聚四氟乙烯涂料的應用分析

張乾 柳星來

摘要：論文主要介紹了聚四氟乙烯涂料的性能特點及在打印機、汽車方面的應用。

關鍵詞：氟樹脂 聚四氟乙烯 涂料 打印機 汽車

氟樹脂涂料早在1938年就誕生了，最早的氟碳涂料就是杜邦公司的特氟隆涂料即聚四氟乙烯PTFE共聚物，這類材料具有獨特優異的耐熱、耐低溫、自潤滑性及化學穩定性能等，但是這種涂料使用時需要極高的液化溫度，對顏料的分散性也較差，所以最初的應用范圍較窄。

1.聚四氟乙烯涂料性能

1.1 不粘性：幾乎所有物質都不與其涂膜粘合。很薄的膜也顯示出很好的不粘附性能。

1.2 耐熱性：具有優良的耐熱和耐低溫特性。短時間可耐高溫到300℃，一般在240℃～260℃之間可連續使用，具有顯著的熱穩定性，它可以在冷凍溫度下工作而不脆化，在高溫下不融化。

1.3 滑動性：有較低的摩擦系數。負載滑動時摩擦系數產生變化，但數值僅在0.05-0.15之間。

1.4 抗濕性：表面不沾水和油質，生產操作時也不易沾溶液，如粘有少量污垢，簡單擦拭即可清除。停機時間短，節省工時并能提高工作效率。

1.5 耐磨損性：在高負載下，具有優良的耐磨性能。在一定的負載下，具備耐磨損和不粘附的雙重優點。

1.6 耐腐蝕性：幾乎不受藥品侵蝕，可以保護零件免于遭受化學腐蝕。

2.聚四氟乙烯涂料類型

聚四氟乙烯涂料分為PTFE、FEP、PFA、ETFE幾種基本類型：

2.1 PTFE：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃連續使用，具有最高使用溫度290-300℃，極低的摩擦系數、良好的耐磨性以及極好的化學穩定性。

2.2 FEP：FEP（氟化乙烯丙稀共聚物）不粘涂料在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜，具有卓越的化學穩定性、極好的不粘特性。

2.3 PFA：PFA（過氟烷基化物）不粘涂料與FEP一樣在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜。PFA的優點是具有更高的連續使用溫度260℃，更強的剛韌度，特別適合使用在高溫條件下防粘和耐化學性使用領域。

2.4 ETFE：ETFE是一種乙烯和四氟乙烯的共聚物，該樹脂是最堅韌的氟聚合物，可以形成一層高度耐用的涂層，具有卓越的耐化學性，并可在150℃下連續工作。

3.聚四氟乙烯涂料的應用

由于聚四氟乙烯涂料有以上優異性能，被用在不粘鍋、航空、醫療等領域。水性涂料在激光打印機中有應用，比如定影膜。定影膜上的涂層有很好的耐高溫性能，它安裝在加熱組件上，工作溫度能達到200℃左右；由于其表面張力一般只有31～34 達因/厘米， 表面能低，接觸角大， 膠粘劑不能充分潤濕涂層，從而不能很好粘附在上面，因此涂層具有優良不粘特性，其上不易粘附碳粉，不會沾塵結垢，防污性好；聚四氟乙烯涂料的溶脹和溶解都要比非結晶高分子困難，因化學穩定性好，它具有優良的防腐蝕性能，極好的化學惰性、漆膜耐酸、堿、鹽等化學物質和多種化學溶劑，為基材提供保護屏障；漆膜表面堅韌、強度高；涂層耐磨性能優異，打印普通紙張數量一般在5萬張以上；另外水性聚四氟乙烯涂料是一種環保涂料，對環境污染程度低，涂裝設備易清洗，產生一般缺陷時比如雜質等可在烘烤前識別并重新加工，一定程度提升產品合格率；水性聚四氟乙烯涂料的顏料分散性能較溶劑型涂料差，易產生分層；此類型涂料的烘烤溫度較高，烘烤面涂溫度一般在360～400℃.因PTFE的高熔點，需引入有較好親和力樹脂，在不損害樹脂本身性能的基礎上提高它的粘附性，因此出現了面漆、中漆、底漆，也有一次漆。這些配套的涂料品種正是解決了上述問題。

市面上出現的涂料用聚四氟乙烯類樹脂，它有優異的不粘性、耐腐蝕性、耐氣候老化性、低摩擦等性能。同時由于不同官能團的碳氫烴構成鏈段的存在而表現出一定的溶解性、可交聯性、潤濕附著性和流平性，很重要的一點它克服了以前常溫不能固化的性能，因此可作為制備建筑物外墻涂料的樹脂。應用時它具有耐候性和自潔性，并且具有壽命長和不褪色等特點；同時它還適用于金屬構件的防銹蝕，特別適合苛刻環境條件下的耐酸、耐堿和氧化劑的耐腐蝕涂層以及各種交通工具的殼體涂料，比如汽車。2012年我國汽車產量達到1927萬輛，我國汽車產量已連續三年超過1800萬輛，汽車工業已進入總量較高的平穩發展階段。如此種涂料在汽車行業大范圍應用，不僅可提供以上優異的性能，還能通過改性、回收廢舊涂料等措施在一定程度上減少污染物的排放，降低環境污染。近年汽車的氟樹脂面漆也有出售，聚四氟乙烯樹脂的優異性能被越來越多的汽車制造人士重視，充分體現它的使用價值潛力巨大。

聚四氟乙烯涂料越來越受到人們的重視，它廣泛應用于石油、化工、機械、航空、航天、有色金屬、電子等國民經濟建設領域。近年來人們通過對它改性，拓寬了它的應用范圍，降低了使用條件限制，由于它的不粘、耐高低溫及耐摩擦和腐蝕性能，相信不遠的將來它可在更廣泛的領域發揮更驚人的作用。但是我們也應該看到雖然我們的需求市場很大，但是在科研、生產水平等方面與美國、日本等還有很大差距，國內聚四氟乙烯涂料面臨很大挑戰，需要我們提高涂料基礎原料性能和成本優勢、使用優良助劑、重視涂裝設備、提高技術服務，推動國內聚四氟乙烯涂料的發展。

參考文獻：

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