关键词:氟碳;丙烯酸乳液;应用

    1前言

    建筑涂料一般除用来保护建筑物外表面,抵抗湿气、水分、紫外线等气候侵袭外,还赋予建筑物的视觉美观,呈现色彩的多样化。其中所用树脂从早期醇酸树脂及现通用的醋丙、醋叔、苯丙、纯丙乳液,以至最高级的氟碳树脂乳液。因环保的需求,从溶剂型逐渐向水性化发展,在整个市场均各有其需求及用途。

    一般外墙建筑涂料除耐水、耐碱及色彩的要求外,还要求耐候及抗污。早期因抗污要求而常用油性漆,又因耐候性要求(尤其较高层建筑物)以油性氟碳树脂为主,利用氟碳树脂的低表面能、高键结力的结构特性来抵抗紫外线侵袭。唯因单价高、施工不易(如PVDF)、双组分使用期的限制(如CTFE/乙烯酯共聚物),再限制其使用范围。尤其近年来环保因素的要求,如何获得耐水、耐碱等基本性质外,还兼具耐候、抗污特性,且单价适中的水性外墙用树脂,为本产品之设计目标。

    2设计构想

    经多年研发,利用氟单体与丙烯酸单体经特殊共聚方法,形成分子链互穿结构(IPN)具有:

    (1)原丙烯酸树脂之密着性、耐水、耐碱及颜色鲜艳等特性;(2)原氟碳树脂的低表面能、高键结能所表现出的化学安定性,因此树脂具有如下性质以提高耐候、抗污特性:①因两种不同结构分子互穿,成膜过程中导致表面轻微分层,形成表面有细微粗糙化的突出结构;降低外来物质(例如空气灰尘)与涂膜表面的接触面积,使其表面水接触角提高和表面能降低,外来物质不易附着或易擦拭,如图1所示。2%炭黑水溶液,常温涂抹后放置4h再以清水冲洗如图2所示。氟碳丙烯酸乳液透明膜表面的接触角与表面能如表1所示。②利用分子互穿结构,使氟碳分子吸收部分紫外线能量,延长树脂耐候时限。如图3白漆QUV图。

表1氟碳丙烯酸乳液膜表面的接触角与表面能

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    3实验测试

    以上述方法合成不同氟含量的乳液,与市售丙烯酸乳液分别配22%PVC、40%PVC白漆。除一般物化性质测试外,应特别着重其耐候、抗污性的比较,其配漆参考配方如表2、表3所示。颜料的分散在1000r/min下搅拌4h,过滤。

图1不同树脂透明膜AFM图

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图2抗沾污试验

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