙烯酸和聚酯体系涂料与PVDF 涂料的性能做个比较,结果参见表1。
图1 经过长时间F l o ri da 暴晒对不同涂料的色差影响[1]表1 有机硅丙烯酸和聚酯体系涂料与PV DF 涂料之间的性能比较[1]性能有机硅丙烯酸和聚酯体系PVDF 保用年限2~12\20保光保色性良优漆膜附着力一般~良优漆膜柔韧性一般~良优耐温热性一般~良优耐沾污和化学介质性一般~良优户外耐候性一般~良优压花性一般~良优耐磨性良优从表1中可以发现,PVDF 涂料相对于其他有机涂料而言有着优异的性能。
P VDF 涂料的这些优异特性主要是由于聚偏氟乙烯树脂具有大量的C-F 键,它的键能是116kC al/m o,l 远大于C -H,C -O,也大于S i-O 和S i-C 键,从而表现出了相当大的结构稳定性。
2 涂料用聚偏氟乙烯树脂2.1 主要生产厂家的产品目前市场上专供涂料的PVDF 树脂主要有A r ke m a 公司的Kynar 500和So l v ay 公司的H y lar 5000。
其中H y lar 5000又分为H ylar 5000LG (低光泽度)和H y l a r 5000HG(高光泽度)两个牌号。
目前市场上使用较多的是H y lar 5000LG 。
而A rke m a 公司则在Kynar 500之外还有Kynar 500p l u s ,这个牌号的PVDF 的各个指标接近H y l a r 5000HG 。
这两家公司对涂料厂家有着严格的认证制度,只有厂家提供的涂料性能通过相关测试后才会得到认证,并按照一定量购买他们的产品,这给涂料厂家设置一个较高的门槛,但同时也在一定程度上保证了PVDF 涂料的质量,规范了PVDF 涂料的市场。
目前国内得到认证的厂家非常有限,那些没有获得认证的涂料厂家只能从其他的P VDF 树脂厂家购买相应的涂料级PVDF 。
目前而言,国内只有上海三爱富新材料股份有限公司一家可以大规模提供涂料级P VDF ,它的牌号为FR921。
三爱富公司下属的上海市有机氟材料研究所于80年代开始开发各种用途的PVDF,这其中就包括用于涂料的PVDF 树脂。
经过多年的产品改进,其总体性能已接近Kynar 500和H ylar 5000。
表2所列的是国内外各厂家的涂料级P VDF 的主要性质。
#27#2006年第3期有机氟工业O rgano -F luo ri ne Industry表2各厂家涂料级PVD F的主要性质项目K ynar500H y lar5000FR921分子量/万50~8050~8050~80熔点/e156~161156~161156~161相对密度1.75~1.771.75~1.771.75~1.77吸水率/%[0.1[0.1[0.1熔体流动速率/(g#10m i n-1)1~21~21~22.2聚偏氟乙烯的合成偏氟乙烯(VDF)单体的聚合有多种方法,如乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合等,但是应用于涂料的PVDF基本上是用乳液聚合的方法制备的,悬浮聚合的P VDF产品由于初级粒子的粒径较大很难应用于涂料领域。
VDF单体聚合所用的引发剂主要有无机引发剂和有机引发剂两大类。
无机引发剂主要是过硫酸盐,而有机引发剂则主要是有机过氧化物。
一般而言,无机过氧化物制得的聚偏氟乙烯树脂的热稳定性不如用有机过氧化物作引发剂制得的聚偏氟乙烯好。
VDF聚合的反应温度和压力随着不同的引发剂及所设定的最终产品性质的差别而有所不同,这些性质包括熔点、分子量、熔融指数、结晶度以及头尾比例等性质。
例如反应温度的升高或是反应压力的降低会降低PVDF的分子量,而反应温度也会影响最终产物的熔点。
国内外包括三爱富公司都在VDF聚合领域拥有多项专利。
2.3聚偏氟乙烯的晶型和结构根据文献,聚偏氟乙烯有A、B、C、A p和E等几种晶型[2]。
用于涂料的聚偏氟乙烯树脂主要是A 晶型(见图2)。
图2聚偏氟乙烯XRD衍射图PVDF是以-C H2-CF2-为结构单元的链状结晶性聚合物。
由于VDF结构的不对称导致聚合产物在聚合过程中存在着几种单体的连接,如头尾(-C H2-CF2-C H2-CF2),头头(-CF2-C H2-CH2-CF2-),尾尾(-CH2-CF2-CF2-C H2-)三种结合方式以及一些支化结构[3]。
不同聚合条件下得到的P VDF产品中,这些结构的含量是有变化的,这也导致最终的PVDF的性能有所不同。
因此只有使各种结构含量保持在一定范围内才能保证最终产品的性能稳定。
3聚偏氟乙烯涂料聚偏氟乙烯涂层系统通常包括底层、面层和罩光层三部分。
不同的涂层有不同的涂料配方。
一般而言,PVDF涂料配方中常包括PVDF树脂、改性树脂(常用的有热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂或热固型丙烯酸树脂)、溶剂、颜料、填料及助剂等物质。
3.1P VDF树脂的添加量P VDF树脂与共混树脂的比例会影响到最终P VDF涂料的性能。
从图2中可以发现在聚偏氟乙烯树脂与丙烯酸树脂制成的PVDF涂料中,PVDF的含量占树脂总量的50%~70%之间时综合性能最好,如果从耐候性考虑则不超过80%。
一般国外产品的PVDF含量推荐在占树脂总量的70%以上,占总固体分的40%以上。
图3PVDF-丙烯酸混合体系中PVDF含量与性能的关系[1] 3.2P VDF涂料的溶剂在涂料配方中溶剂是一个非常重要的组成部分。
按照对聚偏氟乙烯树脂的溶解性能可以将其所用的溶剂分为三类,即真溶剂、过渡态溶剂和潜溶剂。
真溶剂主要有丙酮、四氢呋喃(T H F)、甲乙酮(MEKPO)、二甲基甲酰胺(D M F)、二甲基乙酰胺(DMAC)、四甲基脲、四甲基磷酸盐、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。
在该类溶剂中,PVDF的溶解度为5%~ 10%(质量)。
P VDF在溶剂中形成分散体或有机溶胶,聚合物发生软化,而不是溶解。
(下转第16页)3.1实例1在250mL的氟树脂烧瓶中,在-60e下,将40 mmo l的邻氟苯胺溶解在由2.35m ol氟化氢和0.25 m o l吡啶组成的反应液中,加入48m o l的亚硝酸钠以后,进行重氮化反应。
然后,加入6.65m ol的氟化氢稀释,在10e下,用400W高压水银灯进行光照,然后,将反应液移入冰中稀释,再用二氯甲烷进行萃取,得到邻二氟苯,收率89%。
3.2实例2在250mL的氟树脂烧瓶中,在-60e下,加入0.85m o l的氟化氢和40mm ol的邻氟苯胺,使其溶解,再加入亚硝酸钠48mm o l进行重氮化反应。
然后,再加入氟化氢9.15m ol进行稀释,在10e下使用400W高压水银灯进行光照。
然后,将反应液移入冰中稀释,再用二氯甲烷萃取,得到邻二氟苯,收率达85%。
从以上方法可以看出,由于光解时,碱浓度低,碱吸收的光少,所以,反应所需的光照时间短,同时,碱在光源表面所产生的腐蚀小,可延长使用时间,维修费用降低,降低了成本,最终产品收率高。
参考文献1森田化学工業株式会社.1.2) µË Í¹Ó ÓN製造方法:J P,平3-232828[P]平成3年(1991)10月16日.2株式会社¨-ÖÀ·Í £.芳香族µ¤素化合物N 製造方法:JP,特開平9-20697[P]平成9年(1997)1月21日.3CA101:54688.4CA111:153336.5CA119:138846.(上接第28页)过渡态溶剂主要有异佛尔酮、丁内酯和卡必醇醋酸酯等。
在室温下PVDF不会溶解于此类溶剂,也不会溶胀,升高至一定温度时,PVDF溶解,但是冷却后PVDF仍保留在溶液中。
潜溶剂主要有甲基异丁基甲酮、乙酸正丁酯、环乙酮、双丙酮醇、二异丁基甲酮、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯等。
在室温下PVDF不溶于潜溶剂,温度升高时溶解,冷却后PVDF结晶析出。
在P VDF涂料中,PVDF树脂一般制成在潜溶剂中的悬浮分散体,再加上一定量的改性树脂从而形成/有机溶胶0,它们在高温下发生溶解而成膜。
真溶剂在有机溶胶的体系中也起到了非常大的作用。
如果真溶剂含量偏低,则储存过程中由于絮凝析出导致体系的黏度增大,真溶剂比例过大,则直接引起体系黏度的增大,从而引起液态体系相对固体分的下降,最终有可能因为粒子完全溶胀而使体系转变为凝胶状态。
3.3PVDF涂料的涂装目前偏氟乙烯涂料最常用的涂敷方法是卷涂和喷涂,其主要的涂敷工艺参数见表3。
PVDF涂料虽然有许多优异的性能,但是由于其涂敷需要经过高温烘烤,因而不能现场加工和制备大型工件,应用领域受到了一定限制。
表3PVDF涂料的涂敷工艺参数[4]项目卷涂喷涂溶剂喷涂固化温度/e232~249221~249221~249固化时间/m i n0.5~1s10~2010~20底漆厚度(干膜)/L m5~85~105~10(溶剂)面漆厚度(干膜)/L m25~3525~3525~30(粉末)清漆厚度(干膜)/L m10~1510~1540~50 3.4涂层的性能检测在目前的建筑行业,有机涂层的性能检测普遍采用AAMA的检测标准,它是由美国建筑制造业协会制定并执行。
国内也多个相关的国家和行业检测标准,如GB/T17748、J G/T133、GB/T5237、YS/T429等。
这些标准在涂层厚度、涂层硬度、耐候性、附着力等性能方面做了相应的规定。
参考文献1H y lar5000产品手册.2M ich i ko T a zak,i et a.l C rysta lliza ti on and G e l a ti on of P o l y (V i nyli dene fl uor i de)i n O rganic Solven ts.J.A pp.l Po l ym.Sc.i,65(8),1997,1517~1524.3俞愧根,等.含氟聚合物链结构的核磁共振研究.1983年全国高分子学术论文报告会论文集,419.4管从胜,等.氟树脂涂料及应用.北京:化学工业出版社, 2004:179.。