氟碳塗料以其優異的效能鶴立於塗料品種。首先,氟碳樹脂結構中C-F 鍵鍵能通常超過 450 kJ/mol, 而戶外最強的紫外光(UV)能量值大約為411 kJ/mol,因此,氟碳樹脂具有非常優異的耐候性。其次,氟元素的電負性極高,樹脂中的C-C在其遮蔽效應下展現出極佳的防腐效能。另外,氟元素的範德華原子半徑較小,使得分子間引力降低,因而氟碳樹脂的表面能通常很低,不易被汙染。基於這些特殊的物理化學效能,氟碳樹脂在國防、建築、航空、航天、電子、機械、船舶、港口、橋樑、車輛、集裝箱、石油化工、高檔傢俱、金屬器件、儀器儀表等眾多領域獲得廣泛的應用和發揮著巨大作用。
氟塗料樹脂研發歷程
PTFE塗料(熱熔型)
聚四氟乙烯(PTFE)的結晶度高,不溶於有機溶劑,需高溫(420 ℃)烘烤成膜,制約了它在塗料領域中的應用,目前主要是利用其不粘性,作為塗料樹脂,用於廚房炊具、食品及模具等方面。
PVDF塗料(熱熔型)
半結晶性聚偏二氟乙烯(PVDF)用於塗料產品中,使氟塗料的烘烤溫度降至240 ℃,可達到應用30a效能優異的效果,可溶於部分溶劑如二甲苯甲醯胺(DMF)等強極性溶劑,與顏料的相容性差,光澤低,只侷限用於建築鋁幕牆塗裝。國內PVDF塗料用量巨大,巨化、三愛富等佔據大部分生產份額。
FEVE塗料(可交聯型)
四元共聚的氟樹脂(FEVE),其為一種氟乙烯/乙烯基醚共聚樹脂,與前述氟塗料樹脂不同,在它的分子結構中含有可交聯的羥基基團,透過與異氰酸酯或氨基樹脂交聯,可以生成三維體型的網狀結構塗膜,是一種交聯型的樹脂,故而不僅具有氟樹脂優異的耐候性等特殊效能,而且可以在從低溫到高溫廣闊的溫度範圍內固化成膜,—OH及—COOH官能團的引入,增加了其在有機溶劑中的溶解性,與顏料、交聯劑、助劑的相容性,以及光澤、柔韌性與施工效能,大大擴大了氟塗料的使用範圍,尤其適用於建築物、船舶及橋樑等大型結構件的防腐裝飾。
巨化特殊功能FEVE塗料
巨化股份技術中心是巨化新型FEVE氟碳塗料的主要研發單位,透過改性研究,滿足不同應用領域特殊的效能要求,以下為以主要滿足化工行業特殊領域需求而研製的新型功能FEVE塗料。
1. 耐磨防腐FEVE塗料,煙道氣在空氣預熱器中造成的積灰和低溫腐蝕是工程實際中的一大難題,換熱器的傳熱管用耐腐蝕的不鏽鋼材質成本又太高,技術中心自主研發的耐磨FEVE塗料可應用於耐磨、防腐、傳熱量較大的換熱器,防止低溫腐蝕和積灰,降低裝置投資成本,同時可用於其他傳動裝置、裝置及管道襯裡、地面、耐摩擦金屬表面等。
2.不粘防腐FEVE塗料,普通的氟塗料樹脂靜電吸附力強,玻璃化轉變溫度較低,具有一定的親水性,尤其環境溫度較高情況下,容易吸附汙物,且清洗困難,而巨化不粘防腐FEVE塗料可用於汙染較為嚴重的牆面、裝置,易清洗且具有很好的耐久性,降低塗層的維護費用。
3. 阻燃防水FEVE塗料,化工煤電區域通常要求防爆阻燃、耐水性、防腐性、耐酸、耐鹽等效能,研究阻燃防水FEVE塗料,應用於如需耐磨、耐腐蝕、阻燃的煙囪、風道、真空泵殼等,將極大提升安全管理水平。
4. 水性FEVE塗料,全球因油漆和粘合劑每年排放到大氣中的VOC(揮發性有機化合物)就達2000 萬t 之多,這些有機物能夠導致面板和人體中毒,甚至會誘導癌症的發生,隨著人們對生態環境的越來越重視,VOC排放政策日益收緊,不含或含有少量有機溶劑的高效能FEVE塗料將成為塗料未來發展趨勢。