含氟聚酯粉末涂料的制備與性能.pdf

1、聚酯粉末涂料是繼環(huán)氧和環(huán)氧-聚酯粉末涂料之后發(fā)展起來的熱固性粉末涂料。聚酯粉末涂料具有較好的耐光性、耐候性，對底物有很好的附著力，不需要外加底漆，同時原材料來源豐富，價格便宜，受到越來越廣泛的關(guān)注。但是聚酯粉末涂料，易受到水以及油的影響，導(dǎo)致涂膜機(jī)械性能下降，同時表面油污難以清洗;粉末涂料用在戶外環(huán)境時，常常受到濕度、雨水、凝露等氣候因素影響而老化，導(dǎo)致涂膜出現(xiàn)裂紋和脆化，力學(xué)性能會下降，縮短其使用壽命。油、有機(jī)溶劑也會使涂膜發(fā)生溶脹，

2、迫切需要提高涂料的疏水、疏油性能。
　　 本文采用向聚酯樹脂引入氟的方法來提高聚酯粉末涂料固化膜疏水疏油性能。在鄰苯二甲酸酐-環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)體系中加入四氟丙基縮水甘油醚(TFGE)和十二氟庚基縮水甘油醚(DFGE)分別合成了支鏈含有四氟丙基鏈段的含氟聚酯(TFPE)和支鏈含有十二氟庚基鏈段的含氟聚酯(DFPE)，再分別與填料、固化劑、助劑等混合制備成具有高疏水疏油性能的含氟聚酯粉末涂料。
　　 采用四氟丙基縮水甘油醚(

3、TFGE)作為含氟單體可以制備支鏈含有四氟丙基鏈段的疏水聚酯粉末涂料(TFPEPC)。結(jié)果表明，在四乙基溴化銨催化下、以1,4-丁二醇為起始劑，通過鄰苯二甲酸酐、環(huán)氧氯丙烷、四氟丙基縮水甘油醚之間的反應(yīng)制備了含氟聚酯樹脂(TFPE)，用1H-NMR和19F-NMR表征了TFPE的化學(xué)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)TFGE被成功的引入到聚酯中。用氧瓶燃燒-氟離子選擇性電極法表征了TFPE中的氟含量，發(fā)現(xiàn)隨著TFGE加入量的增大TFPE中的氟含量增加。TFPE

4、PC固化膜表面的疏水疏油性能隨著TFPE中氟含量的增大而先增大后不變。X-射線光電子能譜儀(XPS)結(jié)果發(fā)現(xiàn)固化膜表面的F和C的摩爾比（F/C比）比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于總體的F/C比，這說明TFPE中的氟碳鏈段發(fā)生了表面富集。而且隨著氟含量的增加，固化膜表面的F/C比先增大后不變，當(dāng)氟含量達(dá)到2.45 wt％時，涂膜表面的F/C比達(dá)到平衡值0.313，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此時總體的F/C比(0.035)，這與固化膜表面潤濕性能結(jié)果一致。
　　 為了進(jìn)一

5、步降低氟的使用量，提高氟的利用率，采用十二氟庚基縮水甘油醚(DFGE)為含氟單體制備了支鏈含有長氟碳鏈段（十二氟庚基）的含氟聚酯樹脂(DFPE)。將DFPE作為添加劑，與不含氟的聚酯(PE)、填料、固化劑、助劑混合制備了不同氟含量的含氟聚酯粉末涂料(DFPEPC)。固化膜表面疏水疏油性能隨著氟含量增大而先增強(qiáng)后不變。相對于TFPEPC，支鏈包含更長氟碳鏈段的DFPEPC只需要更少的氟（0.75 wt％）的引入就實現(xiàn)了粉末涂料固化膜表面疏

6、水疏油性能極大的增強(qiáng)。XPS結(jié)果表示DFPEPC固化膜表面的F/C比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于總體的F/C比，這充分證實含氟聚酯粉末涂料在固化過程中，具有較低表面自由能的氟碳鏈段，向表面自由能更低的涂膜-空氣界面遷移。而且隨著氟含量的增大，固化膜表面的F/C摩爾比先增大后不變。比較DFPEPC和TFPEPC固化膜表面氟碳鏈段的富集，發(fā)現(xiàn)在TFPEPC體系中當(dāng)氟含量為2.45 wt％，固化膜表面平衡值F/C比為0.313，而在支鏈包含更長氟碳鏈段的DFPE