有機氟涂料研究新動向

季福慶

摘 要：在涂料的工業應用中，有機氟材料具有廣泛的應用空間，這是由于有機氟材料具有很多優異的性能，所謂的有機氟涂料是指通過有機氟聚合物或者改性聚合物作為主要成分的涂料，具有多種優異性能，可以應用在家具、建筑、電子，甚至航空等領域，本文將就有機氟涂料的研究現狀以及發展進行相關探討。

關鍵詞：有機氟；涂料；現狀；發展；方向

聚氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯都屬于有機氟涂料的行列，常用在食品包裝上，其中主要原料是氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯等，通過一定的反應和助劑即可噴涂在食品包裝表面，這種涂料具有很多方面的優勢，具有耐腐蝕性、防止黏合的作用等，例如蜂蜜的包裝桶內常用的即為聚四氟乙烯，又可以叫作PVF涂料。作為食品包裝的內壁涂料是因為這種物質化學性質穩定，一般不會有殘留，較為安全，有機氟涂料相比普通涂料來說具有很多方面的優勢，其中具有防腐蝕、耐久性等特點，另外對化學品也具有耐性，耐候性、耐磨性性質也很突出，由于這些優勢，有機氟涂料得到了廣泛的應用，取得了良好的效果，以下將就各種涂料的應用列舉討論。

1 有機氟涂料的應用現狀

1.1 有機氟樹脂

這種涂料通常用于食品、汽車、機械加工等多種領域，應用范圍極為廣泛，能夠作為重要的防黏、絕緣、耐熱、耐磨的涂料，常用的有機氟樹脂通常是一般由含氟烯烴如四氟乙烯（TFE）、氟乙烯（VF）、偏二氟乙烯（VDF）等單體為原料，通過均聚或共聚制成涂料。

其中在建筑裝飾、金屬卷材方面來說，常用的是聚偏二氟乙烯（PVDF）涂料，這種涂料通過乳液的聚合得到，能夠保持相當好的耐久性和耐磨性，所以能夠在建筑裝飾上廣泛應用，可作為保護性罩面漆等。

有機氟樹脂除了以上一些優異的性能表現之外還存在一定的問題，有機氟樹脂的加工過程要求較高，需要高溫進行固化，工作時間較長，不方便進行大面積的施工，并且難以與底材充分的附著，在有機溶劑中不能有效的溶解，并且應用成本較高，因此應用時通常使用有機氟樹脂與其他形式樹脂共同使用。

1.2 有機氟改性樹脂

在有機氟改性其他有機涂料工業中，用氟改性的有機樹脂主要有丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚苯硫醚及有機硅樹脂等。有機氟改性樹脂從性能上有了很大程度的提高，彌補了一些不足，并且應用范圍更加廣泛，在有機氟改性樹脂的研究中改性的方法包括物理化改性以及化學化改性方式，其中化學性改性方式應用更為普遍，效果更好，化學化改性通常是與官能團單體如烯醇類、烯酯類、烯酸類等單體共聚或其他方式將官能團引入，生成交聯型共聚物，這種方式能夠使得有機氟性能發生很大程度的改變，得到新的優異性能。

1.3 含氟丙烯酸酯涂料

含氟丙烯酸酯涂料是一種綜合性的涂料，它具有兩種涂料的優勢結合，并且彌補了部分的缺陷，對丙烯酸酯涂料良好的耐堿性有所保留，并且保持了保色保光性，同時又具有有機氟樹脂耐候、耐沾污、耐腐蝕及自潔性能，擴大了含氟丙烯酸酯涂料的應用范圍。

通過使用氟化丙烯酸酯單體與丙烯酸酯共聚；或者是在聚合時加入含氟添加劑的方法促使丙烯酸酯聚合物的結構發生改變，從而改善了丙烯酸樹脂的性能，使其具有更廣泛的應用前景。

1.4 含氟聚氨酯涂料

含氟聚氨酯涂料采用羥基固化雙組分聚氨酯涂料的原理，將含羥基的氟樹脂，與作為固化劑組分的多異氰酸酯配成含氟聚氨酯涂料，可常溫交聯。含氟聚氨酯涂料具有很多方面的優勢，其中包括耐候性、保色性、耐腐蝕性等，這種綜合的性能是其他涂料不能比擬的，因為這些有益的性能，所以含氟聚氨酯涂料應用范圍極為廣泛，小到建筑木材防腐、船舶車輛防腐，大道航空航天行業中的應用等。

1.5 含氟有機硅涂料

含氟有機硅涂料具有很多優良的品質，其中最主要的是能夠常溫固化成膜，大大的提高了工程效率，使用壽命較長，有的可達20年以上，并且耐腐蝕性、耐沖擊性、附著性、耐候性等也有所加強。

1.6 含氟聚苯硫醚涂料

聚苯硫醚涂料有一項特點，就是涂層較薄并且無針孔，另外還具有阻燃性、耐化學品性等特點，對于輻射性也有所控制，但是還是存在一定的缺點，例如脆性較大，較為容易開裂等，這種情況對材料的應用造成了很大程度的影響，進行改善的方法之一就是有機氟的應用，有機氟樹脂具有耐熱性、高韌性等特點，聚苯硫醚具有熱穩定性、無針孔、防腐等性能，這兩種材料的有效融合能夠很好的中和兩種材料的缺陷，提高涂料的應用性能，從而更好的為材料服務。

2 新型氟涂料

隨著科學技術的發展和人們理念的不斷改變，新型氟涂料也在不斷的研究過程中，通過表面活化交聯技術、納米技術、超臨界流體等先進技術和材料的科學應用，更好的促進了新型氟涂料的快速發展應用，并且環保意識的增強引領了新型氟涂料經濟、綠色環保的發展方向。

例如水性含氟涂料，水性含氟涂料具有多種優勢，其中既具有水性涂料的安全和環保的性能，又具有含氟材料的耐污、耐腐蝕等的性能，兩種優勢的疊加直接促進了水性含氟涂料的快速發展，引起來全球性的重視，美國Dow化學公司Schmidt首先報道利用反應性氟聚合物制成不粘性涂料。國外開發的水性氟聚合物涂料實現了多種形態的存在，其中包括有水溶性、水分散和乳液性等。這種涂料目前應用不夠廣泛，常見的仍為水分散性的。其中由氟烯烴、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涂料就是典型的水性氟聚合物涂料的一種。國內也對水性氟聚合物加大了開發的力度，其中較為成功的有很多，例如NH-R水性氟涂料很有特色，它以自身不能固化成膜的含氟乳液與一定比例的添加劑配制而成。該涂料具有較強的附著力、耐老化性、耐腐蝕性和化學穩定性，并且施工方便，廣泛適用于航空、海洋開發、能源、電子和化工等領域。

3 結束語

綜上所述，隨著人們對材料的要求越來越高，技術的快速發展和新材料的不斷研發促進了有機氟涂料的不斷完善，在不斷的發展過程中有機氟涂料的性能將會越來越優異，不斷的提高性能，完善缺陷，從而滿足不同領域的多樣化需求，并且隨著綠色化意識的深入，人們對環保的要求越來越高，有機氟涂料的未來發展方向也將是綠色、環保型的發展，在持續的發展中發揮出更高的優勢。

參考文獻：

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