姜云芹的論文.doc.deflate

1、 畢 業(yè) 設 計（論文）題目氟樹脂涂料的研究現(xiàn)狀及相關應用姓 名 姜 云 芹 所在系部 化 工 系 專業(yè)班級 精 細 0611 指導教師 徐 翠 香 2011年 4 月摘要本文主要簡述了氟樹脂涂料發(fā)展、研究現(xiàn)狀、市場領域、特性并且通過實驗表明涂料的耐酸性良好，耐堿性差。主要原因是丙烯酸樹脂在強堿溶液中發(fā)生皂化反應，分子量降低，涂膜造到了嚴重的破壞。關鍵詞：氟樹脂；涂料；耐堿性；耐候性AbstractThis paper is instution description of the fluorine resin coating development, research status, mar

2、kets, features andexperiments show that the coating through a good acid resistance, alkali resistance poor.Mainly due to acrylic resin in the alkali saponification reaction occurs in solution, molecular weight reduction, film making to the severe damage.Keywords:Fluorine resin， fluorine， coating1前言自

3、1963年聚偏氟乙烯涂料成功地應有在建筑業(yè)，涂覆于裝飾板材上以來，氟樹脂涂料已經(jīng)走過了近40年的發(fā)展歷史程，氟樹脂涂料以其獨特的性能經(jīng)受住了歷史的考驗。目前國際上形成了三種不同的用途的氟樹脂于氟涂料行業(yè)，第一種是以美國阿托一菲納公司生產(chǎn)的PVDF樹脂為主要成分的外墻高耐候性氟樹脂涂料，具有超強耐候性；第二種是以美國杜邦公司為代表的特氟龍不粘涂料，主要用于不粘鍋、不粘餐具及不粘模具等方面；第三種是以日本旭硝子為代表的室外常溫固化氟樹脂涂料，主要應用于橋梁、電視塔等難以經(jīng)常施工的塔架防腐等1。2氟樹脂涂料的發(fā)展史作為一種高科技功能性涂料，氟涂料的發(fā)展經(jīng)歷了熱熔型、常溫交聯(lián)固化型、水基型三個發(fā)展階段

4、。熱熔型氟涂料的發(fā)展始于杜邦公司的PTFE 涂料和 ElfATO公司的 PVDF 涂料，氟涂料一問世，就以其優(yōu)異的性能，引發(fā)了氟涂料使用熱潮。 1938 年，美國杜邦公司開發(fā)出 PTFE 樹脂，由于其防腐性能優(yōu)異被作為抗粘涂料而廣泛應用于化工行業(yè)高溫反應釜內(nèi)壁和電飯煲、燃氣灶、不粘鍋、抽油煙機等廚具，如“特富龍”不粘鍋涂料。 20世紀 60年代出現(xiàn)的聚偏二氟乙烯樹脂，主要用于建筑涂料。 Kynar 500 、Hylar 5000 聚偏氟乙烯PVDF氟涂料，在國外主要作為標志性建筑金屬裝飾板材的罩面保護涂層。熱熔型氟涂料需要高溫涂裝（ 200300），對顏料的溶解性低，這些缺點限制了氟涂料的應用

5、。為了進一步提高氟涂料的溶解性和裝飾性，改善其施工性能，人們開始研究帶官能團特別是帶OH和COOH 的含氟樹脂。利用分子共聚技術， 1982 年日本率先開發(fā)出 F EVE聚氟乙烯和羥基乙烯基醚聚的共聚物可常溫固化氟涂料。在室溫或低溫烘烤條件下，通過刷涂、輥涂、噴涂等普通涂裝方法，將氟涂料涂覆在鋼、鋁、水泥、塑料等各種基材表面，形成氟保護涂膜。 FEVE 氟涂料的出現(xiàn)，極大地拓展了氟涂料的應用范圍，使氟涂料在日常生活中得到應用。綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的宏觀戰(zhàn)略成為 21世紀的發(fā)展主題，許多國家開始限制使用溶劑型涂料，高固體分氟涂料和水性氟涂料的開發(fā)成為氟涂料重點開發(fā)方向。日本大金公司和大連振邦氟涂

6、料公司都開始在市場上銷售水性氟涂料，美國道化學公司開發(fā)的氟樹脂防污涂料，也是水性氟涂料。3氟樹脂涂料的研究現(xiàn)狀氟涂料根據(jù)性能、施工方式可分為高溫烘烤型、溶劑可溶型、室溫 /常溫固化型、水性及功能型 6種類型。由于氟樹脂涂料成本高 ,一般只用于有特殊要求的場合。 1998年全日本年總產(chǎn)量仍不超過 7000噸,國內(nèi)目前用于鋁合金幕墻的涂覆占了 40 %的用量1,且國內(nèi)的氟涂料大多為外資公司在國內(nèi)生產(chǎn)或直接進口。美國的PPG公司首先打開我國市場 ,其PVDF氟樹脂 ,Kynar-500在高溫烘烤型市場占據(jù)很大份額2。日本旭硝子公司率先開發(fā)的溶劑可溶型氟樹脂lumifun ,產(chǎn)量為2500噸/年(19

7、93年 )目前推廣狀況較好 ,還有日本大金公司 ,大日本油墨公司 ,東亞合成化學公司等都推出自己品牌的氟樹脂及氟涂料 ,這些公司使用的氟樹脂都是由CTFE和其它一些含功能基團的單體聚合而成。國內(nèi)在氟樹脂研究方面較國外落后 2030年,尤其在單體的選用方面更有限 。所以發(fā)展我國氟樹脂事業(yè) ,開發(fā)新的氟樹脂改性的涂料非常有必要。國內(nèi)外現(xiàn)狀及研究動態(tài)由于氟涂料的優(yōu)異性能 ,國內(nèi)外研究工作顯得非?；钴S ,研究重點在于開發(fā)節(jié)能、環(huán)保和功能性的氟樹脂涂料品種。3.2.1高溫烘烤型這種涂料大部分是使用Kynar-500或Hynar-5000PVDF樹脂 ,在涂料中 ,樹脂以懸浮狀態(tài)分散于其中,須經(jīng)高溫(23

8、0-240)烘烤熔融成膜 ,因而不能現(xiàn)場施工,限制了其應用。3.2.2溶劑可溶型由于氟樹脂如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚三氟氯乙烯等結晶度很高 ,所以在有機溶劑中溶解度很低 ,因而通常加入一些含有功能基團的單體進行聚合來增加其溶解度 ,并同時調(diào)整其性能如硬度、顏料分散性、相溶性、抗劃傷性及同基材附著性 ,通?？梢肴?-OH ,-COOH,-CO-,-COOR等進行改性 ,所用的固化劑有三聚氰胺、異氰酸脂和胺基樹脂等。如以為代表的氟樹脂在這類涂料中應用較廣泛2。常溫 /室溫固化型氟涂料氟樹脂能抵抗紫外線襲擊，是耐候性優(yōu)異的重要條件，樹脂中氟原子的含量決定氟樹脂的耐候性。例如，聚偏氟乙烯(PVDF

9、)樹脂中氟原子含量達59.3%，與熱塑性丙烯酸樹脂配成有機溶膠，氟原子在總成膜物中占38%-44%，耐候性優(yōu)異。經(jīng)加速耐候性試驗(EMMAQUA法)推測，野外暴露20年后保光率仍達80%以上。 含羥基的氟樹脂(FEVE)用于常溫或中溫固化，其氟原子含量27%-29%，保光性略優(yōu)于PVDF。國內(nèi)合成FEVE樹脂產(chǎn)品經(jīng)過抽樣測試，其分子量分布較寬，涂膜人工老化3000h后，失光明顯，耐鹽霧性能也較差，與日本對比樣品差距較大。雖然氟原子含量都在26%以上，由于樹脂結構不合理，性能離要求較遠。 實際上，國外公司的FEVE工業(yè)產(chǎn)品性能也不能達到資料所提出的耐候性水平。一些FEVE樹脂人工老化4000h后

10、涂膜失光也很明顯，原因是分子結構與分子量分布不易控制。因此需要采用常壓合成進行改進，改變氟烯烴的單體結構，使之變成液態(tài)產(chǎn)品。由于PVDF樹脂制成涂料需要高溫烘烤 ,在施工方面有很大的局限性。因此 ,國內(nèi)外大型的涂料公司紛紛推出自己的常溫 /室溫固化型氟樹脂及氟涂料 ,他們大都以氟乙烯為主要單體 ,乙烯基醚或乙烯基脂為主要功能基團進行共聚 ,如旭硝子的Lumiflun ,大日本油墨的Fluonate ,中央硝子的Cefraciat等1。近年來 ,國內(nèi)的涂料及樹脂生產(chǎn)廠家在此方面的開發(fā)進展不小 ,如張靜厚等人通過以三氟氯乙烯為主要原料 ,通過選擇不同的醚類單體 ,制成性能優(yōu)良、價格適中的溶劑可溶型

11、室溫固化涂料用氟樹脂3。李彥海等人以四氟乙烯為主 ,同含-OH,-COOH的烯烴共聚物制成一種可以制備溶劑可溶型室溫固化氟涂料用樹脂4,大連塑料研究所的王永琦研制出以四氟乙烯為主體共聚物的涂料5。美國一公司用三氟氯乙烯、亞甲基丁烯二酸、偏氯乙烯共聚物Trutinxk80N表面活性劑及交聯(lián)劑制成一種室溫可成膜的水分散型涂料6。日本的Askawa、Aubiko用含氟復合聚合物微粒和親水基大單體乳化液聚合而得水分散體 ,可用作室溫固化氟涂料使用73.水性氟涂料凡是以水作為介質(zhì)的氟樹脂涂料統(tǒng)統(tǒng)劃歸水性氟碳涂料一類 ,其中包括水乳膠氟樹脂涂料和水稀釋氟樹脂涂料。而以水乳膠氟樹脂涂料的發(fā)展最快 ,應用領域

12、廣泛 ,約占水性氟樹脂涂料總量的 50 % ,目前 ,日本、美國、歐洲文獻報道較多.氟樹脂乳液涂料指含氟單體與其他乙烯基單體通過乳液聚合制得數(shù)均分子量為 1020萬的含氟聚合物乳液 ,并以此乳液作為成膜物 ,配以顏料、助劑等制成氟樹脂乳液涂料。合成氟聚合物乳液與合成丙烯酸酯聚合物乳液很相似 ,所用的乳化劑、引發(fā)劑的品種也差不多。選擇單體的組成是關鍵 ,常用的含氟單體有 :四氟乙烯(TFVE)、六氟丙烯 (HFP)、三氟氯乙烯 (CTFE) ,其中以三氟氯乙烯最為常用 ,因其成膜性較好。在眾多乙烯基單體中 ,叔碳酸乙烯酯是值得推崇的重要單體。眾所周知 ,叔 -醋、叔 -丙聚合物乳液與醋均、純丙乳

13、液相比 ,性能特別是耐候性、耐水性、耐堿性、耐擦洗性等方面有明顯提高。這得益于叔碳酸乙烯酯特殊的分子結構。由于叔碳酸乙烯酯分子結構中與叔碳原子相連的甲基和兩個烷基構成空間位阻效應 ,對酯基和雙鍵起著保護的作用 ,使其難以發(fā)生自聚合、水解和受光分解 ,故比醋酸乙烯酯更抗水解、耐老化。含氟單體中 ,氟原子的電負性極強 ,F-C鍵的鍵能高 ,F原子體積比C原子大得多 ,因此 ,含氟聚合物形成F原子在外圍包裹C-C主鏈的螺旋體結構 ,保護C-C主鏈不受惡劣環(huán)境條件所破壞。如采用CTFE與VEOVA單體共聚 ,極易制得A-B-A型嵌段共聚物 ,體現(xiàn)出各種完美的性能。與之相比 ,CTFE與VAc(醋酸乙烯

14、 )的共聚 ,由于競聚率的關系 ,不能形成前者那么好的嵌段共聚物 ,較容易受到光、水和堿的破壞而發(fā)生降解或斷裂 ,表現(xiàn)為漆膜的粉化、剝落。采用核殼乳液聚合技術 ,精心設計硬核單體組成(共聚物Tg值較高 )和軟殼單體組成 (共聚物Tg值較低 ) ,可以制得耐沾污性好、成膜溫度較低的乳液聚合物。據(jù)文獻報道 ,組成核的共聚物Tg值為4570,組成殼的共聚物Tg值為-82 0。核殼乳液聚合分兩個階段進行 :第一階段 ,聚合生成Tg值大于45的一個硬核。幾種共聚物的組成及對應的Tg值如下 :CTFE/VeoVa9/AA(丙烯酸 ) =48.5/48.5/3,Tg =67 ;CTFE /苯甲酸乙烯酯/AA

15、 =48.5/48.5/3 ,Tg=64 ;CTFE/VeoVa9/己酸乙烯酯/AA12.1/3 , Tg =52。第二階段 ,聚合反應生成一個Tg值較低的軟殼。幾種共聚物組成及對應的Tg值如下 :CTFE /異丁酸乙烯酯/AA =48 5/48.5/ 3 , =1 6 ;CTFE /己酸乙烯酯/AA =48.5/ 48.5/ 3 , =9 ;CTFE /月桂酸乙烯酯/ VeoVa 10 /AA=50 / 1 6 / 3 1/3 , Tg =- 8。聚合反應在一個密閉的壓力反應器中進行 ,反應最終得到一個硬核軟殼型的含氟聚合物乳液 ,核聚合物組分與殼聚合物組分的比例為 1001 066100。

16、核殼乳液的數(shù)均分子量約 100000 ,粒徑 0 .050 .2 ,固體含量達50%。通過測試乳液的最低成膜溫度 (MFT)、硬度、柔韌性、吸水率、機械穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、耐老化性等性能之后 ,最終確定它的實用價值。核殼型含氟聚合物乳液可用于制備建筑外墻用高耐候性涂料、室內(nèi)外用木器涂料、室外用鋼結構涂料。如在共聚單體中引入少量帶羥基的乙烯基單體 ,以水性多異氰酸酯作為交聯(lián)劑 ,可制成雙組分常溫固化涂料。水性涂料具有很好的環(huán)保性。由于氟涂料發(fā)展起點較高 ,從一開始就必須考慮環(huán)保因素 ,因此要大力發(fā)展水性氟樹脂和水性氟涂料。美國的DoW化學公司的Schimidt第一次報道利用

17、反應性氟聚合物制成不粘性涂料8。緊接著 ,國內(nèi)外各涂料廠商也推出各類型的水性氟涂料國外的水性氟聚合物有水溶性、水分散性和水乳性3種 ,其中以水分散體為最佳。典型的水性氟涂料有由含氟烯烴、乙烯基醚、含羧基化合物和水溶性氨基樹脂共聚而制成的陰極電泳漆。國內(nèi)南昌航空學院制出的NH-R水性氟涂料11和MooreG等報道的不粘性可交聯(lián)WXF氟涂料均具有良好的性能8,大連明振邦涂料公司在這方面也取得突破性的進展10。本在這方面研究特別活躍。日本的大日本油墨公司 (關西研發(fā)中心 )的kawamuras和Hibit用fluonate乳液 ,環(huán)氧基硅烷作交聯(lián)劑 ,獲得耐久性和不粘性均良好的水性氟涂料 ,成膜溫度

18、為 30 4511。在氟單體的選用中 ,通常采用四氟乙烯 ,三氟氯乙烯及偏氟乙烯等 ,但三氟氯乙烯更常用一些。也有使用兩種氟單體共聚物 ,如美國專利以三氟氯乙烯 ,亞甲基丁烯二酸和偏氟乙烯用二步法共聚合成一分散體 ,再用表面活性劑及交聯(lián)可獲得水性氟涂料12。日本的Matuoto,Estzo等人采用三氟氯乙烯、烯類不飽和單體和乙烯基羧酸脂或丙烯酸單體聚合也可獲得一水性分散體13。而Kabayashi,Satoru等人用三氟氯乙烯、丁酸乙烯脂、VeoVa和其它單體乳液聚合也可獲得14。此外用三氟氯乙烯、環(huán)氧基乙烯基醚、羥基丁基乙烯基醚、PKA5003和乙基乙烯基醚在活性劑及引發(fā)劑存在的條件下也可獲

19、得一水性分散體15。也有采用四氟乙烯單體 ,如日本專利中采用PTFE、PFA、聚酰胺、聚亞胺母體及其它試劑獲得水性分散體16。Askawa、Akhiko使用四氟乙烯與羥丁基乙烯基醚、環(huán)已其乙烯基醚同其它試劑共聚后 ,再同丙烯酸脂等進行接種聚合也可用作水性分散體17。目前水性氟樹脂涂料，特別是常溫固化型水性氟樹脂涂料是各國開發(fā)的重點。聚四氟乙烯，四氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯全氟烷基醚等傳統(tǒng)水分散涂料已在防粘和耐腐蝕方面獲得了廣泛的應用。但因成膜溫度高，需高溫烘烤，只能用在特種場合.1993年，旭硝子公司上市了PFEVE乳液。它是由氟烯烴與具有內(nèi)乳化作用的含環(huán)氧乙烷的乙烯基醚大分子單體EOVE交替

20、共聚而成，以后陸續(xù)有FE-4100、FE-4300、FE-4200、FE-4400乳液面世。溶劑型含氟樹脂涂料中VOC使用量大，不符合環(huán)保要求，即使性能優(yōu)良，發(fā)展生命力也有限。日本最早開始研究降低VOC最有效的品種水性氟樹脂涂料，1982年至今發(fā)表有關專利100多件，以旭硝子、DIC、大金3家公司為代表，品種方面也有較大發(fā)展。 熱塑性單組分氟樹脂水分散體涂料  大金公司研制出了ZEFFLE SE系列含氟聚合物水分散體，是偏氟乙烯(VDF)共聚物與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在分子水平上的混合物。由于PMMA的酯基與PVDF單元之間相互作用強烈，使酯基能受到PVDF的保護，因此涂膜具有

21、良好的耐水性及優(yōu)異的耐候性。公司用該系列涂料在日本都島地區(qū)進行了曝曬試驗，白漆樣板在30朝南曝曬5年后，用掃描電鏡和傅里葉紅外光譜(FTIR)對樣板表面的顏色、光澤變化進行分析評估，結果涂膜仍保持了其初始狀態(tài)，說明該水性氟涂料具有優(yōu)異的耐候性與耐久性，而同時作為對照試樣的涂膜中成膜物已發(fā)生了降解。 室溫交聯(lián)氟樹脂水分散體涂料 旭硝子公司利用種子乳液聚合技術合成了單組分可室溫交聯(lián)的PFEVE與含羰基的雙丙酮丙烯酰胺及其他丙烯酸單體聚合物，該類樹脂簡稱為FEVE-AC。FEVE與丙烯酸聚合物熱聚合，得到具有核殼結構的共聚物，能夠形成均相、透明的涂層，而物理混合的FEVE和丙烯酸乳液則形成分離的不透

22、明涂層。在FEVE-AC涂料中，即使丙烯酸類單體含量占到總量的15%，通過SWM老化試驗4000h后保光率仍保持80%。所用固化劑是C1-C10二羧酸衍生的二酰肼類，如丙二酸二酰肼、癸二酸二酰肼等，它們和氟聚合物乳液中的活性官能團羰基發(fā)生固化交聯(lián)反應，用量為0.01%-10%，體系pH調(diào)至偏堿性，貯存穩(wěn)定。 雙組分常溫固化氟樹脂水分散體涂料 旭硝子公司開發(fā)出FE-4200、4400等雙組分常溫固化的水分散氟樹脂涂料。在FEVE結構中引入具有內(nèi)乳化作用的聚氧乙烯基醚大分子單體(EOVE)，制備出乳液型雙組分涂料用FEVE樹脂，它也是三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的交替結構的共聚物。固化劑常用親

23、水改性的多異氰酸酯，可以得到與溶劑型FEVE樹脂相似的性能。除用于混凝土、水泥板等無機建材表面(如外墻涂料)外，還可用于金屬底材，性能優(yōu)良。 綜上所述，水性氟樹脂涂料是將高性能與環(huán)保性協(xié)調(diào)發(fā)展、值得大力提倡的品種。近年來國內(nèi)也開始該領域的研究，如大連振邦、上海濕克威等企業(yè)都在研發(fā)與推廣自己的水性氟樹脂涂料。 3.2.5高固體份和粉末涂料同水性氟涂料一樣 ,高固體份氟涂料和粉末氟樹脂涂料也具有環(huán)保性 ,即污染小。熱塑性PVDF樹脂制備的氟樹脂粉末涂料早已上市18,但由于其分散性 ,加上要高溫烘烤 ,所以用途較窄。近年來開發(fā)的以氟烯烴乙烯基醚為主鏈的 ,可在 100熔融的帶羥基等交聯(lián)性反應基團的氟

24、樹脂可制得熱固性氟樹脂涂料。中科院上海有機研究所的章云祥等報道用賽氟隆ETFE(乙烯、四氟乙烯共聚物 )可制得各種性能均優(yōu)良的粉末涂料19。Stefano、turri等報道用全氟醚聚氨脂 (F-UP)和全氟醚聚脂 (F-PE)制得一系列高固體份氟樹脂涂料20。日本公司在這方面的開發(fā)也走在前列 ,如日本人用單體接枝法 ,即用氟烯烴和含過氧基的單體制得氟聚合物而制得一種含 -OH、-COOH、縮水甘油基、氨基 /或烷氧基甲硅烷基團 ,玻璃化溫度Tg56 ,便于施工的粉末涂料21。美國的Gaboury、scottr等采用一種含有丙烯酸樹脂改性的含氟聚合物 ,制得熱塑性偏氟乙烯樹脂型粉末涂料22。日本

25、的Tsufa、Nobuhiko等用乙烯 ,四氟乙烯 ,六氟丙烯和羥丁基乙烯基醚共聚物 ,制備熱固性氟樹脂粉末涂料組合物20。3.2.6防粘功能性氟樹脂涂料 (防粘污 ,耐磨 )國內(nèi)有羅國欽等研制的水性單層氟樹脂防粘涂料20,王文良等也研制出ZF-426水性抗粘易潔、一噴一烘型氟涂料18,王玉玲等也研制出一種氟樹脂聚合物含量超過 10%的防粘涂料12。國外在這方面的研究也異?；钴S ,如Brandjerf等報道用聚2-異丙烯基-2-口惡唑酮交聯(lián)聚全氟代表面活性劑而做的海洋防污涂料 ,并且比較了各種氟樹脂的耐污性能17。Soda、Yoshihiro等人用四氟乙烯分散體聚醚PermariVA200,制

26、得一優(yōu)良的不粘性耐磨涂料20。日本的Ohbayashi、Nobuo等用偏氟乙烯 ,四氟乙烯、甲基丙烯酸環(huán)已脂和 4-羥丁基乙烯基醚在Pertuty存在下聚合 ,再經(jīng)處理 ,制得一耐粘污性氟樹脂涂料5,日本的Tsumnra、Akio等用四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯共聚物制得耐粘污氟樹脂涂料18。 超低表面自由能含氟聚合物涂料 聚四氟乙烯(PTFE)是表面自由能最低的樹脂，利用這個特點制成一系列防粘性涂料，因不易粘附食物，可在高溫下較長期應用，無臭味、無毒，廣泛用于鋁、鋁合金鑄件、不銹鋼、鐵及電木等材質(zhì)上，作為各種廚具內(nèi)部涂料，還可用在排油煙機、電木手柄上。 利用氟化合物的結構與表面自由

27、能關系，設計新的更低表面自由能的含氟樹脂，還可進一步開發(fā)出許多新型涂料。例如，人們開始研究超低表面能的含氟樹脂在自清潔涂料中的應用(建筑涂料、鋁板上涂層)，當潤濕角度大于160時，水珠極易滾落。自潔功能除取決于表面自由能之外，還與表面粗糙度有關。粗糙性越小，自潔性越好。 超低表面自由能含氟涂料還可用于海上船艦的水下防污，不需加防污劑，排除了防污劑污染海水問題。另一潛在用途是用作血液可摻混材料的涂層，如滲析膜、人造血管、醫(yī)學移植等，由于對人體血液中蛋白質(zhì)吸附性極小，因此可以提高與血液的相容性。 另外，人們利用氟樹脂透光性好、化學惰性、不燃性等特點，推出了光催化涂料、熒光涂料、阻燃涂料等，也已經(jīng)成

28、為涂料工業(yè)研究的熱點。 3.2.8氟聚合物及含氟物質(zhì)的其它作用由于氟聚合物的防粘性 ,可以應用于UV固化涂料和防污涂料中 ,如ongiovanr等報道的以典型的丙烯酸樹脂的氟化衍生物 (如全氟聚醚氨基甲酸脂 )聚合制備UV固化體系11。還有Sitzmannev等報道的用一種新型氟烷基乙烯基醚作為改性劑 ,可提高UV固化涂層的防粘性12。Dupont公司生產(chǎn)的Zonyl系列油墨 ,涂料氟添加劑。關于防污涂料方面 ,等報道了一種低表面能防污涂料氟代聚硅氧烷 ,并研制出代表產(chǎn)品PNFHMS和PTFPMS13。4氟樹脂涂料應用領域及市場前景建筑涂料市場建筑用涂料占涂料消費總量的40-50%，據(jù)有關部門

29、預測，2000年我國建筑涂料需求量將達100萬噸，高檔涂料占20%。根據(jù)國家化學建材產(chǎn)業(yè)"十五"計劃和2015年發(fā)展規(guī)劃綱要，"十五"期間，我國城鎮(zhèn)住宅建設每年仍將以5億平方米左右的建設速度發(fā)展，我國涂料行業(yè)發(fā)展的主要任務將以建筑涂料為重點，使建筑涂料在外墻裝飾中應用占到60%以上。我國城市高層建筑外墻大都采用瓷磚裝飾，由于瓷磚年久老化剝落，不僅嚴重影響市容市貌，而且修復起來也相當困難，而使用玻璃幕墻，又存在光污染的問題。上海市建委1999年已提出內(nèi)環(huán)線高層建筑限制采用玻璃幕墻、建筑物三層以上墻面限制使用馬賽克、燒結面磚，這就給具有超長耐候性、抗環(huán)境污染

30、性、使用壽命長達20年的氟樹脂涂料提供了極好的市場機遇。"振邦牌"氟樹脂涂料在水泥面上的涂層使用年限和裝飾效果可與使用聚偏二氟乙烯（pvdf）氟碳涂層的鋁幕墻效果相當，而每平方米造價只是其1/8。因此，氟樹脂涂料完全滿足建筑市場對"低價格、高裝飾效果"涂料的需求，具有很大的推廣價值。 工業(yè)涂料市場工業(yè)涂料在涂料消費總量中與建筑涂料平分秋色，預計2000年需求量可達到100萬噸。本公司產(chǎn)品在工業(yè)用涂料中的防腐、高速公路、鐵路、交通車輛、船舶海洋等領域具有極大的應用價值。防腐蝕用涂料我國每年因腐蝕要造成巨額損失，而氟樹脂涂料在耐腐蝕方面有非常優(yōu)越的

31、性能，在戶外防腐蝕方面，可用于棧橋、散裝倉庫及鋼結構、酸堿生產(chǎn)廠房建筑結構等的涂裝，而用于尿素及硝銨系統(tǒng)的造粒塔、燃氣柜系統(tǒng)、酸/堿貯罐系統(tǒng)、油罐及管線系統(tǒng)等涂裝，每平方米造價根據(jù)防腐蝕程度的不同要求約為35-60元，防腐年限可達到8-12年。目前上述領域采用的防腐涂料的成本在30-50元/平方米，防腐年限一般為2-3年。預計2000年我國防腐涂料市場需求量將達22萬噸，本公司氟樹脂涂料在工業(yè)防腐領域具有顯著的推廣價值和較強的市場競爭力。高速公路、鐵道橋梁、交通車輛用涂料我國地域遼闊，鐵路縱橫交錯，橋梁星羅密布，這些基礎設施大多要求具有較好的裝飾性、耐候性和防腐蝕性的涂料進行涂裝，以提高其使用

32、壽命，節(jié)省維修維護費用。以重慶嘉陵江大橋為例，由于該地區(qū)工業(yè)排放的so2濃度高出全國平均水平22倍，夏季多酸雨，ph值達3.9，橋梁腐蝕嚴重，每年都要除銹、涂刷，需一支數(shù)十人的涂刷隊伍，年需修護涂料80噸左右，耗資數(shù)十萬元。1994年該橋進行了feve氟樹脂涂料涂裝試驗，試驗結果顯示，經(jīng)其涂刷的橋梁涂料面至今仍牢固、光滑，顯示出氟樹脂涂料優(yōu)異的耐腐性和耐候性。如該橋全部采用氟樹脂涂料涂刷，使用年限長達15年以上，可以節(jié)省大量的人力、物力、動力和資金，其經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。目前，上述領域用涂料的年需求量在30萬噸以上。"振邦牌"氟樹脂涂料用于金屬的大氣防腐，每平方米材

33、料造價為13元左右，比目前采用的防腐涂料造價（11元/平方米）只高18%，但是比其防護壽命延長8-10年，具有顯著的競爭能力。船舶及海洋工程設施用涂料船舶及海洋工程設施長期處于含有鹽份的大氣和海水包圍中，始終處于干濕交替的作用下，其腐蝕問題相當嚴重。本公司針對這一領域開發(fā)出船舶用涂料及海上設施防護專用涂料，在耐腐蝕、耐鹽霧等方面，有優(yōu)良的性能，可以應用在船舶水線以上部分的外殼表面、貨艙表面、甲板表面的涂裝。"振邦牌"氟樹脂涂料的技術性能與船殼涂料國家標準gb6745-88、甲板涂料gb9261-88、貨艙涂料gb9262-88的比較，各項性能指標都高于國家標準。本公司產(chǎn)品經(jīng)

34、大連造船廠等用戶使用，耐海水、耐腐蝕性都好于目前采用的涂料，深受用戶歡迎。據(jù)化工部海洋化工研究院統(tǒng)計，目前我國民用船舶和海洋工程設施上使用的表面涂料每年需求量量高達5萬噸以上?？梢?，氟樹脂涂料在這一領域的應用前景十分廣闊。烘烤型氟樹脂涂料市場隨著我國城市高層建筑表面裝飾逐步取消玻璃幕墻和瓷磚、馬賽克，高層建筑采用塑鋁板作為表面裝飾的數(shù)量越來越多。目前，國內(nèi)塑鋁板采用的高溫烘烤型氟樹脂涂料主要依賴進口PVDF氟樹脂涂料涂裝，其價格高達12-18萬元/噸。氟樹脂涂料也還將在汽車、航空、軍事等領域得到推廣。5氟樹脂涂料的特性的理論解釋氟涂料之所以如此受到重視 ,主要在于氟樹脂及氟涂料具有優(yōu)異的綜合性

35、能 ,例如優(yōu)良的耐熱性、耐化學性、高度不污性和低的摩擦系數(shù)、優(yōu)良的機械性能和電性能。特別值得指出的是其超長耐候性 ,通過人工老化試驗、戶外暴曬等方法 ,證明氟樹脂膜的耐候性可長達20年之久 ,這是其它樹脂所不能比擬的 (見圖)。這些性能使氟涂料在建筑戶外飾面中的應用日益受到人們的關注。氟樹脂涂料之所以有如上所述的優(yōu)良性能，是和其微觀分子結構分不開的。下面就是一種氟樹脂涂料的微觀結構。從它的結構式上我們可以看到，不同的基團對涂料性能的貢獻是不同的。6研究內(nèi)容氟樹脂有良好的耐久性能，但是它本身也有的缺點，例如溶解性差，粘結性差。為了更好的利用氟樹脂涂料的優(yōu)良性能，我們必須對其進行改性。本文研究了以

36、下幾個方面：l 環(huán)氧樹脂對氟樹脂改性；l 找到溶解氟樹脂的最佳溶劑；l 合成丙烯酸樹脂對氟樹脂改性；l 用鈦白粉、滑石粉和基料配制白色涂料；l 檢測改性后涂料的耐候性（加速老實驗，用紫光燈照射涂在玻璃片上清漆），粘結性；7實驗部分試劑 名稱產(chǎn)地氫氧化鈉固體（含量大于96%）上海試劑一廠綜合經(jīng)營公司鹽酸（含量不少于36-38%）上海試劑一廠醋酸丁酯(A.R.)宜興市亞盛化工廠丙酮（A.R.）上海試劑總廠乙酸乙酯（A.R.）寶應化學試劑廠二甲苯（A.R.）宜興市亞盛化工廠甲苯（A.R.）上海凌峰化學試劑有限公司（永華精細化學品）丁酮（化學純）上?；瘜W試劑分裝廠過氧化苯甲酰（化學純）無錫縣科技實驗二

37、廠氟樹脂Lumiflon FEVE日本旭硝子株式會社聚氨酯徐州永華樹脂廠環(huán)氧樹脂（6101）江蘇無錫江利樹脂廠F2314（三氟氯乙烯與偏氟乙烯按摩爾比為4：1組成）成都晨光化工研究所丙烯酸樹脂（工業(yè)級）甲基丙烯酸甲酯（化學純）丙烯酸丁酯（化學純） 徐州永華樹脂廠上?；瘜W試劑采購供應站上海化學試劑站中心化工廠儀器名稱產(chǎn)地分析天平上海分析天平廠電熱套溫度計定時電動攪拌器721分光光度計傅立葉紅外分光光度計紫外燈掃描電鏡（型號 S250 MK3）三口燒瓶（100ml）球形冷凝管 攪拌器北京九棵樹電熱套加工廠鄭州杜甫儀器廠天津玻璃儀器廠天津玻璃儀器廠目的首先，F(xiàn)2-314是結晶態(tài)的白色粉末，分子鏈扭曲

38、在一起許多Cl原子被包裹在晶體之中，不利于化學試劑的進攻，這在一定程度上造成了對其進行化學該性的困難。其次，要讓氟樹脂均勻的分布在漆膜中，就必須把這種白色粉末溶解。再次，為了涂料具有良好的耐侯性以及耐腐蝕性，必須盡量提高涂料中的含氟量，因此在不影響涂料附著力的情況下，應盡量提高氟樹脂在溶劑中的溶解量?；驹矸鷺渲谟袡C溶劑中的溶解度很低，這使得溶解工作變的十分困難，為了使溶解工作有章可循，我們先解決溶劑的溶解力這個問題，按照溶解力的大小理出實驗次序。一般來說聚合物的結構和溶劑的結構越接近，相互溶解的能力就越大，這被稱為“相似相溶”原理。但這一規(guī)律有很大的局限性。這里介紹一種溶解度參數(shù)這一概念

39、。物質(zhì)分子間的吸引力可用內(nèi)聚力來衡量。所謂內(nèi)聚能（E）使物質(zhì)分子相互接近而成為液體或固體的能量。溶解度參數(shù)=（E/ Vm）1/2（Vm表示物質(zhì)的摩爾體積）由于E=Ed+Ep+EhEd 色散能；Ep 偶極力；Eh 氫鍵力.可以得到：2 = Ed/ Vm+Eh/ Vm+Ep/ Vm= 2d + 2h + 2p可見可以用來衡量溶劑的溶解力。下表列出了常用溶劑的溶解度。物質(zhì)dph丙酮丁酮三氯甲烷苯甲苯0乙酸乙酯乙酸丁酯實驗結果依據(jù)溶解度參數(shù)依次對單一溶劑進行實驗溶劑（體積ml/氟樹脂質(zhì)量g）溶解時間min共沸溫度現(xiàn)象與結果丁酮（50/1）16578可完全溶解，但溶解時間稍長甲苯（50/1）300110

40、部分溶解，時間太長乙酸乙酯(50/1)7576溶解較好，速度快乙酸丁酯(50/5)90126溶解較好，速度快，溶液變粘稠，但稍有變黃二甲苯(50/1)300139溶解太慢，且未完全溶丙酮(50/1)21056可完全溶解，溶解時間稍長依據(jù)上述實驗確定以下實驗方案溶劑（體積ml/氟樹脂質(zhì)量g）溶解時間共沸溫度現(xiàn)象與結果乙酸乙酯與二甲苯（體積比3：1）(50/1)1小時74溶解很好，且速度快丁酮與二甲苯（體積比3：1）(50/1)3小時79溶解性一般乙酸丁酯、甲苯與丙酮（2：1：1）(50/5)1小時55溶解最好，速度快，溶液變粘稠，合乎要求結果分析與討論由上表可以看出，單一溶劑的溶解效果不如復合溶

41、劑的溶解效果好，而沸點高的溶劑的溶解效果比沸點低的溶劑的溶解效果好。其原因可能是沸點高的溶劑在溶解時的溫度高使得聚合物的振動劇烈，從而易于分散。復合溶劑種的各種溶劑有著不同的三維溶解度參數(shù)，這樣在溶解過程中它們可以優(yōu)勢。補充作為溶解氟樹脂最好的溶劑是乙酸丁酯、甲苯與丙酮的混合液，其原因是氟樹脂本身分子中含有極性和非極性結構部分，我們選用的溶液恰好既有極性溶液，又有非極性溶液，并且它們也都能混溶，故氟樹脂溶解量明顯上升。從實驗中我們得出氟樹脂溶液變粘稠主要是乙酸丁酯的作用，但溫度過高，乙酸丁酯容易變黃，混合液中其它低沸點的組分保證了共沸溫度降低，使這一現(xiàn)象得以緩解。通過蒸餾成品得出其所選用的溶劑

42、共沸點在130左右。我發(fā)現(xiàn)丙烯酸丁酯的沸點是132便想用丙烯酸丁酯溶解F2-314，結果在溶液沸騰的條件下，四小時后丙烯酸樹脂聚合。通過上面實驗我便產(chǎn)生了邊聚合邊溶解的想法。第三章對氟樹脂改性的實驗方法就是和這種方法緊密相連的。F2-314的改性目的雖然F2-314有著非常優(yōu)良的耐候性，但是由于氟樹脂溶解后的流動性大固化困難、附著力、柔韌性、伸縮性、透明性等方面存在問題，要利用其有點，克服其缺點就必須對F2-314進行改性。通過查閱資料比較后，最終選擇了丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂。理論依據(jù).1丙烯酸樹脂的聚合機理合成丙烯酸樹脂的基本反應為自由基反應，它分為：鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止三個基本反應，聚合的

43、方法有本體發(fā)法、溶液法、懸浮法根據(jù)實驗室條件和實際需要，選擇溶液法較好。雖然BPO的引發(fā)效果不如AIBN，但是由于實驗室條件的限制，本實驗采用BPO作為引發(fā)劑。.2丙烯酸樹脂與氟樹脂的共存性合成的丙烯酸樹脂與氟樹脂的共存性能于確定這種丙烯酸是否適合作為改性試劑至關重要。若丙烯酸樹脂加入氟樹脂溶液中就有大量的氟樹脂析出，那么這種丙稀酸樹脂就不適合作為改性試劑。理論研究表明丙烯酸樹脂的玻璃化溫度對其與氟樹脂的共存性有很大的影響，玻璃化溫度越接近越容易與氟樹脂共存。不同單體聚合而成的高分子化合物的玻璃化溫度可以按照如下公式計算：1/Tg = X1/Tg1 + X2/Tg2+ Xi/Tgi公式中， T

44、g-共聚物的玻璃化溫度，K； Xi-組分i的質(zhì)量分數(shù)；Tgi不同單體均聚物的玻璃化溫度。實驗內(nèi)容.1環(huán)氧樹脂對氟樹脂進行改性。主要實驗內(nèi)容如下：氟樹脂溶液（體積 ml）環(huán)氧樹脂體積丙烯酸樹脂體積現(xiàn)象與結果253白色凝膠析出，上層液可以成膜但不透明，且固化時間長，粘性大2510白色凝膠析出，上層液可以成膜，膜透明，固化時間適中，稍有粘性25310白色凝膠析出，上層液可以成膜但不透明，且固化時間長，粘性大雖然環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂在改善樹脂性能方面由很重要的地位和作用，但與氟樹脂之間的簡單的物理混和不足以改善氟樹脂的附著力。由實驗現(xiàn)象可以得出它們的相溶性不是很好，樹脂作為高分子量物質(zhì)，混合后本身分子

45、結構變化不大。雖然可以涂膜，但膜中的氟含量較低，不符合要求。.2聚合改性(只記錄比較理想的實驗數(shù)據(jù))物質(zhì)1234567甲基丙烯酸甲酯/ml101512101010丙烯酸丁酯/ml141011121235丙烯酸/ml152335丁酮/ml101010丙酮/ml517187二甲苯/ml5510甲苯ml876乙酸丁酯/ml1225氟溶液10/ml10101010102030時間min6080806010012090玻璃化溫度實驗現(xiàn)象：（1）100有氣泡。維持在100使之聚合，10分鐘后變稠，滴加10ml氟樹脂溶液（10min滴加完畢），120維持20分鐘，降溫后有氟樹脂析出。（2）溫度升到136，（

46、二十分鐘后）穩(wěn)定在136聚合40分鐘后加入10ml氟樹脂溶液，有大量氟析出。（3）聚合溫度80（20分鐘后達到），快速攪拌，有少量的氟析出。（4）有一定的渾濁，15分鐘后溫度穩(wěn)定在74，開始聚合30分鐘后滴加氟溶液10ml（用時10分鐘）30分鐘后停止加熱冷卻后有大量氟析出。（5）10分鐘后溫度升高到81并穩(wěn)定在81，在此溫度下聚合50分鐘。滴加氟樹脂溶液10ml有少量白色絮狀沉淀析出，20分鐘后停止加熱。（6）18分鐘后溫度升到78，1小時后滴加10ml氟溶液，并沒有氟樹脂析出，再加10ml氟溶液，有部分白色絮狀物析出，說明乙酸丁酯可以增加氟的溶解性。（7）20分鐘后溫度升高到79，并穩(wěn)定在

47、這個溫度上，聚合30分鐘，之后滴加10ml氟樹脂溶液，沒有氟析出，在加入10ml氟樹脂溶液，仍然沒有白色絮狀物析出，再加入5ml氟溶液，有部分氟析出。結果分析與討論實驗發(fā)現(xiàn)用環(huán)氧樹脂改性的F2-314耐老化性能不好，在紫外燈照射下48小時后就黃變了。所以最終確定用丙烯酸樹脂對F1-314進行改性。用何種丙烯酸樹脂改性才能使改性后的氟樹脂達到涂料各項性能指標的要求呢？這就要用不同的單體，按不同的比例合成一系列丙烯酸樹脂，然后用合成的丙烯酸樹脂對第二章制成的F1-314溶液進行改性。經(jīng)過一系列實驗，雖然找到了比較理想的聚合溶劑以及單體配方，但是所制備的清漆中的氟含量仍然不太高，也就是說，這種改性的

48、方法對氟樹脂的改性效果不明顯。原因應當與“相似相溶原理”有關。因為合成的丙烯酸樹脂中含有OH、CO、R 等官能團，而我們所用的溶劑中含有乙酸丁酯、丙酮等，這些基團能夠包裹住丙烯酸樹脂中的OH、CO等官能團，相對于F2-314來說這些官能團對溶劑的吸引力更強。這樣當單體聚合成樹脂后就要和氟樹脂競爭溶劑，結果使部分氟析出。如果F2-314中含有R、OH 等官能團，其溶解性將大大提高。那么通過什么方法才能使F2-314中的一個或多個Cl原子被OH、CO、R 等官能團取代呢？我想到了Friedel-Crafts反應，就做了如下嘗試：氟溶液（25ml）與甲苯（10ml）以AlCl3為催化劑在沸騰的條件下

49、反應5個小時。溶液略微變黃，取出一部分溶液涂在玻璃上24小時后用小刀刮下玻璃上的物質(zhì)，做紅外，得到的紅外光普幾乎與原來得F2-314的紅外光普相同。這說明沒有發(fā)生化學反應。通過上面實驗得到的物質(zhì)的紅外圖譜與FEVE的紅外圖譜基本上相同，我們可以斷定它們是同一種物質(zhì)。原因可能是F原子是給電子官能團不利于帶正電得親核試劑形成，而高分子的移動速度慢，這些原因都對反應造成了很大的困難。同時Cl原子處于高分子環(huán)境中，被其周圍的電子所屏蔽，不利于AlCl3的進攻。在進行了上述嘗試后，我意識到要想進一步提高涂料中氟的含量，必須使用有大量OH、CO、R等官能團的氟樹脂，第四章將圍繞著對這樣一種樹脂進行溶解、改

50、性展開實驗。7.4 FEVE 實驗FEVE介紹1982年日本旭硝子株式會社推出了商品名稱Lumiflon的氟烯烴和乙烯基醚的共聚樹脂F(xiàn)EVE，才提供了含氟樹脂在芳烴、酯類或酮類溶劑中的可溶性，克服了以往含氟涂料必須高溫燒結的缺點，使其在室溫到高溫較寬的范圍內(nèi)固化得到光澤、硬度、柔韌性理想的透明涂膜成為可能。FEVE樹脂可以和封閉型異氰酸酯樹脂或三聚氰胺樹脂混合制成可高溫烘烤固化的單組分產(chǎn)品(典型產(chǎn)品的固化溫度為170，20min)，也可以和縮二脲多異氰酸酯或HID三聚體制成雙組分產(chǎn)品，而得到可常溫交聯(lián)固化的含氟聚氨酯涂料。以FEVE樹脂制得的常溫固化的含氟涂料，由于具有超常的耐候性、突出的耐腐

51、蝕性、優(yōu)異的耐化學藥品性、良好的抗沾污性、耐沖洗性和方便的涂裝性能，因此，日益獲得廣泛的應用。附著力：實驗內(nèi)容同溶解部分，由于FEVE溶液本身有優(yōu)良的附著力，涂膜的各項性能指標可以達到對基料的要求。但是為了增加涂膜的附著力，選擇聚氨酯作為常溫固化鉸鏈劑。FEVE溶劑用量/ml聚氨酯用量/ml附著力等級201220212030204320502062結果與討論.1耐候性、附著力等：氟涂料的優(yōu)異的耐紫外線性能，從分子結構而言，一般聚烯烴分子的碳鏈呈鋸齒形，如將氫原子換成氟原子。氟的原子結構決定了C-F的鍵能相當大。氟原子在元素周期表中處于第二周期第族,原子序號共價鍵鍵長短,鍵能大見表1。C-F鍵能

52、隨著分子中碳原子上的氟原子數(shù)的增加而增加,例如在CF4中C-F鍵能為544為9,核外9個電子被9個正電荷牢牢吸引在原子核周圍,原子半徑短,與碳原子形成的kJ/mol(有文獻報道為477.1kJ/mol)。也就是說C-F鍵能比耐候性優(yōu)異的有機硅分子主鏈的Si-O鍵能(422.5kJ/mol)及側(cè)鏈C-Si鍵能（318kJ/mol）都大，一般光熱難以使之斷裂，因此氟樹脂顯示出優(yōu)異的耐熱性和耐候性。太陽光中對有機物能起破壞作用的光波是可見光-紫外光部分，特別是紫外光波段（200-400nm）對有機物的破壞作用更大，全氟烷烴中C-F共價鍵能544kJ/mol,相當于220nm，小于220nm的光子在太

53、陽光中所占比例很小，所以太陽光很難降解氟樹脂，這就是氟樹脂和氟涂料具有超耐候性的原因。FEVE結構示意圖在2900和3500處出現(xiàn)了兩個峰，這說明FEVE中含有甲基，羥基。而1700處的尖銳的峰則說明FEVE中含有CO。從圖5.2FEVE的結構示意圖我們可以很清楚的知道FEVE有很好的性能。我們可以看出F2-314的結構中不含有CH3，-OH、CO-等觀能團，因此F2-314的附著力、鉸鏈性、流平性都明顯不如FEVE。×10-25ml）,×10-10m，兩個氟原子正好把C1和C3之間的空隙（C1和C3×10-10m）填滿，使任何反應試劑難以插入，保護了碳碳主鏈，使

54、氟樹脂相當穩(wěn)定。將氟樹脂涂料涂于載玻片上，干燥36h后，在紫外燈下照射一段時間（1個半月）后，發(fā)現(xiàn)涂膜變黃，用分光光度計測定其吸光度并與未照射的作比較。氟樹脂分子結構中的分子螺旋結構由上面的一系列實驗可以看出，固化時間與聚合單體的種類有著非常大的關系，當硬單體含量增大，固化時間就縮短。而色漆的固化時間都比對應的基料的固化時間短，原因是基料中的高聚物能以顏料顆粒為準鉸鏈點，顏料的加入使漆膜透氣性增加，有利于溶劑的揮發(fā)，從而縮短了固化時間。從實驗的結果來看，顏料的加入提高了漆膜的耐酸堿性和耐老化性，耐老化性能的提高可能是由于顏料顆粒對紫外光的吸收以及漆膜表面上樹脂和紫外光的接觸面積減少。 .2漆膜

55、保護性：加入保護劑后的表面有很光滑潔凈的表面，對物體表面裂紋、褶皺很好的修補作用。我們還可以看出，涂料表面是十分致密的，這種致密的結構對增強涂料的耐酸堿性都起到了很好作用。7.5.1配方設計要設計一個合理的涂料配方，顏料的體積濃度使一個非常重要的概念。所謂體積濃度是指，當顏料在干膜中的含量以體積計時，它在干膜中所占有的體積濃度（PVC）。一些漆膜的性能在一個特定的PVC時具有一個明顯的轉(zhuǎn)折點，這個轉(zhuǎn)折點的PVC值稱為臨界體積濃度（CPVC）.所以CPVC是色漆的重要設計參數(shù)之一。CPVC(%)=1/(1+吸油量)×100%PVC(%)=顏料和填料的體積/（顏料和填料的體積固體基料的體積）(在要求不太精確得情況下可以使用各自得重量比)吸油量100克顏料所耗用的亞麻油的克數(shù)。為了在色漆配方設計中更有規(guī)律的反映PVC值與干膜的性質(zhì)和性能之間的關系，引入了“比顏料體積()”=PVC/CPVC.為了使漆膜有優(yōu)良的機械性能，一般選擇的值不超過1。本實驗選擇二氧化鈦（銳鈦型）作為白色顏料，滑石粉作為填料，選擇1。實驗測得鈦白粉/滑石