氟碳涂料范文6篇(全文).pdf

氟碳涂料范文6篇(全文)氟碳涂料范文(精选6篇)

氟碳涂料第1篇

氟碳涂料以长寿命装饰和抗恶劣环境为主要特色，在航空航

天、船舶、桥梁、车辆等高新领域发挥着重要的作用。有机氟

树脂具有低表面能、双疏性优异、化学稳定性良好等特性，被用

作自清洁氟碳涂料的主要成膜物质[1,2]。含氟丙烯酸树脂表面

张力极低，与丙烯酸树脂间存在较大的表面张力差，在控温过程

中易于形成含氟基团朝外的梯度涂层[3];有机氟与空气界面的

润湿性差，将纳米粒子引入会使涂层具有类似荷叶表面的微/纳

米乳突结构[4],呈现出超强的疏水性。水在有机氟涂层上滚动，

会带走其上的粉尘碎屑，起到清洁作用。将长链硅烷偶联剂引入

有机氟树脂中，制备的核壳型氟代聚丙烯酸酯乳液所得涂层具有

良好的表面微观结构和较强的疏水性[5]。将其与丙烯酸树脂、

纳米粒子一起复合制备成水性氟碳涂料，其涂层将具有良好的自

清洁性。然而，至今鲜见相关报道。本工作将甲基丙烯酸十二氟

庚酯、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与丙烯酸丁酯、

苯乙烯通过半连续种子乳液聚合法合成核壳型含氟硅聚丙烯酸

酯乳液，与丙烯酸树脂、纳米Ti02一起复配制备水性氟碳涂料，

并考察了固化温度和乳液用量对涂层性能的影响，取得了令人满

意的效果。

1试验

1.1核壳型含氟硅聚丙烯酸酯乳液的合成

在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的250mL三口烧瓶中

加入去离子水、pH值调节缓冲剂NaHCO3、磺酸盐类阴离子表面

活性剂/脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂(均为工业品)组

Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPMS,工业品)]预乳化

液和1/4引发剂过硫酸铵(APS,分析纯)开始反应，在液体出现蓝

色荧光、即种子乳液形成后，开始滴加剩余核单体和1/4引发剂，

滴加完毕后升温至80℃并保温反应30min;开始滴加壳单体甲

基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA,工业品)和剩余1/2引发剂，加料完

毕后反应3h,补加一次引发剂，用量为引发剂总量的1/10,继续

反应1h。冷却至室温，调pH值约为7,得到带蓝色荧光的乳液，

即为核壳型含氟硅聚丙烯酸酯乳液。

1.2氟碳涂料及涂层的制备

在高速搅拌条件下，按表1配方，先加入去离子水、分散剂、

增稠剂，待到一定黏度后，加入纳米Ti02,直到纳米颜料分散至

所需细度后缓慢加入含氟硅聚丙烯酸酯乳液和丙烯酸(PA)树脂

乳液(工业品，固含量50?搅拌均匀后添加固化剂，最后得白色

均匀流体，密封保存，即为水性氟碳涂料。

将制备的氟碳涂料涂刷于3cm×4cm铁片表面，自然流平，

固化3min,再室温平衡1h,即制得氟碳涂层。

1.3性能表征

1.3.1含氟树脂乳液结构、乳胶粒形貌及粒径

取少量含氟硅乳液，用流平法制膜，置于通风橱自然晾干，依

谱仪测试薄膜的红外光谱(IR)。

取含氟硅聚丙烯酸酯乳液，以m(乳液):m(蒸馏水)=1:

为20个粒子的算术平均值。

1.3.2氟碳涂层性能及形貌

涂层干燥时间：a表干，涂层不粘手指为表干；b实干，在涂层

上用干燥试验器压上脱脂棉，一定时间后移去试验器，将涂层板

翻转，若脱脂棉能自由下落且无痕迹、不失光，则为实干。

6739铅笔硬度法进行测定。

9274-1988方法观察其是否发生变色、起泡、起皱、脱落、掉

粉、生锈等。

射率进行评价，分为5个等级。

耐洗刷性：按GB/T9266-88规定方法测定。

涂层疏水性能：以静态接触角表示，用JC2000C1型接触角测

量仪进行测定，水滴大小为5μL。

观察烘焙固化后的氟碳涂层形貌并拍照。

2结果与讨论

2.1乳液结构

图1为丙烯酸树脂与核壳型含氟硅聚丙烯酸酯的红外光谱。

特征吸收峰，显然是由含氟硅聚丙烯酸酯分子中C-F键所产生的，

而丙烯酸树脂中此2处没有有机氟的特征峰；含氟硅乳液1068

cm-1处的弱峰为Si-0的特征吸收峰，由此表明可能有少量未水

解的-Si-0CH3存在，而丙烯酸树脂则没有相应的峰。

2.2乳液的粒径和粒子形态

图2为以2??钨酸溶液染色的2种乳液乳胶粒的TEM形貌。

由图2a可见，含氟硅乳液乳胶粒呈球状、大小相对均匀，平均粒

径约为100nm,且具有明显的的核壳结构。由于丙烯酸树脂不

能被染色，核为白色，应为丙烯酸