1.前言

    随着社会经济的发展，对环境保护的要求越来越高，粉末涂料由于其低污染、高环保、高应用率、高装饰性等特点，在工业涂料行业中所占的比重也越来越大，作为粉末涂料的高端产品—氟碳粉末涂料，由于其拥有的优异的耐化学品性、耐候性及高装饰性，它能更好地保护工业装置和其他结构设施，广泛应用于桥梁、门窗围墙等建筑材料以及汽车车体、家电产品等。

    作为粉末涂料中高档涂料的代表之一，热固性氟碳粉末涂料的研究开发将成为今后氟碳粉末涂料的开发的热点和亮点，有着极大的市场发展潜力。由于近几年国内已经开发出了热固性氟碳粉末涂料用氟树脂，在此我们简单探讨一下影响氟碳粉末涂料性能的几点因素。

    2.氟树脂对涂料各种性能的影响

    2.1氟树脂对涂膜物理机械性能的影响

    我们在此探讨对涂料物理性能的影响包括涂料的储存稳定性、涂料涂膜表观以及涂料涂膜机械性能。

    2.1.1对涂料储存稳定性的影响

    热固性粉末氟树脂的分子量对于热固性氟碳粉末涂料的物理化学性能影响较大。树脂的韧性会随着分子量的增加而增加，在制备涂料时不容易粉碎，不易得到较理想的粉末粒子，在一定程度上会影响涂料的储存稳定性；分子量较小，其氟含量会降低，使涂料达不到超耐候的要求。

    热固性粉末氟树脂是在溶剂中进行的聚合反应，在后处理的过程中需要尽可能多的除去这部分溶剂以及未反应完全的残留单体。由于溶剂和残留单体的玻璃化温度较低，会大大降低树脂本身的玻璃化温度，不但降低涂料的物理化学性能，同时也大大降低了涂料的储存稳定性，所以要尽可能的控制好树脂的挥发份。如表1给出树脂不同技术参数对涂料储存稳定性的影响。

表1 树脂对涂料储存稳定性的影响

    由表1中可以看出热固性氟碳粉末树脂的玻璃化温度、分子量和挥发分对粉末涂料储存稳定性影响较大，这就要求氟碳粉末树脂制备时要控制好这三方面，树脂的玻璃化温度最好控制在60度以上，树脂的分子量控制在2-3万，树脂的挥发分控制在5%以下。

    同时在我们大量的试验过程中发现，如果树脂的挥发份过低，就会影响涂料涂膜的流平性，尤其在树脂挥发份低于2%的情况下，涂膜会出现严重的橘皮现象。

    2.1.2对涂膜表观的影响

    热固性氟粉末树脂是一类羟基树脂，分子量比较大，为直链结构，为了体现其高耐候性和耐化学药品性等，一般选择多异氰酸酯作为交联固化剂，在交联固化过程中形成网状大分子结构。图1给出热固性氟粉末树脂和封闭型异氰酸酯固化剂的固化反应机理：

图1 热固性氟粉末树脂和封闭型异氰酸酯固化反应机理

    在热固性氟粉末涂料固化剂选择过程中，首先要考虑氟粉末树脂与固化剂相溶性，比较简便的试验方法就是在一块马口铁板上放少许树脂和固化剂，交界处树脂和固化剂要有部分混合，然后放入烘箱烘烤固化，固化反应结束后如果交界处出现颜色黄变或其他与单纯树脂或固化剂熔化后不一致的现象，则说明固化剂与树脂相溶性不好，反之，则说明相溶性好。只有树脂与固化剂拥有较好的相溶性，涂膜才不会出现失光、颗粒等表面弊病。

    为解决涂膜表观不佳的现象，可以在涂料的配比过程中添加除气剂、润湿剂等助剂，降低涂膜与基材表面的表面张力，增加涂膜的流动性，消除猪毛孔等弊病。

    2.1.3对涂料涂膜物理机械性能和化学性能的影响

    由于氟碳粉末涂料用树脂为羟基树脂，在制备树脂的过程中为控制树脂拥有较高的玻璃化温度，硬单体的配比量较多，树脂性能表现为硬度较高。同时羟值含量对于涂料涂膜在附着力、铅笔硬度、冲击、弯曲等机械性能方面以及耐化学介质方面有很大的影响。如表2：树脂羟值对涂料涂膜机械性能的影响，表3树脂羟值对涂料涂膜化学性能的影响：

表2 树脂羟值对涂料涂膜机械性能的影响

    由表2中可以看出树脂的羟值越小，漆膜的柔韧性越好、表面硬度越低、机械性能越好。

表3 树脂羟值对涂料涂膜化学性能的影响 

   3.固化剂对涂料各种性能的影响

    氟碳粉末涂料所应用的固化剂为固体异氰酸酯，现在市场上所应用的异氰酸酯分为封闭型和非封闭型两种。异氰酸酯在跟氟碳树脂反应的过程中，封闭型异氰酸酯会释放出小分子量的+BH。不同固化剂对涂料的成膜及涂膜的物理机械性能和化学性能也是不一样，通过选择不同厂家固化剂做对比试验所产生的试验结果如表4不同固化剂对涂膜物理化学性能的影响：

表4 不同固化剂对涂膜物理化学性能的影响

影响氟碳粉末涂料性能的因素

    注：耐人工加速老化性是按GB/T16585规定，采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法，光源为UV-B（313nm）灯管。每一循环试验条件为UV光照，60℃，4h；冷凝，50℃，4h。

    由表中可以看出，不同厂家的固化剂NCO含量不同，做出的配方对涂料的理化性能有很大的影响。

    4.颜填料对涂料性能的影响

    氟碳粉末涂料所用的填料根常规粉末涂料所用的填料基本是一样的，但是不同的填料对氟碳粉末涂料的性能影响也是不一样的。表5为添加不同填料对涂料的影响：

表5 不同填料对涂料的影响

影响氟碳粉末涂料性能的因素

    注：填料在整个配方中的含量为10%。浅色系加有20%钛白粉2310。

    经过试验可知，加入沉淀钡

对涂料的耐候性没有影响，但是沉淀钡的细度以及添加量对涂料的涂膜流平性影响很大，如表6：沉淀钡的细度对涂料的涂膜流平性影响，表7添加量对涂膜流平性的影响：

表6 沉淀钡的细度对涂料的涂膜流平性影响

影响氟碳粉末涂料性能的因素

    注：沉淀钡在整个配方中的含量为10%，纯白色涂料

表7 添加量对涂膜流平性的影响

影响氟碳粉末涂料性能的因素

    注：1---流平性很好6---流平性很差

    由表中可以看出，随着配方中填料量的增加，涂料流平性越来越差。

    5.结束语

    热固性氟粉末涂料在国内粉末涂料市场是一个新生事物，随着国内粉末涂料市场的不断完善和成熟，相信不久后热固性氟粉末涂料将在粉末涂料市场占有一席之地，作为粉末涂料中高档代表之一，热固性氟粉末涂料的研究开发有着极大的市场发展潜力。如何做好热固性氟碳粉末涂料，使其达到高性能与高装饰性于一体，是热固性氟碳粉末涂料拓宽应用面的一个课题