常温固化FEVE氟碳涂膜表面亲水性研究

    摘要：通过添加氟化硅氧烷亲水化剂使FEVE氟碳漆膜表面产生亲水性，从而提高涂膜的自洁性和耐沾污性。采用光电子能谱(XPS)、接触角测定仪对漆膜表面元素和与水接触角进行表征。实验结果表明，亲水化剂在漆膜表面明显富集，并且在较短时间内水解形成亲水化基团，获得了稳定的亲水性，漆膜表面与水接触角维持在35°以下。　　　　李运德，徐永祥，师华，杨振波　　　　(北京航空材料研究院，北京100095)　　　　0引言　　　　FEVE氟碳涂料以其优异的耐候性和良好的施工性能，广泛地应用于桥梁、机场、奥运场馆等耐候性要求高的场所[1-3]。由于聚四氟乙烯广泛地用作不粘锅涂料，导致人们对FEVE氟碳涂层的耐沾污性有一定期望，但从实际应用效果看，FEVE氟碳涂料和一般有机涂层一样容易产生污染，并特别容易发生雨痕现象[4-6]。提高涂层的耐沾污性主要有3类方法：1、降低漆膜表面能，提高漆膜与水、油的接触角，使得污染物难以附着；2、通过添加亲水化助剂，使得漆膜表面产生亲水性基团，降低漆膜与水接触角，使得油性污物附着不牢，容易被雨水冲刷掉；3、通过添加光催化剂的方法，分解漆膜表面污染物。第1种方法虽然理论研究不少，但能够实现类似“荷叶效应”防沾污效果并能长期保持的市场化产品还没有；第3种方法的耐沾污效果比较明显，但是光催化作用对有机成膜物有很大的破坏性，即使FEVE氟碳涂料也难以避免；而第2种方法通过添加合适的亲水化剂可以使涂膜迅速形成亲水化表面，赋予涂层自洁性，避免雨痕发生，并能够长期保持。　　　　1试验部分　　　　1.1主要原料　　　　GK-570：大金氟涂料(上海)有限公司；3390固化剂：德国拜耳；亲水化剂GK-700：大金氟涂料(上海)有限公司；消光剂SiO2：国产。

    1.2涂膜制备　　　　按配比将GK-570、3390、亲水化剂等混合搅拌均匀，熟化0.5h后，采用空气喷涂方法，在涂有底漆、中间漆和氟碳面漆的马口铁板上喷涂漆膜干膜厚度为25～30μm的氟碳清漆。　　　　1.3XPS测试　　　　涂膜按照规定的养护时间养护后，用ESCALAB250X射线光电子能谱测定仪测定表面元素组成和含量，根据选用材料的化学组成，扫描的元素包括：C1s、O1s、F1s、N1s、Si2p。　　　　1.4接触角测试　　　　用JC-2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测试涂膜与水接触角。

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