水性2K FEVE涂料在超耐候應用中的研究結果
20世紀70年代末，氟乙烯基醚(FEVE)樹脂首次在日本問世，隨后于1982年推入市場。FEVE樹脂由非晶質的A-B型共聚物的重復單元組成，其重復單元為氟乙烯和取代乙烯基醚。與純氟單體聚合物不同，F(xiàn)EVE樹脂因有乙烯基醚基團而能溶于溶劑。FEVE樹脂溶于溶劑特性，使其從高性能聚合物轉變?yōu)槟軌蛟谕苛现袘玫闹饕母咝阅軜渲?/span>
在FEVE樹脂正式進入市場之前，含氟聚合物，如聚偏氟乙烯(PVDF)一直用在涂料中。實際上PVDF樹脂至今仍被廣泛應用。為了將這些非常傳統(tǒng)的含氟聚合物，如PVDF等用于液體涂料，則需要與丙烯酸等其它類樹脂進行共混。此外，還需要用特殊的溶劑來溶解共混物，最后通過加熱讓體系流動，從而形成一層熱塑性涂膜。相比之下，F(xiàn)EVE聚合物基于乙烯基醚單體的存在，在一些傳統(tǒng)的應用廣泛的溶劑中可被設計成具有固定的溶解度。FEVE聚合物的化學晶型是非晶質結構，不像PVDF -丙烯酸體系那種半晶質結構。這種非晶形態(tài)讓FEVE樹脂可以在不加熱的情況下成膜。這一特性意義重大。將FEVE含氟聚合物引入涂料行業(yè)，使具有優(yōu)異耐久性的含氟聚合物涂料走出工廠，進入大眾視野。
氟乙烯基團是FEVE樹脂的優(yōu)勢基團。正是這些基團使這類聚合物對紫外線的降解具有很強的抵抗力。C-F鍵非常強（不易斷裂）。鍵能為～486 kJ/mol, 而300nm的UV輻射能是～399 kJ/mol。如圖1所示為該類聚合物的化學結構，其中化學基團的交替排列方式是抵抗紫外線性能的關鍵?；瘜W穩(wěn)定和耐UV性能的氟乙烯單元在空間和化學性能上可以保護臨近的乙烯基醚單元。
FEVE樹脂中交替排列的化學結構
乙烯基醚基團使FEVE聚合物可用作涂料用樹脂。沒有乙烯基醚基團，F(xiàn)EVE樹脂無法溶于溶劑。這種溶解性使FEVE樹脂可以廣泛地應用于各種涂料配方中，最終應用于工廠或施工現(xiàn)場4。乙烯基醚基團也有助于提高光澤，并可以與官能團，如羥基，共同存在于該化學結構中。表1顯示了FEVE樹脂的典型性能。
交聯(lián)劑、原料比例、催化劑以及助溶劑的用量可能對MEK雙摩擦性能有一定影響。所有的檢測方法均需置于QUV-A和氙弧燈中進行加速測試。用于金屬基材的重防腐涂料也能阻止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生；而且，本研究中也正在用EIS光譜對測試配方進行分析，以確定在防腐試驗中可能具有的性能壁壘。此外，物理性能指標測試也正在進行中。
總結
含氟聚合物樹脂為溶劑型和水性涂料提供了超耐候性。隨著VOC法規(guī)的不斷出臺，對水性重防腐涂料的需求也迫在眉睫。然而，配制水性2K涂料仍存在諸多挑戰(zhàn)。盡管水性2K涂料在佛羅里達州南部的加速測試實驗和實際測試結果均非常優(yōu)異，但以MEK雙摩擦性能來檢測涂料的固化度，先前的分析結果令人擔憂。
不同于典型的高性能溶劑型2K涂料所表現(xiàn)出的優(yōu)異性能，水性2K FEVE涂料的早期性能測試較低。金屬基材上的重防腐涂料需要的不僅僅是耐候性；它們也需要耐腐蝕。我們需要更深入地了解影響水性2K涂料固化的因素。
結果表明，采用異氰酸酯（過量）和特殊設計的催化劑對水性2K聚氨酯涂料進行MEK雙摩擦試驗，（從實驗結果來看）均能提高固化率。目前正在評估配方的耐候性、耐蝕性和物理性能指標。
在FEVE樹脂正式進入市場之前，含氟聚合物，如聚偏氟乙烯(PVDF)一直用在涂料中。實際上PVDF樹脂至今仍被廣泛應用。為了將這些非常傳統(tǒng)的含氟聚合物，如PVDF等用于液體涂料，則需要與丙烯酸等其它類樹脂進行共混。此外，還需要用特殊的溶劑來溶解共混物，最后通過加熱讓體系流動，從而形成一層熱塑性涂膜。相比之下，F(xiàn)EVE聚合物基于乙烯基醚單體的存在，在一些傳統(tǒng)的應用廣泛的溶劑中可被設計成具有固定的溶解度。FEVE聚合物的化學晶型是非晶質結構，不像PVDF -丙烯酸體系那種半晶質結構。這種非晶形態(tài)讓FEVE樹脂可以在不加熱的情況下成膜。這一特性意義重大。將FEVE含氟聚合物引入涂料行業(yè)，使具有優(yōu)異耐久性的含氟聚合物涂料走出工廠，進入大眾視野。
氟乙烯基團是FEVE樹脂的優(yōu)勢基團。正是這些基團使這類聚合物對紫外線的降解具有很強的抵抗力。C-F鍵非常強（不易斷裂）。鍵能為～486 kJ/mol, 而300nm的UV輻射能是～399 kJ/mol。如圖1所示為該類聚合物的化學結構，其中化學基團的交替排列方式是抵抗紫外線性能的關鍵?；瘜W穩(wěn)定和耐UV性能的氟乙烯單元在空間和化學性能上可以保護臨近的乙烯基醚單元。
FEVE樹脂中交替排列的化學結構
乙烯基醚基團使FEVE聚合物可用作涂料用樹脂。沒有乙烯基醚基團，F(xiàn)EVE樹脂無法溶于溶劑。這種溶解性使FEVE樹脂可以廣泛地應用于各種涂料配方中，最終應用于工廠或施工現(xiàn)場4。乙烯基醚基團也有助于提高光澤，并可以與官能團，如羥基，共同存在于該化學結構中。表1顯示了FEVE樹脂的典型性能。
交聯(lián)劑、原料比例、催化劑以及助溶劑的用量可能對MEK雙摩擦性能有一定影響。所有的檢測方法均需置于QUV-A和氙弧燈中進行加速測試。用于金屬基材的重防腐涂料也能阻止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生；而且，本研究中也正在用EIS光譜對測試配方進行分析，以確定在防腐試驗中可能具有的性能壁壘。此外，物理性能指標測試也正在進行中。
總結
含氟聚合物樹脂為溶劑型和水性涂料提供了超耐候性。隨著VOC法規(guī)的不斷出臺，對水性重防腐涂料的需求也迫在眉睫。然而，配制水性2K涂料仍存在諸多挑戰(zhàn)。盡管水性2K涂料在佛羅里達州南部的加速測試實驗和實際測試結果均非常優(yōu)異，但以MEK雙摩擦性能來檢測涂料的固化度，先前的分析結果令人擔憂。
不同于典型的高性能溶劑型2K涂料所表現(xiàn)出的優(yōu)異性能，水性2K FEVE涂料的早期性能測試較低。金屬基材上的重防腐涂料需要的不僅僅是耐候性；它們也需要耐腐蝕。我們需要更深入地了解影響水性2K涂料固化的因素。
結果表明，采用異氰酸酯（過量）和特殊設計的催化劑對水性2K聚氨酯涂料進行MEK雙摩擦試驗，（從實驗結果來看）均能提高固化率。目前正在評估配方的耐候性、耐蝕性和物理性能指標。
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