摘要：概括了塑钢型材用双组分氟碳漆的特点和功能。通过对树脂、溶剂、颜填料、助剂、交联剂的种类 和用量进行分析，得到了效果优良的配方。 | |
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目前我国有塑钢门窗生产线 3 300 多条，每年可生产 6 000 万 m2 门窗，为 3 亿 m2 的建筑配套。由于塑钢门窗具有易加工，价格较铝合金门窗低，密封 性能好等优点，在门窗市场上是继木质门窗后占据 主导的门窗材料。
因门窗直接受到阳光照射，紫外线会加速 PVC 型材的老化，缩短门窗的使用寿命，克服以上缺憾最有效的方法就是在型材的表面涂装一层涂料，既美观又可达到抗老化的目的。由于氟碳涂料中的基料氟树脂所含 C — F 键是已知的最强的分子键之一，键能高达 486 J ／ mol ，而且键距短。因此，氟碳涂料具 有优异的耐酸、耐碱、耐温、自润滑、抗辐射性等性 能。但是，在塑钢型材上直接涂覆氟碳涂料，附着力达不到要求。目前国外还没有关于在塑钢型材上直接涂覆附着力好、能适应塑钢型材软化温度低的氟碳涂料的报道。本研究制得了塑钢型材用双组分氟碳漆并作了性能分析。
1 实验部分
1 ． 1 原材料
实验选用某公司产氟树脂 F — 200 、德固萨公司的 LTW — B 附着力促进树脂、 LTH 附着力促进树脂，拜耳公司生产的耐候性能优异的 N—75 脂肪族多异氰酸酯作为交联剂，其它原料包括进口或国产催干剂、抗紫外线吸收剂、耐沾污剂和溶剂，进口金红石型钛白粉、酞菁蓝、永固黄、滑石粉、助剂等。
1 ． 2 配方设计
双组分氟碳涂料配方见表 1 。
表 1 双组分氟碳涂料参考配方
1 ． 3 生产工艺
在容器中加入规定量的氟树脂、附着力促进树脂、分散剂和部分混合溶剂，搅拌均匀后加入各种颜填料，分散研磨至细度≤ 20 μ m 后，按配方量加入剩余氟树脂和功能性助剂，并用剩余混合溶剂调节粘度，搅拌均匀后过滤，各项技术指标检验合格后计量包装。
1 ． 4 性能指标
塑钢型材用双组分氟碳漆的性能指标及检测方法见表 2 。
表 2 双组分氟碳漆的性能指标及检测方法 | 2 结果与讨论
2 ． 1 树脂和溶剂的选择
我们选用了某个公司研制并生产的氟树脂，其性能指标如下：羟值： 40 ～ 60 mgKOH ／ g ；酸值： 3 ～ 8 mgKOH ／ g ；固含量： 53 ％ ～ 55 ％ ；氟含量： 20 ％ ～ 24 ％。所用的溶剂是参照溶解度参数来进行选择的，即溶剂的溶解度参数要尽量接近于所溶树脂的溶解度参数 ( 相似相溶原理 ) 。而与待涂的塑钢基材的溶解度参数相差较大 ( 以避免溶解基材 ) 。
2 ． 2 附着力促进树脂的选择
附着力促进树脂可以有效改善涂膜的附着性能、改进生产工艺、改善施工条件、提高产品质量、赋予漆膜特殊功能。选用合适的附着力促进树脂有助于聚合物在漆膜中有较高迁移性，使之较快的迁移至塑钢基材界面并形成吸附。通过具有反应性官能团的附着力促进树脂与塑钢基材形成较强的化学键 等来增强漆膜与底材的有效接触。我们选择了不同的 附着力促进树脂进行了对比试验，结果见表 3 。从中可以看出：选用 LTW — 8 附着力促进树脂为佳。
表 3 附着力促进树脂对漆膜附着力的影响
2 ． 3 颜填料的选择
选用耐候性好的颜填料，如金红石型钛白粉、酞菁蓝、永固黄、滑石粉等，涂料中颜料的表面积可根据涂料用量的多少而不同。且相同质量的不同颜料其表面积也存在差异。高比表面活性颜料会吸附更多的附着力促进树脂，从而导致塑钢底材化学键合的活性基团减少，影响附着性能。故尽量选用低比表面活性颜料。
2 ． 4 底材表面处理剂
选用了酮类和醇类等溶剂混合作为底材表面处理剂，既不伤底材又可以除掉塑钢型材表面的增塑剂、油垢、手汗，使涂料的附着力更好。
2 ． 5 助剂的选择
选用有机改性硅氧烷或氟碳改性聚丙烯酸类流平剂，选用聚硅氧烷溶液为消泡剂和含亲和颜料基团的高相对分子质量嵌段共聚物溶液为分散剂，并添加少量抗紫外线吸收剂、耐沾污剂和催干剂。
2 ． 6 交联剂的选择
以拜耳公司的 N 一 75 脂肪族异氰酸酯作为交联剂，其性能指标如下：粘度： (150 ± 100)mPa · s ； NCO 值： (16 ． 5 ± 0 ． 5) ％ ；固体分： (75 ± 1 ． 0) ％ ；相对密度： 1 ． 07 ；闪点： 35 ℃ ；游离单体含量： <0 ． 3 ％。
2 ． 7 塑钢型材用双组分氟碳漆的施工
常温下适合高压无气喷涂。施工工艺流程如下：
型材表面预处理一喷涂一涂层烘干一型材涂层表面覆保护膜。
烘烤温度： 60 ～ 70 ℃ 。烘烤时间： 50 ～ 60 min 。
3 结语
(1) 研制开发的塑钢型材用双组分氟碳漆可直接涂覆在塑钢型材上，而不用涂配套底漆。
(2) 附着力促进树脂与氟树脂混溶性比较好，可以很好地改善漆膜的附着力。
(3) 由氟树脂作为主体成膜物质，漆膜的硬度、 耐盐雾性、耐老化性、耐氨水性、耐盐水性、耐酸性较丙烯酸涂料提高 2 ～ 3 倍。
(4) 施工方法能够满足流水线作业，工艺简单，省时省能源。
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