氟丙防腐涂料的耐候性研究
张祖文1, 张占平1,2,3, 孙祥山1,文鑫1
(1. 大连振邦氟涂料股份有限公司， 116036；2. 大连海事大学机电与材料工程学院， 116026；3. 大连理工大学化学工程博士后流动站， 116023)

1 引 言
氟树脂因为所含C-F 键是已知的强的化学键之一，键能高达486J/mol，而且键距短，所以氟碳涂料具有远比一般涂层材料优异的耐酸、耐碱、耐温性能、优良的自润滑、抗辐射性，以及低表面能等特性，至今是综合性能优异的高分子涂料。含羟基丙烯酸树脂制备的涂料具有涂膜保光性好、干燥快、抗冲击性好、硬度较高、附着力好、涂层间附着力优良等，以及良好的耐候性、耐水性、耐化学品性能,并且可与氟树脂拼用改性以制备满足特定需求的涂料。
含氟丙烯酸酯涂料既保留丙烯酸酯涂料良好的耐碱性、保色保光性、涂膜丰满等特点，又兼具有机氟树脂耐候、耐沾污、耐腐蚀及自洁性能，是一种综合性能优良的涂料。通过引入含氟基团来改变丙烯酸酯聚合物的结构，从而大大改善丙烯酸树脂的性能，使其具有更广泛的应用前景。目前在国外，含氟丙烯酸酯已经成功地应用于光纤涂料、汽车涂料、建筑涂料和织物处理剂等方面。
本文利用冷拼法制备了含羟基丙烯酸树脂改性氟树脂（以下简称氟丙树脂）及其防腐涂料，重点对其耐候性与氟碳涂料和丙烯酸聚氨酯涂料进行了比较研究，以期为开发价格适中、用于船舶、飞机、汽车等金属和非金属的长效防腐涂料提供实验依据。

2 实验部分
2.1 原材料
实验选用大连振邦生产的氟树脂、2 种国产含羟基丙烯酸树脂（树脂A、B）作为冷拼法制备氟丙树脂的原料（3种树脂技术指标参见表1），还有拜耳公司生产的耐候性能优异的N-75 脂肪族多异氰酸酯作为交联剂，其它原料包括国产催干剂和溶剂，进口金红石型钛白粉、助剂、填料等。

2.2 氟丙树脂的制备
物理冷拼法:根据分子结构的相似相溶原理，通过将国产含羟基丙烯酸树脂 A 和B 与氟树脂直接按一定比例物理混合，经高速分散后制得氟丙树脂。通过调整3 种树脂的混合比例来改善氟丙树脂的混溶性。
2.3 涂料性能的测试
涂料按有关国标要求制备试样并进行涂层常规性能测试。表2 为人工加速老化试验样板配套方案，按照所列的配套方案在75mm × 150mm × 1mm 的碳钢板上喷涂制备人工加速老化试验样板，在标准条件下养护7d。试验在USA.Q-panel.Lab 生产的QUV －SPRAY 人工加速老化试验机上进行，实验条件为：辐照度:0.6W·m-2·Sr-1，60°紫外4h，50℃冷凝4h为一个循环。

3 结果与讨论
3.1 氟丙树脂的混溶性
氟丙树脂的混溶性实验结果如表3所示。

从表3 中可以看出，随着氟树脂量的增加，氟丙树脂的混溶性越来越差,氟树脂比例高于2∶1后导致氟丙树脂浑浊。考虑到尽可能改善氟丙树脂的耐候性，因此，选用含羟基丙烯酸树脂 A 和含羟基丙烯酸树脂B/ 氟树脂=3∶1 比例为佳,其中含羟基丙烯酸树脂A 与树脂B 的比例控制为1∶1，下面所述的氟丙涂料都以此配比的氟丙树脂作为成膜材料。
3.2 催干剂的影响
催干剂二月桂酸二丁基锡是聚氨酯体系常用的催干剂, 控制用量为0%、0.05% 和0.1%，考察了该催干剂对氟丙树脂基防腐涂料活化期的影响。实验结果如表4。可见，不加催干剂时氟丙防腐涂料的活化期长可以达到7h，加入催干剂可以明显缩短氟丙涂料的活化期，并且温度升高，活化期也随着催干剂含量增加而进一步缩短。