氟碳鍵(C-F)含量高(通常≥50%),天生抗紫外線(UV)能力強(qiáng),可抵御波長200-400nm的紫外線破壞,延緩?fù)繉永匣?/div>
短期耐候性優(yōu)異,在戶外環(huán)境中,初期(1-3年)涂膜顏色保持率≥90%,表面無明顯粉化、開裂。
局限性:
無交聯(lián)結(jié)構(gòu),長期(5年以上)受紫外線、濕熱、鹽霧等綜合作用時(shí),涂層易出現(xiàn)輕微粉化、光澤下降(光澤保持率降至60%-70%),但較普通丙烯酸涂料仍優(yōu)3-5倍。
典型應(yīng)用:對(duì)耐候性要求中等的建筑外墻、金屬幕墻(非嚴(yán)苛環(huán)境)。
二、熱固性水性氟碳涂料
耐候性表現(xiàn)
通過羥基(-OH)、羧基(-COOH)等基團(tuán)與固化劑(如水性異氰酸酯、氨基樹脂)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)成膜,形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
優(yōu)勢(shì):
交聯(lián)密度高:固化后涂層硬度(≥2H)、耐化學(xué)性及耐候性顯著提升,尤其羥基型氟碳涂料,交聯(lián)后可抵抗氣候(如強(qiáng)紫外線、酸雨、高溫高濕)。
長期耐候性:經(jīng)人工加速老化測試(如QUV-A5000h),色差ΔE≤3,粉化等級(jí)0級(jí)(ISO2812),自然曝曬10年以上仍保持良好附著力和外觀。
耐候機(jī)制:氟碳鏈段包裹在涂層表面,形成“屏蔽層”,減少紫外線對(duì)樹脂主鏈的直接攻擊,同時(shí)交聯(lián)結(jié)構(gòu)抑制分子鏈斷裂。
局限性:施工需嚴(yán)格控制固化條件(溫度、濕度),否則交聯(lián)不會(huì)影響耐候性。
典型應(yīng)用:高耐候需求場景,如橋梁、海洋工程、高層建筑、風(fēng)電設(shè)備。
三、自交聯(lián)型水性氟碳涂料
耐候性表現(xiàn)
含自交聯(lián)官能團(tuán)(如酮肼、環(huán)氧基團(tuán)),無需外加固化劑,常溫下通過水分揮發(fā)觸發(fā)交聯(lián)反應(yīng)。
優(yōu)勢(shì):
施工便利性與耐候性平衡:交聯(lián)程度低于熱固性,但優(yōu)于熱塑性,耐候性介于兩者之間。
耐UV老化能力優(yōu)于普通水性丙烯酸涂料,人工老化1000h后光澤保持率≥80%,色差ΔE≤5。
局限性:交聯(lián)反應(yīng)較慢(固化需7-14天),低溫環(huán)境下交聯(lián)不充分會(huì)導(dǎo)致耐候性下降。
典型應(yīng)用:對(duì)施工便捷性要求高的場景,如舊建筑翻新、鋼結(jié)構(gòu)防腐(中等腐蝕環(huán)境)。
四、納米改性水性氟碳涂料
耐候性表現(xiàn)
在基礎(chǔ)配方中添加納米級(jí)二氧化鈦(TiO?)、氧化鋅(ZnO)或石墨烯等填料。
優(yōu)勢(shì):
納米粒子協(xié)同增效:納米TiO?可散射紫外線,減少涂層吸收能量;石墨烯增強(qiáng)涂層致密性,阻礙水汽、氧氣滲透,延緩老化。
耐候性較普通型提升20%-30%,人工加速老化2000h后,粉化、開裂現(xiàn)象顯著減少,色差ΔE≤4。
局限性:納米粒子分散性要求高,工藝不當(dāng)易團(tuán)聚,反而降低性能。
典型應(yīng)用:超耐候需求場景,如沿海高鹽霧地區(qū)、高原強(qiáng)紫外線區(qū)域的建筑/工業(yè)設(shè)施。
五、水性氟碳-丙烯酸共聚涂料
耐候性表現(xiàn)
氟碳樹脂與丙烯酸樹脂共聚(氟含量20%-40%),平衡成本與性能。
優(yōu)勢(shì):
耐候性優(yōu)于純丙烯酸涂料,略低于純氟碳涂料,人工老化1500h后光澤保持率≥70%,適合中等耐候場景。
局限性:氟含量較低,長期戶外(5年以上)易出現(xiàn)輕微失光、變色(ΔE≤6)。
典型應(yīng)用:性價(jià)比導(dǎo)向場景,如普通建筑外墻、室內(nèi)高耐擦洗墻面。
總結(jié)
耐候性:熱固性水性氟碳涂料(尤其羥基型),適合嚴(yán)苛戶外環(huán)境(如沿海、高原、工業(yè)污染區(qū))。
中等耐候性:自交聯(lián)型、納米改性型,平衡施工與性能,適用于常規(guī)戶外場景。
性價(jià)比之選:氟碳-丙烯酸共聚型,適合室內(nèi)或輕度戶外環(huán)境。
不同類型的耐候性差異本質(zhì)上由氟含量、交聯(lián)程度、配方助劑決定,需根據(jù)具體應(yīng)用場景的氣候條件(紫外線強(qiáng)度、濕度、污染物)選擇合適類型。