喷涂FEVE氟碳烤漆之铝单板

　　目前，国内铝单板喷涂氟碳涂料普遍采用230℃高温下烘烤才可熔融成膜的PVDF氟碳涂料，不仅浪费了较多的电能，而且PVDF氟碳涂料无法获得满足客户要求的各种色彩，其光泽较低，不能重涂实现修补，应用范围受到限制。热固性溶液氟碳树脂（FEVE）涂料通过引入三聚氰胺树脂或封闭型异氰酸酯树脂作交联剂，在加热的条件下经化学反应固化成膜，因而可以制成可中温烘烤（180℃）固化的单组分涂料，为用户节省了大量的电能；

　　由于FEVE氟碳树脂聚合物严格交替排列的结构，使其耐候性与传统的PVDF氟树脂同样好；由于FEVE氟碳树脂是透明的，故可制得由无光到高光范围内的涂料；涂膜的色彩更加明快鲜艳；溶液氟碳基料可以100%采用氟碳树脂，能消除由于引入外来树脂可能造成的性能损失；涂膜具有重涂性，可降低成本；溶剂的选择方便灵活，因而施工性能也得到提高，因此该产品的市场前景广阔。 　　 　　2试验部分 　　 　　2.1主要原料和配方 　　 　　氟碳树脂：JF-2X，常熟三爱富中昊化工新材料有限公司；三聚氰胺树脂：Cymel303，美国氰特；封闭型异氰酸酯：BL3175，德国拜耳；钛白粉：R960，美国杜邦；分散剂：BYK-110；流平剂：BYK-388，德国毕克；混合溶剂：由二甲苯、含氧溶剂、高沸点芳烃类溶剂组成。。 　　 　　2.2涂料制备 　　 　　⑴在一部分氟碳树脂中加入分散剂BYK-110，搅拌均匀后，加入R-960钛白粉，用溶剂调整黏度，以2800r/min高速分散30min；⑵用砂磨机研磨至细度在20μm以下；⑶加入剩余的氟碳树脂、三聚氰胺树脂、封闭型异氰酸酯、流平剂，用溶剂调整黏度，搅拌15min；⑷用120目尼龙网过滤后包装。 　　 　　2.3性能测试 　　 　　将用上述方法制得的涂料喷涂在规定尺寸并已预涂过底漆的铝板上，在180℃下烘烤20min。样板取出后，在18～27℃下放置1h以上，然后进行相应的涂膜性能测试，检测结果。 　　 　　可以看出，研制的FEVE氟碳烤漆的各项性能指标均达到了HG/T3793—2005要求。 　　 　　3结果与讨论 　　 　　3.1固化体系的选择

　　对于烤漆来说，固化体系的选择非常重要，它直接关系到所研制涂料的贮存稳定性和涂膜的性能。在一定的温度条件下，全甲醚化的氨基树脂中—CH2OCH3和部分甲醚化的氨基树脂中—CH2OCH3及—CH2OC4H9可以与含有—OH、—COOH的FEVE氟碳树脂反应而交联成膜。

　　因此，上述氨基树脂可以与FEVE氟碳树脂制成单组分烘烤固化涂料。反应过程示意如下：

　　全甲醚化氨基树脂（HMMM）和部分甲醚化氨基树脂相比，前者与氟碳树脂的相容性好，但反应活性较低，需强酸性催化剂的作用；后者反应活性较高，不需或加少量酸催化剂，但与氟碳树脂的相容性较差。从与FEVE氟碳树脂的相容性和制成涂料的贮存稳定性方面考虑，本试验选用的氨基树脂交联剂为六甲氧基甲基三聚氰胺（HMMM）。 　　 　　封闭型异氰酸酯作为异氰酸酯的一种衍生物，与常温固化双组分氟碳涂料所用HDI（六亚甲基二异氰酸酯）缩二脲和HDI三聚体的不同在于，其多异氰酸酯已被含有活泼氢的化学物质封闭起来，在室温下不与含羟基的树脂组分反应，当被加热到一定温度后，封闭剂解封，生成异氰酸酯，生成的异氰酸酯可以与含羟基的树脂组分（如FEVE氟碳树脂）反应而交联成膜。因此，封闭型异氰酸酯可以与FEVE氟碳树脂制成贮存稳定的单组分烘烤固化涂料。

　　反应过程示意如下：

　　反应中脱出的封闭剂（BH），视其品种不同，或是作为挥发物挥发掉，或是作为惰性物质填充在涂膜中。封闭型异氰酸酯中最常用的封闭剂主要有己内酰胺（ECAP）、甲乙酮肟（MEKO）、3，5-二甲基吡唑（DMP）、丙二酸二乙酯（DEM）等，其解封温度各不相同。从封闭剂的解封温度和制成涂料的贮存稳定性方面考虑，本试验选用的封闭型异氰酸酯为甲乙酮肟（MEKO）封端的异氰酸酯。 　　 　　热固性FEVE氟碳涂料交联剂可选全甲醚化氨基树脂和封闭型异氰酸酯，但从实际情况来说，通常以前者为主。由于在很短的烘烤时间里，封闭型异氰酸酯难以完全解封，耐丁酮擦拭性以及耐久性均差，所以只作为辅助交联剂引入配方，用来改善涂膜的柔韧性[1]。