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淺析氟碳涂料在防腐領域的研發現狀

　　海洋覆蓋了約71%的地球表面，蘊含著豐富的資源。近年來，隨著對資源的強勁需求以及海洋產業亟需發展，海洋的開發正引起國家高度重視。

　　海洋環境具有強腐蝕性，各種海洋設施以及船舶和裝備等在海洋環境下腐蝕嚴重，所以嚴酷的腐蝕問題是海洋開發必須面對的。目前，海洋材料防護的主要措施包括：涂料、緩蝕劑、表面處理與改性、電化學保護(犧牲陽極、外加電流陰極保護)等，其中涂裝涂料是應用最普遍、最經濟的措施，國內外在海洋防腐領域應用的涂料包括環氧類、聚氨酯類、橡膠類、氟碳類、有機硅類、富鋅涂料等，而氟碳涂料由于具有突出耐腐蝕性、優異的耐化學藥品性和良好的耐污性，在重防腐高端市場應用較廣。

　　氟碳涂料是以含氟樹脂為主要成膜物的系列涂料的統稱，除具有優異的耐腐蝕性外，氟碳樹脂的耐候性、耐化學品及耐污性等綜合性能優良，故廣泛應用于鋼結構建筑、橋梁、船舶、軌道車輛、管道、化工設施和彩涂鋼板的防腐。

　　氟碳涂料的類型

　　氟碳涂料的發展經歷了熔融型、溶劑可溶型和可交聯固化型等階段。近年來，又研發了水性、高固體分和粉末類氟碳涂料。不同類型的氟碳涂料耐蝕性差異較大，同一類型的氟碳涂料因其共聚單體不同，故結構單元不同，導致涂料的防腐性能也會有所不同。

　　熔融型氟碳涂料

　　熔融型氟碳涂料是最早的氟碳涂料品種，需高溫烘烤成膜。聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF) 和聚四氟乙烯(PTFE)均可加工成熔融型氟碳涂料。

　　溶劑、可交聯固化型氟碳涂料

　　溶劑型氟碳涂料是在融熔型氟碳涂料基礎上開發出的又一氟碳涂料品種，其是以多種含氟單體與帶側基的乙烯單體或其它極性乙烯單體共聚的方式制得，減少了結晶性，增加了溶劑可溶性。在研發了溶劑型氟碳涂料后，為了進一步提高含氟涂料的溶解性能，增加固含量，改善施工性能，人們又在氟碳樹脂中引入—OH—及—COOH—等官能團，可與異氰酸酯、三聚氰胺和氨基樹脂等進行交聯固化，交聯固化反應式見圖4。與PVDF相比，氟碳樹脂被賦予了一定的活性官能團，不但具備自身的優良性能，而且由于官能團的引入，增加了其在有機溶劑中的溶解性，與顏料及交聯劑的相容性、光澤、柔韌性及施工性能都得到了改善。

　　水性氟碳涂料

　　近年來，氟碳涂料在防腐領域的發展方向會順應世界涂料發展趨勢，向水性化、高固體化和粉末化發展，以更好地適應防腐以及環保的要求。

　　廣義上講，凡是以水為介質的氟碳涂料都是水性氟碳涂料。水性氟碳涂料除了具有傳統氟碳涂料超強防腐效果外，還具有安全、環保的優點，符合涂料的綠色環保發展趨勢，可廣泛用于航空、船舶、機械、鐵道橋梁、建筑、交通車輛、家用電器和工程塑料等領域，是近年來的研究熱點。但受合成技術、性能等因素影響，水性氟碳樹脂在工業涂料領域的應用還十分有限。

　　高固體分和粉末氟碳涂料

　　除水性外，環保型氟碳涂料的另一個主要方向就是高固體分、粉末化。一般認為，固含量70%以上的涂料是高固體分涂料。高固體分涂料主要以低分子量、低粘度的液體樹脂及固化劑體系為基料，使用活性稀釋劑來進一步降低體系粘度，從而保證涂料體系的綜合性能。

　　普通氟碳涂料中一般含有大量可揮發有機溶劑，在涂料施工后會揮發到大氣中，不僅造成涂層缺陷，難以滿足防腐要求，而且也污染了環境[53]。高固體分氟碳涂料一次涂裝的膜厚是溶劑型涂料的1~4倍，一次施工可得到較厚的涂層，減少了施工次數，降低了成本。

　　另外，該涂料所含的溶劑少，涂層的密閉性能好，提升了涂料的防腐性能。同時，它在施工中揮發的溶劑少，減輕了對環境的污染，可有效節約能源。適合在封閉艙室、儲罐內壁等有限空間的鋼結構表面進行高性能、低表面處理的防腐涂料具有巨大的應用前景。

　　通過物理、化學方法對氟碳涂料進行改性，可使氟碳涂料獲得更加優異的性能。為滿足環境需求，今后氟碳涂料會向高固體化、無溶劑化、粉末化和水性化發展，相信隨著人們對氟碳涂料研究的深入，氟碳涂料會在防腐領域發揮更大的作用。

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