適用于高速固化的預涂卷材用PVDF氟碳涂料的研究一、 國內卷材用涂料的發展現狀預涂金屬卷材最早使用醇酸樹脂涂料，但性能欠佳，難于滿足施工和使用要求，不久就被氨基醇酸樹脂代替。20世紀60年代轉向塑溶膠、聚酯樹脂涂料及丙烯酸涂料，60年代中期開發了有機硅改性聚酯和有機硅改性丙烯酸涂料，高性能的含氟樹脂涂料在60年代末被用到預涂金屬卷材中。氟涂料作為戶外超耐久涂料而逐漸得到人們的重視和肯定。氟碳涂料的品種也在逐漸的增加和豐富，除PVDF類以外，還有日本三菱鋁塑板用的熱固性氟碳涂料以及美國PPG公司的Megaflon系列熱固性氟碳涂料。我國卷材涂料生產起源于20世紀80年代，當時化工部組織力量自行研制；1987年上海振華造漆廠引進美國Parker公司的預處理技術及RelanceUniversal公司的系列卷材涂料。表1各類卷材用樹脂涂料的性能評價（數字越大，性能越佳）樹脂類型環氧飽和聚酯丙烯酸有機硅改性聚酯PVDF聚氯乙烯塑溶膠聚氨酯聚氨酯一聚酰胺最大干膜厚/以m1520?25202020?252004050硬度43443234韌性13224544耐磨性2333?43?43?434附著性42223344抗水解43334344耐化學53344244耐候性12335333耐腐蝕54422433國內卷材涂料企業近幾年得到長足的進步，但它們大多只生產普遍用途的，對于具超耐候性、自清潔、防涂鴉、高裝飾性的幾乎沒有涉及。國內高檔彩涂也全靠進口，主要原因就是高檔彩涂的生產應用沒有跟上。目前國內預涂卷材生產線已超過170條，2003年我國彩板產量145萬噸，使用卷材涂料5-6萬噸，但目前相當一部分彩板需要進口，彩板生產落后于市場需求，特別是一些質量要求高的彩板，如機場所用防塵、防污染的彩涂板等品種全部依賴進口。目前卷材涂料向環保與功能性發展。為了適應建筑業的發展和環保要求，我國正在開發環保型和功能性更強的卷材涂料。一是開發自清潔彩板涂料，二是開發功能性卷材涂料，三是要開發可快速烘干固化涂料體系。為提高生產效率，市場要求能達到運行速度180米/分鐘以上，在保證性能和外觀的情況下，固化時間18-20秒。二、國內外PVDF卷材涂料的進展和現狀PVDF涂料在國外從1960年代開始廣泛商業性應用，代表品種是阿托菲那公司（現在的Arkema）的Kynar500。80年代中期，美國Ausimont（現SolvaySolexis）獲得生產成為該技術的第二家主要供應商，商品名Hylar5000。PVDF涂料已證明具有30年以上的保護壽命，主要用于工廠加工，用于鋁塑板卷材輥涂涂裝和鋁擠出型材及板材噴涂涂裝。由于PVDF涂料的成膜性能較差，所以往往加入丙烯酸樹脂（一般是熱塑性丙烯酸樹脂），丙烯酸樹脂的加入量須低于30%才能達到高達25年以上的耐候性，熱熔型氟涂料需要高溫涂裝（200?300。0,對顏料的潤濕性差，光澤低（25?50），色彩單調往往是淺色調，因而限制了其應用范圍。典型的基于KYNAR500氟涂料的基本成份：KYNAR500樹脂（20—25%）至少占70%樹脂重量比；至少占40%總固量重量比；丙烯酸樹脂（8—11%）；顏料（12—16%）。KYNAR500?樹脂的化學成分為聚偏二氟乙烯，埃爾夫阿托化學公司對其PVDF產品的注冊商標。埃爾夫阿托化學公司并不生產KYNAR500?涂料，而是把KYNAR500?樹脂提供給其認證的油漆生產商。被認證的油漆生產商必須達到一系列認證要求。而且必須保證以KYNAR500?命名的涂料，至少含有70%的KYNAR500?樹脂重量比。如果KYNAR?樹脂含量低于70%，不允許使用KYNAR500?涂料的名稱。KYNAR500?涂料必須通過高溫烘烤由工廠加工涂覆于鋁制品，涂鋅鋼材或涂鋁鋼材上。涂裝工廠必須取得涂料生產商的認證，按涂料生產商的要求加工涂覆，涂層必須達到或超過美國建筑制造協會AAMA605.2標準或美國建筑噴涂協會ASCA96標準，并具有涂料生產商關于含有70%以上的埃爾夫阿托化學公司提供的KYNAR500?樹脂的認證說明。目前國外采用PVDF涂料公司有PPG、Valspar（麗利）、BASF、Akzo-Nobel等公司，主要用于鋁卷材以及鋁塑板的卷材涂裝。國內從事輥涂鋁擠出型材及板材涂料生產的廠家較多，但大多數為國外的技術，或者基料樹脂采用進口氟樹脂，再自行配漆，按所用樹脂類型也可以區分為二種類型，一類是進口PVDF樹脂，另一類是國產PVDF樹脂。PVDF氟樹脂生產廠商有Atofina的Kynar500、SolvaySolexis的Hylar5000和三愛富的FR921。對于前兩家企業，氟碳涂料制造商需獲得這兩家公司的質量許可才能生產PVDF氟涂料，涂裝廠也需獲得涂料制造商所需的生產許可才能從事PVDF氟碳涂裝，即所謂的“授權制”。目前國內獲得PVDF氟碳涂料許可證的廠家以國際大公司為主包括美國的PPG、Valspar、韓國KCC、荷蘭Akzo-Nobel、瑞典的Becker、日本立邦，合資公司包括深圳華陽化工有限公司，國內公司有上海振華造漆廠，這些廠家的產品均按照樹脂生產廠家要求生產，技術均可達到美國AAMA2605的標準。當然，也存在較少單位以國產PVDF樹脂來生產PVDF氟涂料的生產單位，如我們公司，其中最早的PVDF氟碳涂裝項目是上海虹橋機場候機樓，距今已有十多年，至今仍亮麗如新。表2PVDF氟碳涂料代表產品技術和公司樹脂類型/氟涂料類型代表產品 生產公司PVDF/丙烯酸涂料 Duranar（三涂色漆） PPGPVDF/丙烯酸涂料DuranarXL（四涂金屬漆）PPGPVDF/丙烯酸涂料FluroponClassicII（一涂珠光）ValsparPVDF/丙烯酸涂料FluroponPremiere（三涂色漆）ValsparPVDF/丙烯酸涂料FluroceramBASFPVDF/丙烯酸涂料SprayTrinarAKZOPVDF/丙烯酸涂料FC-HA500（一涂，三涂）上海衡峰二、 高速輥涂線用新型快干型PVDF氟碳涂料FC-HB500的開發我司在1991后開始氟碳涂料研究和應用，早期就從事PVDF類型氟碳工業涂料的研究，但隨著國外大PVDF涂料廠商進入中國，其原材料采購、資金及授權制帶來的一系列優勢，導致我司PVDF涂料市場逐漸萎縮，從1998年我司的主要產品轉到常溫固化氟碳涂料FEVE。針對目前市場上對于快速烘干固化涂料（如寶鋼180m/min的高速線）的市場需求，最近某外資企業開發成功了可快速固化的PVDF氟碳涂料，獲得了市場的好評。目前，我公司經過一年多的開發，也已經開發出完全超越傳統PVDF涂料的新型快干型卷材用氟碳涂料FC-HB500，其基本性能和實驗方法列在下表3?5。從FEVE氟碳涂料、傳統PVDF氟碳涂料和新型PVDF氟碳涂料FC-HB500的基本性能對比來看，都能滿足目前市場對于涂層鋁板、涂層鋼板的性能要求，但新型PVDF氟碳涂料FC-HB500既有傳統PVDF氟碳涂料的柔韌性好（0T）和獲高耐溶劑性（MEK大于200），又有新型FEVE氟碳涂料的高硬度，而且在烘烤條件上實現了突破一烘烤溫度在220°C30s左右，就可以得極其優異的性能，能為涂裝廠節省大量烘烤費用，大大拓展了PVDF類型氟碳涂料的應用范圍和適用性，我們相信快干型HB-500型氟碳涂料必將獲得廣大客戶的歡迎！

表3FC-HB500在不同溫度范圍的涂層性能項目FC-HB500涂裝工藝兩涂兩烘兩涂兩烘三涂三烘烘烤條件底漆220°C90s面漆90s底漆220C90s面漆90s底漆220C90s面漆220C200 220 240 260200220 24026090s清漆90s200220 240260顏色白色金屬色金屬色涂厚度(口m)25 25.425.2 25.325.125 25.2 2535 35 35 35光澤(60°)40 40 40 4028 28 28 2828 28 28 28鉛筆硬度H HH HH HH HH HH H層T彎112 20 1120 0 11耐溶劑(MEK)/>300>300>300>300>300>300>300>300>300>300>300>300次性耐沸水(2h)無變化無變化無變化耐酸性無變化無變化無變化(5%HCI48h)耐酸性無變化無變化無變化能(5%NaOH48h)耐沖擊性不脫漆.無裂痕不脫漆.無裂痕不脫漆.無裂痕(50kg.cm)表4FC-HB500在卷鋼上的涂層性能項目FC-HB500涂裝工藝兩涂兩烘兩涂兩烘三涂三烘烘烤條件底漆220C20s面漆300C30s底漆220C20s面漆300C30s底漆220C20s面漆220C20s清漆300C30s涂顏色白色金屬色金屬色厚度(口m)25.32535光澤(60°)402828層鉛筆硬度HHHT彎222性耐溶劑(MEK)/次>200>200>200>200>200>200>200>200>200耐沸水(2h)無變化無變化無變化耐酸性(5%HCI48h)無變化無變化無變化能耐酸性(5%NaOH48h)無變化無變化無變化耐沖擊性(50kg.cm)不脫漆.無裂痕不脫漆.無裂痕不脫漆.無裂痕表5FC-S300B和FC-HB500涂層項目FC-S300BFC-H涂裝工藝兩涂兩烘兩涂兩烘兩涂兩烘兩涂P烘烤條件(底漆200°C90s，面漆241°C)30s 60s 90s120s底漆200C90s，面漆241C)30s 60s 90s120s底漆220C90s面漆241C30s 60s 90s120s底漆220C9030s 60s涂層性能顏色白色金屬色白色金屬厚度（”m）25 25 25.1 25.325.125.425.2 25.325 25.425.2 25.325.125光澤（60°）79 78 79 7980 80 80 8040 40 40 4028 28鉛筆硬度2H2H2H