噴涂FEVE氟碳烤漆之鋁單板

　　目前，國內鋁單板噴涂氟碳涂料普遍采用230℃高溫下烘烤才可熔融成膜的PVDF氟碳涂料，不僅浪費了較多的電能，而且PVDF氟碳涂料無法獲得滿足客戶要求的各種色彩，其光澤較低，不能重涂實現修補，應用范圍受到限制。熱固性溶液氟碳樹脂（FEVE）涂料通過引入三聚氰胺樹脂或封閉型異氰酸酯樹脂作交聯劑，在加熱的條件下經化學反應固化成膜，因而可以制成可中溫烘烤（180℃）固化的單組分涂料，為用戶節省了大量的電能；

　　由于FEVE氟碳樹脂聚合物嚴格交替排列的結構，使其耐候性與傳統的PVDF氟樹脂同樣好；由于FEVE氟碳樹脂是透明的，故可制得由無光到高光范圍內的涂料；涂膜的色彩更加明快鮮艷；溶液氟碳基料可以100%采用氟碳樹脂，能消除由于引入外來樹脂可能造成的性能損失；涂膜具有重涂性，可降低成本；溶劑的選擇方便靈活，因而施工性能也得到提高，因此該產品的市場前景廣闊。 　　 　　2試驗部分 　　 　　2.1主要原料和配方 　　 　　氟碳樹脂：JF-2X，常熟三愛富中昊化工新材料有限公司；三聚氰胺樹脂：Cymel303，美國氰特；封閉型異氰酸酯：BL3175，德國拜耳；鈦白粉：R960，美國杜邦；分散劑：BYK-110；流平劑：BYK-388，德國畢克；混合溶劑：由二甲苯、含氧溶劑、高沸點芳烴類溶劑組成。。 　　 　　2.2涂料制備 　　 　　⑴在一部分氟碳樹脂中加入分散劑BYK-110，攪拌均勻后，加入R-960鈦白粉，用溶劑調整黏度，以2800r/min高速分散30min；⑵用砂磨機研磨至細度在20μm以下；⑶加入剩余的氟碳樹脂、三聚氰胺樹脂、封閉型異氰酸酯、流平劑，用溶劑調整黏度，攪拌15min；⑷用120目尼龍網過濾后包裝。 　　 　　2.3性能測試 　　 　　將用上述方法制得的涂料噴涂在規定尺寸并已預涂過底漆的鋁板上，在180℃下烘烤20min。樣板取出后，在18～27℃下放置1h以上，然后進行相應的涂膜性能測試，檢測結果。 　　 　　可以看出，研制的FEVE氟碳烤漆的各項性能指標均達到了HG/T3793—2005要求。 　　 　　3結果與討論 　　 　　3.1固化體系的選擇

　　對于烤漆來說，固化體系的選擇非常重要，它直接關系到所研制涂料的貯存穩定性和涂膜的性能。在一定的溫度條件下，全甲醚化的氨基樹脂中—CH2OCH3和部分甲醚化的氨基樹脂中—CH2OCH3及—CH2OC4H9可以與含有—OH、—COOH的FEVE氟碳樹脂反應而交聯成膜。

　　因此，上述氨基樹脂可以與FEVE氟碳樹脂制成單組分烘烤固化涂料。反應過程示意如下：

　　全甲醚化氨基樹脂（HMMM）和部分甲醚化氨基樹脂相比，前者與氟碳樹脂的相容性好，但反應活性較低，需強酸性催化劑的作用；后者反應活性較高，不需或加少量酸催化劑，但與氟碳樹脂的相容性較差。從與FEVE氟碳樹脂的相容性和制成涂料的貯存穩定性方面考慮，本試驗選用的氨基樹脂交聯劑為六甲氧基甲基三聚氰胺（HMMM）。 　　 　　封閉型異氰酸酯作為異氰酸酯的一種衍生物，與常溫固化雙組分氟碳涂料所用HDI（六亞甲基二異氰酸酯）縮二脲和HDI三聚體的不同在于，其多異氰酸酯已被含有活潑氫的化學物質封閉起來，在室溫下不與含羥基的樹脂組分反應，當被加熱到一定溫度后，封閉劑解封，生成異氰酸酯，生成的異氰酸酯可以與含羥基的樹脂組分（如FEVE氟碳樹脂）反應而交聯成膜。因此，封閉型異氰酸酯可以與FEVE氟碳樹脂制成貯存穩定的單組分烘烤固化涂料。

　　反應過程示意如下：

　　反應中脫出的封閉劑（BH），視其品種不同，或是作為揮發物揮發掉，或是作為惰性物質填充在涂膜中。封閉型異氰酸酯中最常用的封閉劑主要有己內酰胺（ECAP）、甲乙酮肟（MEKO）、3，5-二甲基吡唑（DMP）、丙二酸二乙酯（DEM）等，其解封溫度各不相同。從封閉劑的解封溫度和制成涂料的貯存穩定性方面考慮，本試驗選用的封閉型異氰酸酯為甲乙酮肟（MEKO）封端的異氰酸酯。 　　 　　熱固性FEVE氟碳涂料交聯劑可選全甲醚化氨基樹脂和封閉型異氰酸酯，但從實際情況來說，通常以前者為主。由于在很短的烘烤時間里，封閉型異氰酸酯難以完全解封，耐丁酮擦拭性以及耐久性均差，所以只作為輔助交聯劑引入配方，用來改善涂膜的柔韌性[1]。