高固低粘氟碳树脂的研发现状--张景海--2020氟硅会.pdfVIP

高固低黏氟碳树脂的研发现状 济南华临化工有限公司 张景海 2020年12月 常州 主要内容 • 一、FEVE氟碳树脂现状 • 二、涂料行业环保要求 • 三、FEVE高固低黏树脂研发 • 四、高固低黏树脂的稀释 • 五、结论及展望 FEVE氟碳树脂现状 • FEVE是氟烯烃- 乙烯基醚/酯共聚物，它具有优异的耐候性、耐腐蚀性、抗 沾污性和颜料分散性。上世纪80年代日本旭硝子首先研制成功并规模化生产 FEVE ，随后日本大金进入FEVE市场，目前国外产能超过3000吨。 • 我国FEVE发展较晚，但发展较快，从90年代研发发展至今，国内FEVE产能 已经突破万吨。产品种类从单一溶剂型FEVE ，发展到三氟型和四氟型FEVE 树脂共存，水性FEVE和粉末型FEVE等环保型产品陆续进入市场。 • FEVE涂料在高端防腐涂料和太阳能上的应用越来越广泛，占比达到90% 以 上。 • 2019年防腐涂料产量达到535万吨，其中重防腐涂料产量占 防腐涂料年产量60% 以上，氟碳防腐涂料约20万吨，占防 腐涂料产量的3.7% 。随着新基建等国家项目推动和民用要 求的提高，建筑、桥梁、海洋工程、工业防腐等领域对于 重防腐氟碳涂料的需求日益提高。预计到2025年，氟碳防 腐涂料的年产量可突破30万吨，防腐用氟涂层树脂年产量 有望突破7万吨。 • 目前氟碳涂料行业环保方向有两个，一个是推动氟碳涂料体 系水性化，另一个是走高固低黏的体系。 • 对于氟碳涂料水性化，仍然有众多现实困难需等待解决，比 如水性氟碳涂料目前高昂的价格，较差的性价比、冬季施工 难、工人操作不习惯问题，很多客户目前对水性氟碳涂料的 接受度有限，短时间完全水性化不现实。 • 由此，高固低黏、满足VOC排放需求型的氟碳涂料，将是今后 重点的发展的另一方向。高固低黏氟碳涂料一般采用高固低黏 氟碳树脂制造而成，此类树脂本身具有黏度低，固含量高的特 点。因此涂料亦具备高固低黏的特性，后期喷涂施工时，稀释 剂添加量较少即可达到满意的施工黏度，从而达到节能减排， 满足环保需求之目的。 • 高固低黏涂料是当代环保涂料化的一个重要分支，它有利于减 少VOC 的排放，节约资源，也能提高涂料的某些性能。制备高 固低黏涂料的关键就是合成高固低黏树脂。 环保要求 • 随着现代工业和社会的发展，以及人们环保意识的不断提高，涂 料产业也在朝着环境友好方向发展。国家财政部与国家税务总局 联合发布了“关于对涂料征收消费税的通知”为促进节能环保， 经国务院批准自2015年2 月1 日起对涂料征收消费税，在生产、委 托加工和进口环节征收，适用税率均为4% 。同时表示，对施工 状态下挥发性有机化合物(VOC)含量低于420 g/L(含) 的涂料免征 消费税。 VOCVolatile Organic Compounds 挥发性有机化合物 高固低黏树脂制备 影响四氟树脂 黏度的因素 引发剂的种类 树脂的玻璃化 共聚单体 聚合单体浓度 聚合溶剂 分子量调节剂 反应温度 其他因素 和用量 温度 共聚单体的影响 • 对于FEVE氟碳树脂而言，理想聚合控制为氟烯烃和其他乙 烯基共聚单体具有较好的交替共聚性，使分子结构上的氟烯 烃能较好的保护乙烯基单元，从而体现出氟碳树脂优异性能。 已被许多试验研究证实，并受到涂料界的认可。 • 两种或两种以上单体的共聚反应，其决定分子链中结构单元序列 结构的因素包括：电子效应、共轭效应和位阻效应。两单体的极 性相差越大，自聚时的位阻效应越明显，则两单体越容易产生交 替序列结构。因此选择位阻效应明显大的乙烯基单体，因其在聚 合过程中无法自聚，故只能和氟烯烃单元共聚，从而更容易形成 交替排列的分子结构。选用空间位阻大的脂类和醚类单体和氟烯 烃共聚，能保证FEVE 型氟碳树脂的优异性性能。