第二節、有機氟樹脂涂料

一、概述

由氟烯烴聚合物或氟烯烴與其他單體的共聚物為主要成膜物質的涂料稱之為“氟碳涂料”（fluorocarbon coating），我國也習慣地稱為氟涂料或含氟涂料。

1938年新澤西杜邦（Du pont）研究室.R.Plunkett 博士發明了聚四氟乙烯（PTFE），在此基礎上，杜邦公司于1946年率先開發成功商品名稱為“Teflon”的氟碳涂料，開辟了氟碳涂料的先河。以PTFE制造的氟碳涂料在儀器炊具、電熨斗及汽車零部件等工業產品的表面涂裝領域獲得了廣泛地應用。

1965阿托-菲納公司推出了PVDF(聚偏二氟乙烯樹脂)并以商品名稱為“Kynar 500”的產品實現了商品化，廣泛用于生產建筑涂料。

此后于20世紀70年代杜邦公司大規模工業化生產了“PVF”(聚氟乙烯樹脂)，作為一種含氟量最少，生產成本較低的氟碳樹脂，當前在包裝容器的內壁涂料等方面還有所應用。

以上三種氟碳樹脂皆屬于結晶性聚合物，不溶于有機溶劑，只能夠制成在溶劑中的分散體，干燥時需要在230℃以上的溫度下燒結成膜。由于其不能象通常的溶劑可溶性涂料那樣涂裝和干燥，因此限制了其應用范圍。

直到1982年日本旭硝子（Asahi Glass）株氏會社推出了商品名稱為“Lumiflon”的氟烯烴和烷基乙烯醚的交替排列的共聚樹脂（FEVE），才提供了氟碳樹脂在芳烴、酯類、酮類或醇醚類溶劑中的可溶性，克服了前述氟碳樹脂必須高溫燒結的缺點，使由其制成的氟碳涂料在室溫或低溫條件下固化成膜成為可能，從而極大地拓展了氟碳涂料的應用范圍，并獲得了極為廣泛的應用。

和上述PTFE、PVDF、PVF氟碳樹脂制成的涂料相比較，以FEVE氟碳樹脂制成的氟碳涂料具有以下特點：

——在有機溶劑中的可溶性

——可以在常溫或低溫條件下固化

——可以制成有光澤的、透明的涂膜

——提供了顏料在樹脂溶液中的良好分散性

——涂膜對底材有良好的附著力

——既可以在工廠涂裝，也可以在現場涂裝

——具有可重涂性

正是此項樹脂合成技術的創新才使氟碳樹脂的性能取得了突破性的進展，也正是以FEVE氟碳樹脂制成的涂料具有上述特點，才使得氟碳涂料進入通常的涂料領域成為可能，獲得了相當的廣泛的應用。

在國際范圍內，目前涂料用常溫和低溫固化的氟碳樹脂可以通過兩類不同的含氟烯烴和其它單體共聚而合成。一類是由偏二氟乙烯（VDF）為含氟單體和其他含氟的單體共聚，另一類是由三氟氯乙烯（CTFE）或四氟乙烯（TFE）為含氟單體和其他不含氟單體共聚而成。

例如，以偏二氟乙烯—四氟乙烯—六氟丙烯的共聚物（氟樹脂246），可以溶于酮和酯類溶劑中。20世紀60年代，美國阿托—菲納公司推出的商品名稱為KynarADS的耐候性涂料即屬此類。再如，日本大金公司的單組份常溫干燥型氟碳涂料ZEFFLE LC系列也屬此類。

以三氟氯乙烯或四氟乙烯為含氟單體通過和烷基乙烯基醚或烷基乙烯基酯共聚，同時引入含有羥基和羧基等功能性基團化合物的方法可以合成FEVE類型的氟碳樹脂，以這類樹脂和脂肪族甲苯二異氰酸酯可以制成雙組份常溫固化（亦可于80℃低溫烘烤固化）的氟碳涂料，也可以和氨基樹脂或封閉型異氰酸酯樹脂制成單組份烘烤固化型的氟碳涂料。

以日本旭硝子公司的Lumiflon 為代表的一類屬于三氟氯乙烯和烷基乙烯基醚的共聚樹脂,而日本大金公司的ZEFFLE GK系列氟碳樹脂則屬于四氟乙烯為含氟單體與烷基乙烷乙烯醚共聚的FEVE氟碳樹脂.