卷钢涂料技术课件.ppt

1、1俞剑峰俞剑峰20112011年年11 11月月2内容内容一、卷材涂料基本知识一、卷材涂料基本知识二、卷材涂料用底漆二、卷材涂料用底漆三、卷材涂料用主要面漆的品种三、卷材涂料用主要面漆的品种四、卷材涂料技术发展四、卷材涂料技术发展五、彩涂板的常见问题五、彩涂板的常见问题3一、卷材涂料基本知识一、卷材涂料基本知识4卷材涂装的优势卷材涂装的优势涂布一个平坦的表面比涂布三维不规则的物体：更涂布一个平坦的表面比涂布三维不规则的物体：更容易、高效、经济、环保、质量稳定。容易、高效、经济、环保、质量稳定。5彩板的发展彩板的发展 国外第一条生产线：美国（1936年） 英国(1961年) 日本(1951年)

2、国内，80年代中后期开始引进四条卷材流水线，以宝钢1号线为最大（22.8万吨），1989年投产。 2005年，国内产能已近1600万吨，而实际生产约250万吨。 由于彩钢生产能力过剩，过度竞争已严重影响彩板及彩板涂料的健康发展。6国外彩板用途（国外彩板用途（ECCA)7彩涂板的基本结构彩涂板的基本结构8 彩涂板分类彩涂板分类按镀层：电镀锌、热镀锌、镀铝锌彩板按镀层：电镀锌、热镀锌、镀铝锌彩板涂料品种：聚酯、涂料品种：聚酯、HDPHDP聚酯、聚酯、SMPSMP、PVDFPVDF、PVCPVC溶溶 胶、丙烯酸酯等胶、丙烯酸酯等 其它功能性彩板其它功能性彩板9涂层性能的表征涂层性能的表征 膜厚（与耐

3、候性、防腐蚀性有关）膜厚（与耐候性、防腐蚀性有关） 色差、光泽（与用户喜好有关）色差、光泽（与用户喜好有关） T T弯、冲击、铅笔硬度（与加工性能有关，涂弯、冲击、铅笔硬度（与加工性能有关，涂层性能需要达到硬度和柔韧性的最佳平衡）层性能需要达到硬度和柔韧性的最佳平衡） 老化性、耐盐雾性等（与户外使用年限有关）老化性、耐盐雾性等（与户外使用年限有关） 表面外观及装饰性表面外观及装饰性10卷材涂料分类卷材涂料分类底漆底漆 环氧型或混合型环氧型或混合型 聚酯型聚酯型、聚氨酯聚氨酯型型面漆面漆 聚酯、硅改性聚酯、聚酯、硅改性聚酯、HDP、（建筑）（建筑） PVDF、 PVC塑溶胶、聚氨酯塑溶胶、聚氨酯

4、 面漆面漆 聚酯、聚氨酯聚酯、聚氨酯（家电）（家电）背面漆背面漆 聚酯、环氧或聚氨酯聚酯、环氧或聚氨酯 11涂层体系涂层结构膜厚（um）背面可发泡性正面背面1/1155要求2/15+185要求2/25+185+8不要求2/5+183+6要求12种类用途涂料涂装条件膜厚PMT表层涂装外用建筑聚酯类、硅酮树脂15-20220-230内用建筑高分子聚酯类聚氯乙烯类15-2030100230200耐久建筑氟树脂类聚氯乙烯类20125-250250200家电用材高分子聚酯类15-20200230汽车用材环氧树脂类0.5-1.3240底层涂装环氧、聚酯等38230-250底层涂装(背面)聚酯、环氧类515

5、220-230卷钢涂料的基本用途卷钢涂料的基本用途13涂层性能比较涂层性能比较树脂类别树脂类别硬度硬度折弯折弯耐腐蚀性耐腐蚀性耐候性耐候性成本成本膜厚膜厚/um聚酯聚酯优优良良良良良良优优20丙烯酸树脂丙烯酸树脂良良可可良良良良优优20硅改性聚酯硅改性聚酯良良良良良良优优良良20PVC溶胶溶胶可可优优优优良良可可200PVDF树脂树脂良良优优优优优优劣劣25高分子聚酯高分子聚酯良良优优良良劣劣良良2014涂料的基本组成及性能调整涂料的基本组成及性能调整15161、环氧底漆的涂料、环氧底漆的涂料 环氧底漆是以环氧树脂为主要成膜物质的涂料，环氧底漆是以环氧树脂为主要成膜物质的涂料，能与氨基树脂、异

6、氰酸酯等活性交联剂配合，能与氨基树脂、异氰酸酯等活性交联剂配合，制成各种环氧涂料。制成各种环氧涂料。 环氧树脂具有较多强极性的羟基及醚键，因而环氧树脂具有较多强极性的羟基及醚键，因而对极性底材有优异的附着力。对极性底材有优异的附着力。 由于环氧树脂分子链上具有大量的羟基，漆膜由于环氧树脂分子链上具有大量的羟基，漆膜固化后成网状的三维结构，具有优异的防腐性固化后成网状的三维结构，具有优异的防腐性及耐化学品性。及耐化学品性。 分子中的醚键又方便于分子键旋转，因此具有分子中的醚键又方便于分子键旋转，因此具有一定的韧性和柔韧性。一定的韧性和柔韧性。17 目前环氧卷材底漆用交联剂一般采用脲醛类的目前环氧

7、卷材底漆用交联剂一般采用脲醛类的氨基树脂，其有较高的交联密度、柔韧性和对氨基树脂，其有较高的交联密度、柔韧性和对底材的附着力，采用封闭型异氰酸酯交联的环底材的附着力，采用封闭型异氰酸酯交联的环氧聚氨酯底漆由于其对底材的附着力较差，一氧聚氨酯底漆由于其对底材的附着力较差，一般较少使用。般较少使用。 环氧底漆主要有高分子量的环氧树脂、防锈颜环氧底漆主要有高分子量的环氧树脂、防锈颜料、氨基树脂、交联催化剂、溶剂及助剂等组料、氨基树脂、交联催化剂、溶剂及助剂等组成，通过高温烘烤，环氧树脂中的仲羟基与氨成，通过高温烘烤，环氧树脂中的仲羟基与氨基树脂的烷氧基和羟甲基反应，形成较高交联基树脂的烷氧基和羟甲基

8、反应，形成较高交联密度的漆膜。密度的漆膜。 18CCH3CH3HOOH+nClCH2CHCH2OCCH3CH3CH2OOCHCH2CH2CHCH2OOOHCCH3CH3OCH2CHCH2Om1920上表中，5-最好 4-好 3-较好 2-一般 1-较差211、硬度比较、硬度比较 漆膜硬度与聚合物的玻璃化转变温度（漆膜硬度与聚合物的玻璃化转变温度（Tg）高低）高低和漆膜的交联密度有关。和漆膜的交联密度有关。 环氧底漆采用高分子量的环氧树脂作为其主要成膜环氧底漆采用高分子量的环氧树脂作为其主要成膜物质，高分子量环氧树脂具有较高的软化点（一般物质，高分子量环氧树脂具有较高的软化点（一般大于大于130

9、），固化后漆膜的），固化后漆膜的Tg常常高于我们彩涂常常高于我们彩涂板使用环境温度，加上环氧树脂中特殊的芳环结构板使用环境温度，加上环氧树脂中特殊的芳环结构而异常的坚硬。而异常的坚硬。 每个环氧树脂分子拥有十多个可反应的羟基基团，每个环氧树脂分子拥有十多个可反应的羟基基团，可与氨基树脂的羟甲基反应，形成较高交联密度致可与氨基树脂的羟甲基反应，形成较高交联密度致密的三维网状结构密的三维网状结构。22 聚氨酯底漆采用的高分子量线型的端羟聚氨酯底漆采用的高分子量线型的端羟基聚酯树脂，为了得到综合性能良好的基聚酯树脂，为了得到综合性能良好的漆膜，聚酯树脂典型的漆膜，聚酯树脂典型的Tg值一般在值一般在3

10、0-50间。间。 每个聚酯树脂含有两个可与异氰酸酯反每个聚酯树脂含有两个可与异氰酸酯反应的端羟基，交联密度相对较低，具有应的端羟基，交联密度相对较低，具有较好的弹性，其固化后的漆膜将比环氧较好的弹性，其固化后的漆膜将比环氧底漆的硬度低。底漆的硬度低。 232、T弯性能比较 在许多情况下，预涂金属产品承受机械在许多情况下，预涂金属产品承受机械力制成各种形状的产品，要求漆膜断裂力制成各种形状的产品，要求漆膜断裂时伸长大于漆膜变形时的伸长，使折弯时伸长大于漆膜变形时的伸长，使折弯后具有良好的附着力。后具有良好的附着力。 作为每一特征的聚合物漆膜其作为每一特征的聚合物漆膜其Tg（玻璃（玻璃化转变温度）

11、是一定的，对后加工的预化转变温度）是一定的，对后加工的预涂产品应选择合适的涂产品应选择合适的Tg和和Tg转变区，以转变区，以达到较好的后加工性。达到较好的后加工性。24 环氧底漆分子中的醚键便于分子链的旋转，高环氧底漆分子中的醚键便于分子链的旋转，高分子量环氧树脂尽管其分子量环氧树脂尽管其Tg较高（软化点大于较高（软化点大于130），远远大于折弯时室温，但固化后的），远远大于折弯时室温，但固化后的漆膜仍具有不错的韧性。漆膜仍具有不错的韧性。 聚氨酯底漆漆膜的聚氨酯底漆漆膜的TgTg和和TgTg转变区较接近室温，转变区较接近室温，但通过高聚物氨酯键间形成非环或环状的氢键，但通过高聚物氨酯键间形成

12、非环或环状的氢键，赋予其比环氧底漆好更的弹性和韧性，而且折赋予其比环氧底漆好更的弹性和韧性，而且折弯后的裂缝较小。弯后的裂缝较小。 253 3、耐磨损性与耐擦伤性比较、耐磨损性与耐擦伤性比较 磨损与擦伤是两个不同的概念，磨损是漆膜被外力磨掉，磨损与擦伤是两个不同的概念，磨损是漆膜被外力磨掉，而擦伤是受外力后改变了其表面外观的现象，使外观变差。而擦伤是受外力后改变了其表面外观的现象，使外观变差。 一般认为硬的物体较软的物体不易磨损，但有时软的物体一般认为硬的物体较软的物体不易磨损，但有时软的物体更耐磨，就象汽车轮胎具有极好的耐磨性一样。在接触面更耐磨，就象汽车轮胎具有极好的耐磨性一样。在接触面积

13、一定的情况下，漆膜耐磨损性与漆膜的断裂能成正比，积一定的情况下，漆膜耐磨损性与漆膜的断裂能成正比，既漆膜断裂时的伸长值与耐磨性能一致。既漆膜断裂时的伸长值与耐磨性能一致。 耐擦伤性与耐磨性表现为两个不同的情况，一般提高耐擦耐擦伤性与耐磨性表现为两个不同的情况，一般提高耐擦伤性可通过两种途径，使漆膜足够坚硬，外力不能深入漆伤性可通过两种途径，使漆膜足够坚硬，外力不能深入漆膜表面，或使漆膜有足够的弹性，在应力消除后恢复原状。膜表面，或使漆膜有足够的弹性，在应力消除后恢复原状。26 对环氧底漆而言，即使在较低的膜厚情况下，由于其较对环氧底漆而言，即使在较低的膜厚情况下，由于其较高的交联密度，实现了漆

14、膜较高的贮存模量和硬度，并高的交联密度，实现了漆膜较高的贮存模量和硬度，并使漆膜得到了较好的耐刮擦伤性，但漆膜的柔韧性不及使漆膜得到了较好的耐刮擦伤性，但漆膜的柔韧性不及聚氨酯。聚氨酯。 对聚氨酯底漆而言，由于适合用于聚氨酯底漆交联密度对聚氨酯底漆而言，由于适合用于聚氨酯底漆交联密度不易太高，否则影响聚氨酯底漆的重涂问题，而产生不不易太高，否则影响聚氨酯底漆的重涂问题，而产生不良影响。一般情况下，所采用的聚酯树脂的羟值不易太良影响。一般情况下，所采用的聚酯树脂的羟值不易太高，固化后的漆膜交联密度不会太好，所以漆膜的贮存高，固化后的漆膜交联密度不会太好，所以漆膜的贮存模量和硬度不及环氧底漆，得到

15、的漆膜柔韧性较好，但模量和硬度不及环氧底漆，得到的漆膜柔韧性较好，但耐刮擦伤性不及环氧底漆。耐刮擦伤性不及环氧底漆。27 采用磨耗仪测定漆膜的耐磨性以表示漆膜在加采用磨耗仪测定漆膜的耐磨性以表示漆膜在加工中遇到的耐擦伤、划伤和刮伤等性能好坏，工中遇到的耐擦伤、划伤和刮伤等性能好坏，其实不是很科学，而且在实际生活中，两者是其实不是很科学，而且在实际生活中，两者是相矛盾的。相矛盾的。 彩板在加工时遇到的划伤和我们平时使用硬币彩板在加工时遇到的划伤和我们平时使用硬币测试、铅笔硬度测试、硬物碰撞、针尖划痕等测试、铅笔硬度测试、硬物碰撞、针尖划痕等与耐擦伤性是差不多一个概念，但与磨耗不能与耐擦伤性是差不

16、多一个概念，但与磨耗不能等同而论。等同而论。284、附着力比较、附着力比较 漆膜附着在钢铁表面，主要靠依靠聚合物中的漆膜附着在钢铁表面，主要靠依靠聚合物中的极性基团和钢板表面转化层间范德华力的作用。极性基团和钢板表面转化层间范德华力的作用。 环氧树脂分子链上拥有相当多的羟基基团，固环氧树脂分子链上拥有相当多的羟基基团，固化后尚余一定强极性的羟基基团，可对钢板表化后尚余一定强极性的羟基基团，可对钢板表面产生良好的附着力。面产生良好的附着力。 聚氨酯底漆漆膜中的羟基基本固化完，其对钢聚氨酯底漆漆膜中的羟基基本固化完，其对钢板附着力主要依靠氨酯键间氢键的极性及聚酯板附着力主要依靠氨酯键间氢键的极性及

17、聚酯中的羰基极性，其对钢板的附着力稍逊色于环中的羰基极性，其对钢板的附着力稍逊色于环氧树脂漆氧树脂漆 。29305、耐腐蚀性比较、耐腐蚀性比较 环氧树脂漆中只有醚键和羟基，而且两个刚性环氧树脂漆中只有醚键和羟基，而且两个刚性的苯环和较高的玻璃化温度屏蔽了羟基和醚键，的苯环和较高的玻璃化温度屏蔽了羟基和醚键，因而产品有较好的耐水性和耐化学品性，不易因而产品有较好的耐水性和耐化学品性，不易皂化，是优良防腐蚀涂料。皂化，是优良防腐蚀涂料。 聚氨酯底漆中含有较多的酯键和氨酯键，聚氨聚氨酯底漆中含有较多的酯键和氨酯键，聚氨酯底漆中氨酯键可产生非环形或环形的氢键，酯底漆中氨酯键可产生非环形或环形的氢键，与

18、聚酯底漆相比拥有较好的耐水性和防腐蚀性，与聚酯底漆相比拥有较好的耐水性和防腐蚀性，但由于漆膜中酯键的大量存在防腐蚀性稍逊色但由于漆膜中酯键的大量存在防腐蚀性稍逊色于环氧树脂类漆。于环氧树脂类漆。 316、发泡粘结性比较、发泡粘结性比较 漆膜的发泡粘结性主要与漆膜中活性羟基（或极性基漆膜的发泡粘结性主要与漆膜中活性羟基（或极性基团）的多少及漆膜的交联密度有关，一般而言，漆膜团）的多少及漆膜的交联密度有关，一般而言，漆膜交联密度越大，发泡粘结的难度也大，如普通聚酯面交联密度越大，发泡粘结的难度也大，如普通聚酯面漆或背漆较难发泡，另一方面，漆膜中剩余的活性羟漆或背漆较难发泡，另一方面，漆膜中剩余的活

19、性羟基或极性基团越多，则发泡相对就容易。基或极性基团越多，则发泡相对就容易。 众所周知，高分子环氧树脂分子链拥有多个羟基，便众所周知，高分子环氧树脂分子链拥有多个羟基，便于聚氨酯发泡剂的粘结，比较适合于聚氨酯发泡剂的粘结，比较适合2/1产品背面发泡的产品背面发泡的要求。而聚氨酯底漆经固化后，漆膜中已基本不存在要求。而聚氨酯底漆经固化后，漆膜中已基本不存在羟基基团，生存的氨酯键尽管有一定的极性，但发泡羟基基团，生存的氨酯键尽管有一定的极性，但发泡性能不及活性的羟基基团，因此聚氨酯发泡性能较环性能不及活性的羟基基团，因此聚氨酯发泡性能较环氧底漆稍差。氧底漆稍差。 327、耐粘漆性比较、耐粘漆性比较

20、 耐粘漆性与漆膜的硬度、耐粘漆性与漆膜的硬度、Tg和交联密度和交联密度有密切的关系，所以环氧树脂的耐粘漆有密切的关系，所以环氧树脂的耐粘漆性一般较聚氨酯底漆好一些。特别在较性一般较聚氨酯底漆好一些。特别在较高环境温度下使用时，环氧底漆的粘漆高环境温度下使用时，环氧底漆的粘漆性有明显的优势。性有明显的优势。33 在欧美，聚氨酯底漆在卷材中的应用较普及，可达到建筑在欧美，聚氨酯底漆在卷材中的应用较普及，可达到建筑和家电底漆的通用化，比较迎合彩涂用户的需要，并且降和家电底漆的通用化，比较迎合彩涂用户的需要，并且降低了涂料的库存费用。低了涂料的库存费用。 在亚洲，彩涂流水线装备较欧美有一定的差距，由于

21、市场在亚洲，彩涂流水线装备较欧美有一定的差距，由于市场需求量最大的是建筑用彩涂板，而对家电用彩涂板的需求需求量最大的是建筑用彩涂板，而对家电用彩涂板的需求相对迟缓，由于建筑彩涂板对漆膜的折弯性能要求不高，相对迟缓，由于建筑彩涂板对漆膜的折弯性能要求不高，底漆较多采用环氧底漆，占底漆的份额超过底漆较多采用环氧底漆，占底漆的份额超过80%。 我国建筑用的彩板加工设备落后，容易造成漆膜的拉伤、我国建筑用的彩板加工设备落后，容易造成漆膜的拉伤、刮伤等不足，限制了聚氨酯涂料在卷材涂装中的应用。刮伤等不足，限制了聚氨酯涂料在卷材涂装中的应用。34三、卷材涂料用面漆三、卷材涂料用面漆351 1、聚酯卷材涂料

22、、聚酯卷材涂料3637 漆膜性能取决于许多因素，漆膜性能取决于许多因素，包括：包括： 树脂的品种树脂的品种 分子量大小分子量大小 玻璃化温度（玻璃化温度（g） 交联剂类型与用量交联剂类型与用量 固化催化剂固化催化剂 固化条件固化条件38392 2、有机硅聚酯卷材涂料、有机硅聚酯卷材涂料40特性特性 良好的耐热性良好的耐热性 突出的耐候性突出的耐候性 较好的耐水解性较好的耐水解性 较好的硬度、耐磨性较好的硬度、耐磨性 T弯曲性能一般弯曲性能一般414243涂料性能取决于涂料性能取决于444546氟涂料常用单体：四氟乙烯 (TFE)- “TEFLON”、 ZEFFLE GK三氟氯乙烯 (CTFE)

23、 - Lumiflon （FEVE）涂层偏二氟乙烯 (VDF)-金属幕墙的PVDF涂层氟乙烯 (VF)-防腐内壁涂层全氟烷基乙基丙烯酸酯- Asahi Guard疏水涂层疏水涂层 氟涂料-含氟量究竟为多少含氟量究竟为多少 ？ 47 由于含氟聚合物的高结晶性，限制了其应由于含氟聚合物的高结晶性，限制了其应用，可采用非含氟的单体参与共聚。用，可采用非含氟的单体参与共聚。 采用羟丁基乙烯基醚采用羟丁基乙烯基醚 (HBVE) (HBVE) 、乙基乙烯、乙基乙烯基醚基醚 (EVE) (EVE) 、环己基乙烯基醚（、环己基乙烯基醚（CHVECHVE）、）、羟乙基烯丙基醚、醋酸乙烯酯、叔碳酸乙羟乙基烯丙基醚

24、、醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯等单体进行共聚，降低结晶度。烯酯等单体进行共聚，降低结晶度。 国内普遍采用乙烯基酯作为共聚单体，由国内普遍采用乙烯基酯作为共聚单体，由于竞聚率问题，不能形成规整于竞聚率问题，不能形成规整“ABABAB”ABABAB”结构，以及乙烯基酯的水解问题，影响其结构，以及乙烯基酯的水解问题，影响其综合性能。综合性能。降低结晶性途径降低结晶性途径48PVDF、FEVE涂层氟含量比较涂层氟含量比较氟树脂与配合树脂比例氟树脂与配合树脂比例 PVDF涂层涂层FEVE涂层涂层100/0592690/10532480/20482170/304218.260/4035.415.649产品老化

25、性能比较产品老化性能比较产品产品曝晒月数曝晒月数保留光泽保留光泽色差色差PVDF涂层涂层 红色红色14155.115.99FEVE涂层涂层 红色红色1413.618.19PVDF涂层涂层 白色白色14995.41.08FEVE涂层涂层 白色白色1493.31.04PVDF涂层涂层 绿色绿色14964.72.33FEVE涂层涂层 绿色绿色14924.34.3350 PVDF 涂层（涂层（70 /30）氟含量达到）氟含量达到 42，耐久性高达耐久性高达 20 年以上，而年以上，而 FEVE 树脂的树脂的氟含量较低（氟含量较低（20%左右），经耐候性的左右），经耐候性的比较，其耐久性与比较，其耐久性

26、与 PVDF涂料涂料 相比相比 还是还是有差距的。有差距的。 氟含量是影响含氟树脂涂料性能的一个氟含量是影响含氟树脂涂料性能的一个重要因素，聚合物中氟单体链段不能提重要因素，聚合物中氟单体链段不能提供足够的遮蔽保护。供足够的遮蔽保护。51氟烷基支链的聚合物树脂涂料氟烷基支链的聚合物树脂涂料 含有氟烷基支链的聚合物是制取可溶性含有氟烷基支链的聚合物是制取可溶性氟树脂涂料的另一种方法。氟树脂涂料的另一种方法。 采用全氟烷基支链的单体在溶剂中或在采用全氟烷基支链的单体在溶剂中或在水乳液中进行反应，形成聚合物溶液或水乳液中进行反应，形成聚合物溶液或水乳液。水乳液。 聚合物中的氟支链分布在高分子链周围，

27、聚合物中的氟支链分布在高分子链周围，对大分子起到保护作用。对大分子起到保护作用。52超疏水涂层的研究超疏水涂层的研究 全氟烷基支链的丙烯酸聚合物由于其氟支链分全氟烷基支链的丙烯酸聚合物由于其氟支链分布在大分子周围，降低了表面能，可得到疏水布在大分子周围，降低了表面能，可得到疏水的涂层的涂层，接触角可大于，接触角可大于1201200 0。 表面几何结构（表面粗糙度）对接触角有重要表面几何结构（表面粗糙度）对接触角有重要影响，如荷叶仿生结构（纳米、微米结构相结影响，如荷叶仿生结构（纳米、微米结构相结合。合。5354涂涂 层层 特特 点点 超长的耐候性超长的耐候性- 40年的使用经验年的使用经验 优

28、异的耐腐蚀性能优异的耐腐蚀性能-结构稳定、高绝缘系数结构稳定、高绝缘系数 低的维护费用低的维护费用-疏水、低表面能疏水、低表面能 好的成型性和耐沾污性好的成型性和耐沾污性55卷材涂装对卷材涂装对PVDF涂料要求涂料要求 卷材施工需考虑涂布时高剪切力和高温快速固卷材施工需考虑涂布时高剪切力和高温快速固化对漆膜流变性能影响，以获得满意的外观。化对漆膜流变性能影响，以获得满意的外观。 涂料应有恰当的颜料含量，达到装饰效果和耐涂料应有恰当的颜料含量，达到装饰效果和耐候性能。候性能。 溶剂可分为活性溶剂、中间溶剂和助溶剂，溶剂可分为活性溶剂、中间溶剂和助溶剂，PVDF粉末大部分分散于溶剂中，在烘烤过程粉

29、末大部分分散于溶剂中，在烘烤过程中，帮助中，帮助PVDF溶解并逐渐挥发，与丙烯酸树溶解并逐渐挥发，与丙烯酸树脂形成致密的高分子合金。脂形成致密的高分子合金。56PVDF卷材涂料组成卷材涂料组成组成组成用量用量作用作用PVDF树脂树脂 20-25%耐紫外线、热稳定、耐磨性耐紫外线、热稳定、耐磨性丙烯酸树丙烯酸树脂脂8-11%附着力、颜料分散稳定性和硬附着力、颜料分散稳定性和硬度度耐候颜料耐候颜料12-16%美观、颜色稳定、阻隔紫外线美观、颜色稳定、阻隔紫外线溶剂溶剂45-60%帮助溶解和分散氟树脂帮助溶解和分散氟树脂助剂助剂适量适量调节施工性能，改善外观调节施工性能，改善外观57PVDF涂层的性

30、能涂层的性能光泽（光泽（60） 亚光亚光干膜厚度（干膜厚度（um）20-22弯曲（弯曲（T） 0-20-2反冲强度反冲强度 （J）9耐溶剂性（耐溶剂性（MEK）次）次100硬度硬度 （铅笔）（铅笔）HBPMT 241-249固化时间固化时间 （s）25-30耐盐雾耐盐雾 （ 10001000 h）划叉腐蚀小于划叉腐蚀小于2mm耐酸性耐酸性 10%盐酸盐酸 24小时无变化小时无变化耐碱性耐碱性 10% NaOH24小时无变化小时无变化10年佛罗里达（年佛罗里达（45朝南）朝南）E5 E5 88级级58成膜机理成膜机理成膜的条件：成膜的条件：230250成膜方式：熔融成膜成膜方式：熔融成膜 分散于

31、溶剂中的分散于溶剂中的PVDF粉末粉末经高温烘烤，经高温烘烤，逐渐熔融和溶解，逐渐熔融和溶解，PVDF树脂与热塑性丙烯树脂与热塑性丙烯酸树脂形成高分子合金，漆膜柔韧而致密酸树脂形成高分子合金，漆膜柔韧而致密 ，可防止酸碱等的侵蚀。可防止酸碱等的侵蚀。 成膜优劣对涂层质量影响十分明显。成膜优劣对涂层质量影响十分明显。59PVDF颜料PVDF熔融溶剂挥发基材基材基材PVDF、丙烯酸树脂形成高分子合金.溶剂完全挥发60PVDF/ACRYLICPVDF/ACRYLIC比例对涂层性能影响比例对涂层性能影响 PVDFPVDF树脂和丙烯酸树脂的比例对涂料经高温烘树脂和丙烯酸树脂的比例对涂料经高温烘烤后能否形

32、成致密的高分子合金是较敏感的，烤后能否形成致密的高分子合金是较敏感的，如低于如低于70%70%时，该混合物的结晶度将明显下降，时，该混合物的结晶度将明显下降，其耐溶剂性下降。其耐溶剂性下降。 当比例达到当比例达到70-80%70-80%时，其断裂拉伸强度最大，时，其断裂拉伸强度最大，同时，致密的高分子合金膜可抵抗水、酸碱等同时，致密的高分子合金膜可抵抗水、酸碱等化学物质的侵蚀。化学物质的侵蚀。61不同不同PVDF/Acrylic比例涂层性能比较比例涂层性能比较比例比例T弯弯冲击（冲击（J）耐耐MEK铅笔硬度铅笔硬度60 0%光光泽泽90/100T9100HB31.180/200T9100HB3

33、9.770/300T995HB45.260/401T98F54.050/501T94F61.562PVDF/Acrylic（75/25）白漆）白漆QUVB保光率测试保光率测试63PVDF/AcrylicPVDF/Acrylic比例对色差的影响比例对色差的影响( ( Green) Green)45朝南朝南佛罗里达曝晒佛罗里达曝晒24年年64PVDF/PVDF/AcrylicAcrylic比例对保光率的影响比例对保光率的影响( Green)( Green)45朝南朝南佛罗里达曝晒佛罗里达曝晒24年后年后45朝南朝南佛罗里达曝晒佛罗里达曝晒24年年65颜料对涂层耐候性的影响颜料对涂层耐候性的影响颜料

34、的作用：颜料的作用： 形成颜色形成颜色-提供美丽的外观提供美丽的外观 遮盖遮盖-阻隔紫外线阻隔紫外线 反射热能，吸收能量反射热能，吸收能量颜料的种类：颜料的种类： 有机颜料有机颜料-色彩鲜艳，有限的耐紫外线色彩鲜艳，有限的耐紫外线 无机颜料无机颜料-耐候性好，但色彩少耐候性好，但色彩少 金属颜料金属颜料-提供金属质感提供金属质感66 保证氟碳涂料在室外的优异耐候性，适保证氟碳涂料在室外的优异耐候性，适合的颜料主要有：合的颜料主要有： a. 高温煅烧金属氧化物或金属氧化物合金颜高温煅烧金属氧化物或金属氧化物合金颜料（即陶瓷颜料）料（即陶瓷颜料） b. 耐候级金红石型钛白粉（耐候级金红石型钛白粉（

35、Alumina和和Silica等处理）等处理） c. 耐酸碱金属颜料和耐久性云母珠光颜料耐酸碱金属颜料和耐久性云母珠光颜料67AAMA 2605-05 ASCA 96 PVDF的涂层能满足标准10年佛罗里达暴晒：年佛罗里达暴晒：E小于小于5、光泽保留大于、光泽保留大于50%、粉化度达到粉化度达到8级、漆膜侵蚀度小于级、漆膜侵蚀度小于10%68宝钢氟碳彩板应用于南极长城站宝钢氟碳彩板应用于南极长城站69氟碳彩板应用于浦东国际机场氟碳彩板应用于浦东国际机场70水性氟碳涂料水性氟碳涂料 水性含氟涂料既具有含氟材料优良的耐候、耐水性含氟涂料既具有含氟材料优良的耐候、耐污、耐腐蚀等性能，又具有水性涂料环

36、保、安污、耐腐蚀等性能，又具有水性涂料环保、安全等性能，因而正日益引起世界各国的极大关全等性能，因而正日益引起世界各国的极大关注，是今后涂料工业发展的一个重要方向。注，是今后涂料工业发展的一个重要方向。 水性氟聚合物涂料有水溶性、水分散和乳液性水性氟聚合物涂料有水溶性、水分散和乳液性等多种形态。目前的水性氟聚合物涂料大多数等多种形态。目前的水性氟聚合物涂料大多数仍为水分散性的。仍为水分散性的。 日本的日本的Asahi Glass 、 DIC、 Daikin 三家公司三家公司在水性氟树脂乳液方面研究具有一定代表性。在水性氟树脂乳液方面研究具有一定代表性。 ARKEMA公司在水性公司在水性PVDF

37、氟树脂方面成功研氟树脂方面成功研究了究了Kynar Aquatec乳液。71水性氟树脂水性氟树脂 水性氟树脂主要有水性氟树脂主要有 VDF 、 TFE 和和 CTFE 三种，其均聚或共聚的氟烯烃聚三种，其均聚或共聚的氟烯烃聚合物只能用于高温热塑性涂料。合物只能用于高温热塑性涂料。 加入非含氟单体（乙烯基醚、酯或丙烯加入非含氟单体（乙烯基醚、酯或丙烯酸单体），以降低结晶度酸单体），以降低结晶度 , 保证常温下使保证常温下使用或一定温度下的交联固化使用。用或一定温度下的交联固化使用。 可分为热塑性涂料用乳液、交联型热固可分为热塑性涂料用乳液、交联型热固性涂料用乳液。性涂料用乳液。72 7374四、

38、卷材涂料技术发展四、卷材涂料技术发展75 使用寿命的延长 功能性产品 汽车板 绿色环保 节能发展趋势发展趋势761、延长使用寿命、延长使用寿命77 碳氟键碳氟键是最稳定的有机成膜物质是最稳定的有机成膜物质 极好的耐候性和热稳定性极好的耐候性和热稳定性 25年以上的耐候性年以上的耐候性78聚合物共价键的键能比聚合物共价键的键能比较较有机化学键有机化学键键能（键能（KJ/mol）C-F116C-C83C-O84C-H99C-Cl7879（2）HDP涂层涂层8081QUVB试验试验编号编号涂层涂层颜色颜色试验试验时间时间失光率失光率%色差色差L1白灰白灰10006.40.462白灰白灰10008.9

39、0.413海蓝海蓝1000151.564海蓝海蓝10009.81.5282（3）超耐候硅改性聚酯涂料）超耐候硅改性聚酯涂料 30%以上有机硅改性聚酯树脂，保证良以上有机硅改性聚酯树脂，保证良好的耐候性好的耐候性 陶瓷颜料，保证涂层的永久亮丽陶瓷颜料，保证涂层的永久亮丽 特殊有机硅结构，使涂层更坚硬，能够特殊有机硅结构，使涂层更坚硬，能够增加耐磨性和金属划伤性，承受加工时增加耐磨性和金属划伤性，承受加工时冲压冲压83适合热镀锌钢板、镀铝锌钢板、铝板等适合热镀锌钢板、镀铝锌钢板、铝板等涂装涂装经受经受20年的户外使用后，粉化程度不超年的户外使用后，粉化程度不超过过4级（级（ASTM D-4214）

40、，颜色变化不），颜色变化不超过超过8 NBS （ASTM D-2244）。）。 84（4）无卤厚涂层）无卤厚涂层 PVC溶胶涂层可达溶胶涂层可达100-200微米膜厚微米膜厚 PVC溶胶在烘烤时对环境激素的疑因及在高温溶胶在烘烤时对环境激素的疑因及在高温环境下涂层会液化，用量逐渐减少环境下涂层会液化，用量逐渐减少 无卤厚膜型的产品开发成为热点无卤厚膜型的产品开发成为热点 提高涂层的使用寿命和耐蚀性提高涂层的使用寿命和耐蚀性8586污染物的种类：污染物的种类：1.1. 大气中漂浮的大量的尘埃和粉尘，无大气中漂浮的大量的尘埃和粉尘，无机粒子机粒子 2.2. 燃油和燃煤所带来的大量带有油性和燃油和燃

41、煤所带来的大量带有油性和酸性的有机污染物酸性的有机污染物 （1）自洁涂层的研究）自洁涂层的研究87污染的途径：污染的途径：1.1. 污染吸附在漆膜表面，并不断层积形成污染污染吸附在漆膜表面，并不断层积形成污染层；层；2.2. 由于漆膜表面的粗糙不平，污染颗粒渗入涂由于漆膜表面的粗糙不平，污染颗粒渗入涂层表面的缝隙和小孔，形成污染；层表面的缝隙和小孔，形成污染；3.3. 由于彩涂板要求有良好的加工折弯性能，往由于彩涂板要求有良好的加工折弯性能，往往漆膜的往漆膜的Tg比较低，在阳光的照射下漆膜软比较低，在阳光的照射下漆膜软化，表面污染物容易渗透到漆膜内层，形成化，表面污染物容易渗透到漆膜内层，形成

42、难以除去的污染层。难以除去的污染层。 88自洁机理自洁机理1.1. 通过光催化，达到涂层亲水性。通过光催化，达到涂层亲水性。2.2. 降低涂层表面张力，使污染层难以在漆膜表降低涂层表面张力，使污染层难以在漆膜表面形成，比较容易被水冲洗掉，如荷花叶。面形成，比较容易被水冲洗掉，如荷花叶。3.3. 提高漆膜的亲水性，雨水能在漆膜表面形成提高漆膜的亲水性，雨水能在漆膜表面形成一个完整的水膜，雨水能渗入漆膜的缝隙和一个完整的水膜，雨水能渗入漆膜的缝隙和孔隙中，将漆膜表面的污染物冲洗掉。孔隙中，将漆膜表面的污染物冲洗掉。 89909192亲水性表面的形成过程亲水性表面的形成过程水解水解（形成亲水性的漆膜

43、表面）（形成亲水性的漆膜表面）93技术要求技术要求 提高提高Pot-life至至1个月个月 逐渐过度到单组分（逐渐过度到单组分（6个月以上）个月以上） 进一步降低成本进一步降低成本9495其他自洁途径其他自洁途径962 2、陶瓷的表面结构、陶瓷的表面结构 高的交联密度，较高的高的交联密度，较高的Tg 致密的表面结构致密的表面结构 特殊疏水、疏油表面结构，降低表面张力特殊疏水、疏油表面结构，降低表面张力 提高水的接触角提高水的接触角9798亲水性涂层技术路线亲水性涂层技术路线1、提高漆膜的、提高漆膜的Tg和交联密度和交联密度2、提高基体树脂亲水能力、提高基体树脂亲水能力3、亲水性添加剂的应用、亲

44、水性添加剂的应用99基体树脂的要求基体树脂的要求 较高的较高的TgTg 树脂具有良好的亲水基团，使漆膜具备树脂具有良好的亲水基团，使漆膜具备 长时间亲水效果长时间亲水效果 高的反应活性和交联密度，如陶瓷结构高的反应活性和交联密度，如陶瓷结构 100亲水性的添加剂的要求亲水性的添加剂的要求1、良好的亲水效果、良好的亲水效果2 2、良好的耐热性、良好的耐热性3 3、较好的迁移性、较好的迁移性4 4、超长的亲水效果、超长的亲水效果101亲水漆膜示意：亲水漆膜示意：雨雨 水水涂层表面涂层表面污染污染物物污 染 物 脱污 染 物 脱离离 102亲水漆膜的实现亲水漆膜的实现 助剂随着溶剂的挥发迁移到涂膜助

45、剂随着溶剂的挥发迁移到涂膜的表面的表面树脂聚合物树脂聚合物颜料填充料颜料填充料助剂助剂103亲水漆膜的实现亲水漆膜的实现 亲水助剂是一种特殊的有机硅助剂，它亲水助剂是一种特殊的有机硅助剂，它在有水份的存在下会发生水解反应，产在有水份的存在下会发生水解反应，产生硅醇而获得亲水功能。反应机理如下：生硅醇而获得亲水功能。反应机理如下：Si-OR + HSi-OR + H2 2O- O- Si-OH + R0HSi-OH + R0H 104水解后漆膜的示意图水解后漆膜的示意图颜料填料颜料填料有机硅助剂有机硅助剂105普通漆膜的接触角普通漆膜的接触角普通漆膜普通漆膜 接触角接触角850106亲水漆膜的接

46、触角亲水漆膜的接触角亲水漆膜亲水漆膜 接触角接触角390107碳黑法测试耐沾污性碳黑法测试耐沾污性1. 水和碳黑水和碳黑(FW200)以以85/15的比例混合分的比例混合分散。散。2. 将污染物涂黑样板，将污染物涂黑样板，600C烘烤烘烤2小时。小时。3. 用刷子和脱脂棉在流水中洗涤擦拭污染用刷子和脱脂棉在流水中洗涤擦拭污染物。物。4. 测试其测试其L ，L值小于值小于2.0，认为具有，认为具有一定的一定的耐沾污性。耐沾污性。 108白漆白漆普通彩板普通彩板本产品本产品（无亲水助剂）（无亲水助剂）疏水涂料疏水涂料亲水产品亲水产品被污染前被污染前L89.1989.3589.6990.64被污染后

47、被污染后L68.3387.1189.3790.22L20.862.240.320.42耐沾污性对比耐沾污性对比109 自洁产品自洁产品 普通产品普通产品碳黑实验后碳黑实验后110 自洁产品自洁产品 普通产品普通产品下雨后照片下雨后照片1116个月后曝晒对比个月后曝晒对比 亲水产品亲水产品 普通产品普通产品112曝晒后试样放大观察曝晒后试样放大观察 亲水产品亲水产品 普通产品普通产品113产品实例抗碳黑沾污性能抗碳黑沾污性能 亲水性 E 实物照片实物照片 接触角接触角 接触角图像接触角图像 0.14 37.4 114（2）抗菌涂层）抗菌涂层 添加特殊抗菌剂，赋予广谱抗菌（金黄色添加特殊抗菌剂，赋

48、予广谱抗菌（金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等）性能葡萄球菌、大肠杆菌等）性能 去异味去异味 防菌时效长防菌时效长 主要用途：医药、食品、卫生等主要用途：医药、食品、卫生等115抗菌抗菌途径途径 有机抗菌剂有机抗菌剂 杀菌作用、防霉作用杀菌作用、防霉作用 耐温较差、安全性较差耐温较差、安全性较差 无机抗菌剂无机抗菌剂载载AgAg、CuCu、ZnZn离子（离子（激活活性氧、与酶激活活性氧、与酶结合、电荷吸附）结合、电荷吸附），光催化类，光催化类安全、耐热安全、耐热 天然抗菌剂天然抗菌剂116关关 键键 产品抗菌性能产品抗菌性能 产品抗菌率，产品抗菌率，99%99% 抗菌长效性抗菌长效性 寻找最终用途寻找

49、最终用途 - -医药、卫生、食品行业医药、卫生、食品行业 提高质量提高质量 - -高端产品消费高端产品消费 提高卖点提高卖点 - -健康意识健康意识117抗菌效果比较抗菌效果比较118（3）抗静电、导电涂层）抗静电、导电涂层 在涂料中添加特殊导电填料或成膜物质在涂料中添加特殊导电填料或成膜物质 涂膜表面电阻涂膜表面电阻106 9，导电涂层要求，导电涂层要求10以下以下 主要用途主要用途 -半导体、精密机器、计算机半导体、精密机器、计算机室、医院、药厂、化工厂室、医院、药厂、化工厂119（4）装饰纹理型涂层）装饰纹理型涂层1203、汽车板、汽车板121增加一薄增加一薄涂层，作为涂层，作为保护层，

50、可保护层，可焊接焊接 3-4um一涂层可替一涂层可替代电泳底漆，代电泳底漆，可焊接可焊接 10-15um二涂层可替二涂层可替代电泳底漆代电泳底漆和汽车中途和汽车中途 5-7um+ 15-18um1224、绿色环保、绿色环保123 采用无铬预处理工艺采用无铬预处理工艺 无重金属及有害物质无重金属及有害物质 低低VOC涂料：涂料： 如水性、高固体、粉末涂料等如水性、高固体、粉末涂料等124绿色家电产品绿色家电产品 2006年年7月月1日起，欧盟市场上销售的电子、日起，欧盟市场上销售的电子、电器产品中有毒、有害元素的指标必须符电器产品中有毒、有害元素的指标必须符合合ROHS规定的标准（规定的标准（镉