pvdf涂料發(fā)展和用途-看完這篇就夠了

pvdf涂料發(fā)展和用途：

1.氟碳涂料的發(fā)展及現(xiàn)狀

氟碳涂料使用的氟聚合物樹脂由于具有氟碳鍵而具有特別穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)，這使得氟碳涂料具有非常好的耐化學(xué)腐蝕性和抗紫外線分解性，并且在應(yīng)用中表現(xiàn)出出色的性能。 在市場上很受歡迎。當前市場上主要使用聚偏二氟乙烯（PVDF），聚氯三氟乙烯樹脂和聚四氟乙烯，每種都有其特殊用途。聚四氟乙烯樹脂具有高的氟含量和穩(wěn)定的分子性質(zhì)，但是熔融溫度太高。它通常僅用作不粘涂料等高腐蝕，耐熱高溫涂料，很少用于建筑涂料。聚三氟氯乙烯樹脂涂料是一種熱固性涂料，可以在高溫下固化并在室溫下固化。它廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)和水泥基材中，并且其用途正在增加。聚偏氟乙烯（PVDF），通常在室溫下不烘烤，它的使用范圍被限制到的金屬建材高溫烘烤，但氟含量高于聚氯三氟乙烯，其具有涂層的最佳的整體性能要高得多。 PVDF氟碳涂料是金屬建筑涂料中最好的。在全球各種惡劣氣候下的40多年來，PVDF氟碳涂料具有最長的耐候性能，是高級金屬建筑的必備材料。其優(yōu)勢已被市場廣泛認可和接受，幾乎所有高檔金屬建筑都使用碳氟化合物涂料。它已經(jīng)逐漸發(fā)現(xiàn)，氟碳涂料本身的價格比普通涂料高出很多，但金屬涂層配件的價格相差并不大，并采用氟碳涂料可以使建筑有幾倍甚至幾十個優(yōu)異的耐候性。這使高級碳氟化合物涂料成為經(jīng)濟的選擇。由于這個原因，越來越多的普通建筑物開始使用碳氟化合物涂料。

PVDF氟碳涂料開發(fā)于1961年，并于1965年商業(yè)化。40年的使用證明，PVDF氟碳涂料是現(xiàn)有金屬建筑涂料中最好的耐候涂料。使用70％PVDF樹脂和30％丙烯酸樹脂以及高級耐候顏料（通常使用無機陶瓷顏料）生產(chǎn)PVDF氟碳涂料。在高溫下固化后，需要嚴格的涂覆工藝才能獲得合格的涂覆產(chǎn)品。

當前市場上使用的PVDF氟碳涂料是液體涂料和粉末涂料。它們大多數(shù)是液體涂料，有兩種涂布方法：輥涂和噴涂。輥涂氟碳涂料用于卷材鋼板和軋制鋁板的涂層。在中國，碳氟化合物軋制鋁板廣泛用于鋁塑復(fù)合板。噴涂碳氟化合物涂層主要用于鋁單板和鋁型材的涂層。液體PVDF涂料開發(fā)較早，技術(shù)成熟且配色方便。它們?nèi)匀皇侨蚍纪苛系闹饕问?。但是，由于液體涂料使用大量溶劑，污染了環(huán)境，浪費了能源并降低了成本，因此液體涂料的使用壓力越來越大。例如，由于歐洲的環(huán)境保護，液態(tài)碳氟化合物涂料已經(jīng)消失，北美的粉末涂料也在快速增長。粉末氟碳涂料與聚酯等其他產(chǎn)品一樣，完全取代了液體氟碳涂料，這是不可避免的趨勢，只是時間問題。

碳氟化合物粉末涂料使用相同的PVDF樹脂和無機陶瓷顏料，并具有相同的優(yōu)異耐候性和其他性能，但是該粉末不使用溶劑，多余的粉末可以回收再利用。粉末涂料具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點。然而，常規(guī)的粉末狀碳氟化合物涂層具有表面平整度差和涂層厚度太厚的缺點。盡管它已經(jīng)被開發(fā)和應(yīng)用了30多年，但并沒有得到太多使用。近年來，在環(huán)境壓力的帶動下，粉末碳氟化合物涂料開始迅速發(fā)展，特別是超細粉末涂料技術(shù)的突破和在碳氟化合物粉末涂料中的應(yīng)用，徹底改變了粉末碳氟化合物涂料。涂層厚且平整，因此可以形成非常平整且非常薄的涂層，從而提高了質(zhì)量并大大降低了噴漆成本。如今，超細粉狀氟碳涂料與液態(tài)氟碳涂料相比具有環(huán)保，高效，經(jīng)濟和節(jié)能的優(yōu)點，并且可以完全替代液態(tài)氟碳涂料。

2.碳氟化合物粉末涂料的技術(shù)難題和最新進展

熱固性丙烯酸樹脂

近年來，粉末狀碳氟化合物涂料的使用量每年呈指數(shù)增長。除環(huán)保要求外，碳氟化合物粉末涂層技術(shù)的新突破是關(guān)鍵因素。關(guān)鍵技術(shù)有三個主要方面。超細粉末涂料技術(shù)，熱固性丙烯酸技術(shù)和金屬粉末涂料技術(shù)。下面分別解釋。

（1）超細粉末噴涂技術(shù)

粉末涂料和市場上的涂料以其在環(huán)保，經(jīng)濟，效率和節(jié)能方面的突出優(yōu)勢而迅速發(fā)展。與液體涂料不同，粉末涂料包含100％的固體含量，液體涂料包含大量要排放的溶劑。它們是無污染的環(huán)保涂料產(chǎn)品。不能一次性噴涂粉末涂料的粉末可以回收再利用。噴涂過程簡單穩(wěn)定，能耗低。與液體涂料相比，具有成本低，性能好的特點。在過去的十年中，它發(fā)展很快，并顯示出巨大的競爭力。但是，粉末涂料具有兩個明顯的缺點，即涂料太厚和涂料的平整度差。粉末涂料的涂層厚度通常為60–100微米，遠遠超過普通漆膜的厚度，這不僅會造成不必要的浪費，而且在許多情況下，太厚的涂料會導(dǎo)致漆膜性能下降，例如，涂料容易掉落脫落，漆膜的硬度降低。粉末涂料的表面非常不平整，降低了粉末涂料的裝飾性，并限制了粉末涂料在許多地方的應(yīng)用。粉末涂料的涂層太厚，外觀不好，主要是由于粉末涂料該粉末具有大的粒徑。如果可以將粒徑從常規(guī)的30–50微米減小到小于25微米，則可以獲得非常薄的平坦表面。為了實現(xiàn)粉末涂料的精細粉末化，數(shù)十年來，來自各國的科學(xué)家進行了艱巨的研究，以試圖克服粉末涂料世界中的技術(shù)問題。加拿大匯旭公司率先實現(xiàn)技術(shù)突破，迅速實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，給整個粉末涂料行業(yè)帶來了革命性的變化。

超細粉末涂料是指粒徑為10-20微米的粉末涂料產(chǎn)品，可以將普通粉末的厚度從60-80微米減小到30-40微米，同時具有非常平坦的涂層表面。

粉末


烘烤前PVDF氟碳涂料超細粉末


烘烤后的PVDF氟碳涂料超細粉末

粗粉具有大的粒徑，并且在烘烤之前噴涂的粉末量相對較大，粉末相對不均勻，烘烤之后的涂膜較厚，并且表面效果不均勻。

粉末


PVDF氟碳涂料烘烤前的超細粗粉


烘烤后PVDF氟碳涂料超細和大直徑粉末的比較

細粉的粒徑小，烘烤前噴涂的粉末量少，粉末相對均勻，烘烤后漆膜薄，表面效果相對平坦。

鋁上PVDF氟碳超細粉和粗粉的比較

超細粉末涂料可為產(chǎn)品噴涂薄膜和光滑表面。測試表明，均勻的Bo涂層比不均勻的厚涂層具有更好的耐腐蝕性，這是因為不均勻的厚涂層的最薄部分比均勻的薄涂層的最薄部分更薄，可以優(yōu)先腐蝕。

PVDF碳氟化合物涂膜的質(zhì)量分析

簡而言之，采用超細粉末技術(shù)制備PVDF碳氟化合物粉末涂料，解決了碳氟化合物粉末太稠，平整度多年未滿足要求的缺點，使碳氟化合物粉末達到了與表相同的水平。液態(tài)碳氟化合物涂層。在大大減小厚度的同時，質(zhì)量效果還避免了碳氟化合物粉末涂料成本的顯著提高。在碳氟化合物粉末上使用超細粉末涂料技術(shù)的原因最為關(guān)鍵。它解決了在質(zhì)量和成本方面較差氟碳粉末的平整度和成本高的關(guān)鍵技術(shù)問題，并規(guī)定由粉末涂料替代液體涂料的基礎(chǔ)?；A(chǔ)。

（2）熱固性丙烯酸樹脂

在常規(guī)的氟碳涂料中使用30％的丙烯酸樹脂來潤濕無機顏料并增加附著力。粉狀氟碳涂料需要更好的涂層附著力。常規(guī)的熱塑性丙烯酸不能提供足夠的附著力，而常規(guī)的熱固性丙烯酸很難與PVDF樹脂融合，從而導(dǎo)致出口密度低和流平性差。最新的丙烯酸類技術(shù)是利用納米技術(shù)改性熱固性丙烯酸類的，得到樹脂，其與PVDF，這不僅解決了相容性和粘附問題兼容，但也提高了耐候性。新型熱固性丙烯酸樹脂的發(fā)明和使用也是快速發(fā)展粉末狀碳氟化合物涂料的關(guān)鍵。

3.碳氟化合物粉末涂料的優(yōu)勢

粉末涂料具有許多優(yōu)點，例如環(huán)保，節(jié)能，優(yōu)質(zhì)，高效和經(jīng)濟，取代了液體涂料。這就是為什么在短時間內(nèi)從粉末涂料中迅速消除許多液體涂料（如聚酯）的原因。以下是碳氟化合物粉末涂料和碳氟化合物液體涂料的比較。

（1）環(huán)境優(yōu)勢

液態(tài)碳氟化合物涂料包含約50％的溶劑。噴涂和輥涂都必須用20％-30％的溶劑稀釋。噴涂時，零件的處理方式有所不同，平均噴涂了50％的油漆。浪費和金錢。在涂層和烘烤過程中，有70％的溶劑會燃燒到大氣中，從而造成巨大的環(huán)境污染。如果將所有液態(tài)碳氟化合物涂料都替換為粉末涂料，它將減少大量的溶劑燃燒排放，這對人類有利。非常符合國家發(fā)展政策。

（2）節(jié)能優(yōu)勢

液體涂料在烘烤過程中需要更多的能量來使溶劑揮發(fā)，并且為了及時消除大量有機溶劑以避免有機溶劑爆炸，必須進行大量的通風(fēng)，導(dǎo)致非常浪費能源。與液體涂料相比，粉末涂料沒有溶劑，不需要大量排放，并且節(jié)省了大量能源。粉末狀碳氟化合物涂料有望代替液體碳氟化合物涂料為涂料工廠帶來大量節(jié)能。

由于其綜合優(yōu)勢，世界各國正在大力研究和推廣粉末狀碳氟化合物涂料。目前，中國已經(jīng)是PVDF粉末碳氟化合物涂料生產(chǎn)和研發(fā)的領(lǐng)先國家，并已開始向包括美國在內(nèi)的許多國家和地區(qū)出口大量產(chǎn)品。 PVDF碳氟化合物粉末在中國已經(jīng)開始快速增長，并且預(yù)計該比例將很快超過美國，成為環(huán)保和節(jié)能的領(lǐng)導(dǎo)者。

4.產(chǎn)品標準及涂料質(zhì)量保證體系

（1）氟碳涂料標準

氟碳涂料的標準通常在國際上以美國AAMA 2605標準為基礎(chǔ)。本標準規(guī)定了涂料的各種性能和測試方法。 AAMA標準將建筑涂料分為三個等級。第一種是普通的戶外聚酯，具有數(shù)年的耐候性并符合AAMA 2603標準。第二種是超級耐候性涂料，具有十多年的耐候性。符合AAMA2604。標準第三是只有碳氟化合物涂層才能達到的AAMA 2605標準的最高質(zhì)量等級。 AAMA標準最特別地使用佛羅里達州的實際暴露數(shù)據(jù)作為耐候性的最重要指標。 AAMA標準規(guī)定，上述三種等級的涂料在佛羅里達暴露1年，5年和10年后仍將滿足薄膜完整性和粉化的要求。而色差的三個指標，即在規(guī)定的曝光時間內(nèi)，涂膜不開裂，不脫落，不出現(xiàn)銹蝕等；粉化是指粉化指數(shù)小于8（ASTM D 659標準）；顏色的差異不得超過5個DE Hunter單位。 AAMA標準對實際曝光量施加了嚴格的數(shù)字法規(guī)，這是非?？量毯头浅嵱玫?，并已得到業(yè)界的廣泛認可。只要滿足性能要求，AAMA標準僅規(guī)定了涂料的性質(zhì)，無論是液體涂料還是粉末涂料。歐洲市場上有一個稱為Qualicoat的質(zhì)量體系。由于歐洲的高環(huán)境壓力，PVDF碳氟化合物液體噴涂已在很多年前被取消，這導(dǎo)致在歐洲很少使用碳氟化合物涂料這一事實。 Qualicoat在耐候性方面的要求被稱為AAMA，要容易得多。

（2）氟碳涂料的質(zhì)量保證

在技術(shù)規(guī)格方面，粉末狀碳氟化合物涂料與液體碳氟化合物涂料具有完全相同的性能，達到或超過了美國建筑協(xié)會對金屬建筑的最高標準，AAMA 2605（98）和各種國內(nèi)標準。粉末狀碳氟化合物涂料的供應(yīng)商，例如液態(tài)碳氟化合物涂料供應(yīng)商，已為其氟碳涂料產(chǎn)品簽署了非常嚴格的質(zhì)量保證證書。此外，正規(guī)涂料制造商的保修基于AAMA2605標準，但保修期為20年。這是為了確保涂層完成20年；粉末含量少于8號（ASTM D 659標準）；顏色變化不超過5 DE Hunter單位。

5.超細粉末氟碳涂料

與其他粉末涂料一樣，PVDF粉末氟碳涂料具有環(huán)保，高效，經(jīng)濟和節(jié)能的優(yōu)點，是氟碳涂料發(fā)展的必然趨勢。粉末涂料已完全使用，噴涂液體涂料時會噴涂掉約50％的涂料，并且由于大量溶劑的蒸發(fā)而造成環(huán)境危害和浪費。由于液態(tài)油漆涂料的環(huán)保處理費用高昂，并且由于政府完全禁止使用液態(tài)油漆，因此期限逐漸臨近，廢棄液態(tài)碳氟化合物涂料。不可避免的是遲早會使用大量粉末狀碳氟化合物涂層。近年來，歐洲和美國的使用保持了快速增長。在中國，產(chǎn)品價格的競爭相對激烈。粉末狀碳氟化合物涂料需要進口，價格昂貴且很少使用。它們以前僅用于由個別外國設(shè)計師指定的建筑項目。

在過去的30年中，超細粉末涂料技術(shù)被稱為最重要的技術(shù)發(fā)明。它可以制備粒徑為10-20微米的粉末涂料，并將超細粉末涂料技術(shù)應(yīng)用于碳氟化合物涂料。平整度差的關(guān)鍵技術(shù)問題也由于薄膜厚度的大大減少而大大減少。超細粉末狀碳氟化合物涂料克服了阻礙其替代液體碳氟化合物涂料的主要問題，從而使粉末狀碳氟化合物涂料的用途得以迅速擴展。它可以完全替代具有高環(huán)境危害性，高成本和低效率的液體涂料。

PVDF氟碳涂層與其他涂層數(shù)十年來，無數(shù)的應(yīng)用實例證明了該層無與倫比的耐候性。粉末碳氟化合物涂料不使用溶劑，而是使用與氟碳液體涂料相同類型的PVDF樹脂（PVDF含量為70％）和相同類型的無機陶瓷顏料。所有無機陶瓷顏料均通過了佛羅里達佛羅里達博覽會的認證，為期10年。優(yōu)秀的產(chǎn)品。通過高溫固化獲得的粉末狀碳氟化合物涂層具有與液體碳氟化合物涂層相同的組成和性質(zhì)，并且具有與液體碳氟化合物涂層一樣的耐候性等。數(shù)十個應(yīng)用實例和理論分析表明，碳氟化合物粉末涂料具有與液體涂料完全相同的性能。粉末涂料的特殊性也使碳氟化合物粉末涂料具有一些特殊的優(yōu)勢。首先，粉末狀碳氟化合物涂層不使用溶劑，并且該涂層產(chǎn)品沒有溶劑殘留并且表現(xiàn)出相對較高的硬度。硬度的差異是液態(tài)碳氟化合物涂料產(chǎn)品的一個主要弱點，尤其是當用于人們可以觸摸的門窗之類的部件時，粉末碳氟化合物涂料具有明顯的耐刮擦性。其次，粉末涂料的色差小于液體涂料的色差。這是因為液體涂料由于溶劑的量和揮發(fā)而影響顏色，并且粉末涂料的顏色不受涂覆過程的影響。第三，粉末狀碳氟化合物涂層的效率高于液體涂層，并且生產(chǎn)易于控制。當需要滿足特殊需要時，很容易獲得厚度非常高的涂層，而這是用液體涂層難以實現(xiàn)的。

簡而言之，粉末碳氟化合物涂料是一項值得在整個行業(yè)推廣的新技術(shù)，它將為行業(yè)帶來更多的競爭力。

6.碳氟化合物粉末涂料的局限性和發(fā)展趨勢

粉末碳氟化合物涂料可以節(jié)省能源并減少排放，但也有其自身的局限性。市場涂片反映了一個事實，盡管出現(xiàn)了金屬粉末涂料的新技術(shù)，但碳氟化合物粉末涂料仍無法生產(chǎn)出非常光澤的大顆粒鋁粉。具有金屬效果，因為液態(tài)鋁粉的排列比鋁粉好得多，并且頂部的透明清漆可以保護發(fā)亮的鋁粉；氟碳粉通常采用單層涂層，這是氟碳粉的優(yōu)勢。如果覆蓋一層透明粉末，則生產(chǎn)成本大大增加。因此，目前的光澤金屬碳氟化合物粉末涂料技術(shù)需要進一步研究。另外，無論是液態(tài)的還是粉末狀的碳氟化合物，都不可能產(chǎn)生許多非常明亮的顏色。這是由于無機陶瓷顏料產(chǎn)品的局限性，目前尚沒有能夠耐20年耐候性的亮色顏料。

碳氟化合物粉末的使用為碳氟化合物涂料帶來了許多新品種。粉末涂料可以產(chǎn)生各種藝術(shù)色彩，而沙，錘子等液體涂料則無法產(chǎn)生這種色彩。最近，許旭公司開發(fā)了一種仿石材的碳氟化合物涂料，這種涂料在設(shè)計師中非常受歡迎。過去，高層建筑使用石幕墻，這使得難以解決建筑物的承重問題。成本也很高。現(xiàn)在樓下使用的是天然石材，高層的氟碳涂料用于解決承重問題，大大降低了成本，提高了質(zhì)量。 。建筑師還可以使用各種石材顏色和形狀來做他們想做的任何事情。

近年來，對臟污的自清潔碳氟化合物涂料的研究也很流行，并且各種具有自清潔功能的碳氟化合物涂料已經(jīng)在市場上出售，但是效果不是很好。自清潔性能不佳，或者無法長時間保持自清潔性能。最近，有關(guān)于好產(chǎn)品成功的好消息。我們相信，具有良好性能和耐用性的自清潔碳氟化合物涂料將很快面市。

以上就是pvdf涂料發(fā)展和用途。

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