PTFE 327 200（420） 360－420 很差 HB～H 104～108° 40° 310
ETFE 280 340 280－300 1－2级 3H 92－96° 35°～41° 150
聚偏二氟乙烯 (PVDF)涂料
重点问题
PVDF与其他氟树脂的区别 有机溶胶 拼合树脂 溶剂选择 施工工艺的影响 分散稳定及附着
0.33 3 *10-4 4.2 *10 15/℃ -38～ -41
-60 154～ 171
375 410 150 43
PVDF树脂热稳定性极佳：延长状态下放置在250℃空 气中无重量损失；在150℃可稳定使用5年而不出现氧化和 降解；生产加工过程可控制在190~265℃之间而不受到影
响。
PVDF膜的应力/应变特性
耐热性, 0C 250 150 200 250 150 150 150 100
耐化学品性 E
E
E
E
G
G
G
F
抗溶解性
E
E
E
E
E
E
G
G
防粘性
E
E
E
E
G
G
F
G
抗电性
E
E
E
E
E
E
G
F
耐候性
E
E
E
E
E
E
E
E
涂料
粉末
〇〇 〇 〇 〇 Δ
分散体
〇
〇
〇Δ
溶液
注：⑴ 上述性能中字母标识含义：E－优异；G－良好；F－一般； ⑵ 表中符号含义：〇－可能；Δ－不太好；－完全不行
PVDF树脂热性能
比热容， cal/（ g*k） 热传导系数， cal/(s* cm * k)
线膨胀系数， /℃ Tg ， (℃ ),(DMA) 脆化温度， (℃ )
熔点， (℃ ) 热分解温度， (℃ )（在空气中损失 1％） 热分解温度， (℃ )（在氮气中损失 1％）
长期使用温度， (℃ ) 极限氧指数（ LOI）， %
从熔融状态冷却时，其结晶度在50％（淬火处 理）和70％（缓慢冷却）之间。结晶度大小亦 受分子量影响。（quench OR anneal)
PTFE的性质（二）
淬火处理的样品由于结晶带的尺寸小，具有较高 的强度和伸长率。
在结晶度为75～80％时体现最佳的刚性。 其结晶区域在应力下是塑性的，通过变形而变得
干膜，湿膜100％
干膜，湿膜和沸水100％
耐10％盐酸性，点滴法 15分钟，无起泡和变色现象
15分钟，无起泡和变色现象
耐硝酸性
无
30分钟暴露，色差≤5.00
耐砂浆性
24小时表面接触无附着和残留
24小时表面接触无附着和残留
耐洗涤剂性浸泡72小时 表面无变化，附着力不下降
表面无变化，附着力不下降
耐窗洗液性
氟涂料的发展与应用
朱东
中化建常州涂料化工研究院
二00五年四月
主要内容
各类氟树脂及涂料的特性和制备 发展趋势和研究 自分层理论及在氟涂料中的应用 热反射涂料 有机溶胶 具有清洁功能的涂层 寻求新的理论和突破点
氟树脂及涂料的分类
热融型（PTFE、PVDF） 含交联基团（FEVE） 含氟丙烯酸
PVDF涂料应用实例
1.温度 2.曝晒 3.风沙 4.粉尘 5.酸性 气体
色漆涂层耐候性比较
漆膜微观比较
PVDF涂料与其它涂料的天然老化性能比较
60°保光率
100 80 60 40 20 0 0
5
10
15
曝晒年限，年
10
8
变色 ΔE
6
4
2
0
20
0
5
10
15
20
曝晒年限，年
10 8 6 4 2 0 0
耐候性
1000小时Xeon或一年Florida曝晒， 十年Florida曝晒，色差△E≤5.0，保
轻微粉化和变色
光率不小于50％，漆膜损失 量不 大于
10％，粉化不小于8级
耐磨性： －/40 V/T 单位厚度漆膜损耗所用砂量。
用PVDF系列涂料施工的板材与普通彩板相比，有以下 几个特点：
①寿命长，可以超过25年； ②表面能较低，易于清洗，维护费用相对较低，特别是 在大城市等污染较重的区域，这一点更为重要； ③耐化学介质性能好，不易被城市汽车尾气所排放的有 害气体所腐蚀，抗酸雨也较普通彩板好； ④颜色选择上与普通彩板涂料基本相近，可以满足个性 化的需要。
容易拉伸，无定性区域则由于沿应力方向排列和 取向产生微晶从而阻止塑性变形。 在经过疲劳而重复破坏后仍能保持其物理的完整 性，维持剩余的疲劳强度。
PTFE的性质（三）
即使在高温条件下，保持对浓酸、浓碱、强氧化剂 的化学惰性；只有熔融状态下的碱金属、氟元素等 少数物质能与之发生作用。工业应用中采取四氢呋 喃、无水氨及金属钠的混合物作为侵蚀剂的主要成 分。
氟树脂涂料的特点
其主要特点是树脂中含有大量的C—F键，其键能是116 kcal/mol。 相比较而言，普通树脂体系中C—H键能99 kcal/mol，C—O键能86 kcal/mol，C—C键能83 kcal/mol，在有机硅树脂体系中，Si—O键 能101 kcal/mol，Si—C键能77kcal/mol。
E
E
E
G
F
耐候性
E
E
E
E
E
E
E
EHale Waihona Puke 涂料粉末〇〇 〇 〇 〇 Δ
分散体
〇
〇
〇Δ
溶液
注：⑴ 上述性能中字母标识含义：E－优异；G－良好；F－一般； ⑵ 表中符号含义：〇－可能；Δ－不太好；－完全不行
氟树脂的发展史
年份 1938 1948 1954 1962 1972 1972 1983
产品 PTFE PVDF PCTFE FEP PFA ETFE PFEVE
PTFE的性质（一）
在低温下的热运动要比烃类聚合物激烈，分子链 也易于滑动，保证低温下的柔软性。
具有螺旋结构，存在两种结晶转变，在19℃的 晶形转变和30℃的结晶松弛。
在熔点以下存在三个转变温度为400K、300K 和176K，一般第一个“看作”为Tg。
结晶熔点为327℃。其较高的熔点与分子间的凝 聚力和分子刚性有关。
性能
曝晒前 户外曝晒
17年后
拉伸强度 ，(MPa) 47.5 59
断裂强度 ，(Mpa) 46
10
注：上述实验的膜厚为0.204mm。
在户外曝晒最初的一端时间内，断裂伸长率会下降 较快。随着时间的推移，逐渐形成一个恒定的常数；与 此同时，受到曝晒的膜仍保持较好的柔韧性，允许进行 0T弯曲而不开裂。
常用氟树脂熔融温度和降解温度对照图
偏二氟乙烯的聚合
偏二氟乙烯的聚合可采用悬浮聚合、界面聚合和乳液聚合等方法。 聚合引发剂主要采用过硫酸盐和有机过氧化物两类。用有机过氧化物聚合而 成的PVDF具有较好的热稳定性，反应温度为20℃~100℃，压力为2.5~3 MPa， 聚合温度的升高和聚合压力的降低会引起分子量的下降，但对链结构的影响不大 。如果在水中加入一定量的甲醇、乙醇或二氧六环可用于对聚合程度的控制，最 终聚合物的颗粒尺寸为2~200μm。 乳液聚合一般采用氟系的表面性活剂。采用二异丙基过氧化物或者-羧基乙 基叔丁基过氧化物作引发剂，以全氧辛酸盐为水溶性含氟表面活性剂，在80℃ ~100℃的聚合温度和10~34 MPa的压力下进行。如果在无乳化剂的水性体系中进 行反应，初期加入1-3C酸酯类（乙酸乙酯）作为链长度规整剂，可获得高光的 PVDF。 也有报道采用辐射引发聚合，其实验条件变化对头-头结构含量没有影响， 但聚合物熔点比悬浮聚合法高10~15℃，结晶性更高。在三氟醋酸作为溶剂时， 分子量更高。
聚氟乙烯
（-CF 2 CF 2 -）n （-CF 2 CFCl-）n （-CF 2 CF 2 -）n (-CF 2 CF(CF 3 )-) （-CF 2 CF 2 -）n(m-CF 2 CF(0CF 3 )（-CF 2 CF 2 -）n)m(-CH 2 CH 2 -) m （-CF 2 CFCl-）n (-CH 2 CH 2 -) m （-CF 2 CH 2 -）n （-CFH-CH 2 -）n
无
24小时点滴无可见变化
耐 湿 热 性 , 1500小时，起泡大小“No.8”以下 4000小时，起泡大小“No.8”以下
湿度100％
耐盐 雾性 ，5 ％溶 液， 1500小时，划叉处不小于“No.7”, 4000小时，划叉处不小于“No.7”,其
划叉法
其它地方不小于“No.8”
它地方不小于“No.8”
5
10
15
曝晒年限，年
◇ PVDF □ 含硅聚酯 △ PVC塑溶胶 × 聚酯 ＊ 溶剂型丙烯酸
20
粉化值
漆膜的主要性能及技术要求
检验项目
AAMA2603-98
AAMA2605-98
干膜厚度（不小于） 20μm
30μm
金属表面预处理要求 无 铅笔硬度（不小于） H
40mg/ft2铬离子 F
划格附着力
PTFE乳液、颜填料、润湿剂等 每次干膜厚度10~20微米。烘焙温度
和烧结温度分别为280～290℃和360～ 400℃
PTFE的改性
英文缩写 临界表面张力 熔点（℃） 成膜温度
（mN/m)
（℃）
PTFE
18.5
327 380－430
PFA
17.8
302－310 320－420
FEP
17.8
270 320－350
材料成型后含有微孔结构，有利于流体的透过。 在200℃有微量裂解，分解产物为四氟乙烯单体。 热稳定性良好，不受氧气、臭氧和紫外线的影响。