氟材料结构与性能.doc

有机***材料的结构与性能及其在涂料中的应用随着科学及人类生活的进步和改善,涂料越来越多的被应用于高温、腐蚀性强、污染度高等劣环境中,因而人们对涂料性能的要求也越来越高。***系涂覆材料由于其优异的耐侯性、耐腐蚀性、耐热性、耐化学品性、防污性、斥水斥油性及低摩擦性等优良特性,而成为化工设各、海上平台、大型船舶防护等极端恶劣环境中使用的最高技术涂料。特别是近年未,出现了可保持光泽10年以上的交联型***树脂涂料,使***涂料正在建筑、重防腐、汽车涂装等领域取得惊人的发展,并由此引发了涂料市场的巨大变革,开始实现超长耐候性(可达30年)及大型被涂物的免维修等目标。5N"\"B;C5q%A-C+P4~0D2B%o-a1 ***材料的结构特点$y0E4y(:L7D$J***涂料的优异性能,从分子结构而言,一般聚烯烃分子的碳链呈锯齿形,如将氢原子换成***原子,由于***原子电负性大,原子半径小,C—F键短,键能高达500KJ/mol,而且由于相邻***原子的相互排斥,使***原子不在同一平面内,主链中C—C—C键角由112°变为107°,沿碳链作螺旋分布,故碳链四周被一系列性质稳定的***原子所包围。由于是对称分布,整个分子呈非极性;又因***原子极化率低,碳***化合物的介电常数和损耗因子均很小,所以其聚合物是高度绝缘的,在化学上突出的表现是高热稳定性和化学惰性。另外,通常太阳能中对有机物起破坏作用的是可见光2紫外光部分,即波长为700~200nm之间的光子,而全***有机化合物的共价键能达544KJ/mol,接近220nm光子所具有的能量。由于太阳光中能量大于220nm的光子所占比重极微,所以***系涂料耐候性极好。全***碳链中,两个***,基本上将C—C—C键包围填充。这种几乎无空隙的空间屏障使任何原子或基团都不能进入而破坏C—C键。因此,其耐化学性极好。#y3U&z!y*i7J7R2H!A"O&L6E+F:z7n:F,L2 含***树脂涂料的发展过程及主要品种9c%s9K7V#n&]1{3t***树脂的历史始于1938年,美国的Plunket博士发现四***乙烯室温下聚合生成白色粉末。50年代,工业上开始大量生产牌号为Teflon的聚四***乙烯。***树脂在涂料上的应用研究也由此开始。但四***乙烯的熔点高达300℃,且不溶于溶剂,一般只能采用火焰喷涂技术使其成膜,施工条件苛刻,成本高。所以,仅有水分散型***树脂涂料获得有限的应用。20世纪60年代,成功开发出了可分散于有机溶剂的聚偏***乙烯(PVDF)型树脂涂料,这种涂料由于可在240℃烘烤固化,并具有传统涂料无法比拟的优越的耐侯性,故开始广泛应用于高层建筑等要求苛刻的物件的涂覆。目前,这种涂料已占据高温型***树脂涂料的主导地位。日本于1982年开发成功可溶性***树脂涂料2***乙烯/乙烯基醚的共聚物,其可广泛用做常温固化和热固化型、溶剂型和水溶型涂料。由于其烘烤温度降低到140~170℃,故中温烘烤型在***涂料中所占份额上升到lP2。 聚四***乙烯(PTFE)2]2o/Y2^-x)Q2z%r0d由于PTFE主链的高度刚性及结晶性,而且不带任何功能基团,这使其加工性、溶解性和相容*J4Q  h  c+T(t-M性都很差。所以PTFE在涂料领域的应用通常被限制在防粘和织物防水上,PTFE薄膜层压织物是第一个使雨衣达到既防水、又透湿的产品。PTFE也可用作船舶壳体的防污涂料,虽然其涂层的表面能很低,但出乎意料的是涂层会被海洋生物大量粘附,这是由于涂层不致密,存在大量孔洞的缘故。为了提高其主链的柔韧性,降低结晶度,可在聚合物中引入丙烯及缩水甘油乙烯基醚进行改性。其化学结构如下:  h)u'`""~&Q%w,G5t8j8C'[3}1N1H2R1B&***乙烯与丙烯链节交替排列,主链上无规的分布着一些缩水甘油乙烯基醚链段。分子1R+f7Z"B'H2e中丙烯链段赋予柔韧性,而缩水甘油乙烯基醚链段则提供固化点。这类聚合物可溶于有机溶剂中。Vecellio对四***乙烯与全***烷氧基乙烯基醚的共聚改性产物的优异性能作了较为详细的介绍[1]。John等用TFE与PMVE(全******乙烯基醚)进行辐射共聚改性,得到了一种新的含***聚合物[2]。/P7P3q5w#b0?7j而Lunkwitz等用电子束对PTFE进行处理,使其表层区域水解产生羧基,改善了表面的亲水性及与其它材料的相容性[3]。Combellas等对PTFE进行了溶剂化电子改性,大大提高了PTFE的粘着力[4]。为了提高***材料的表面能,从而增大其表面的可润湿性及粘着性,Coupe等采用一种在四***乙烯和六***丙烯共聚物上进行聚乙烯醇吸附处理的新方法,取得了较好的效果[5]。  O*H!I, 聚偏二***乙烯系树脂(PVDF)8g1S,O'y) 常规PVDF树脂