不粘性涂料摘要:论述了不粘性涂料的特点与应用;介绍了常用的氟树脂和硅树脂不粘性涂料;提出了不粘性涂料的发展方向.关键词:不粘性涂料;氟树脂;硅树脂中图分类号:TQ630.7+9文献标识码:A文章编号:100820511(2003)0420064204不粘性涂料[1]是一种涂层表面不易被其它粘性物质所粘附或粘着后易被除去的特种涂料。这种涂料由于其所形成的表面能极低、摩擦系数小、易滑动等特点,所以具有不粘性。按涂料的介质与状态不同,不粘性涂料可分为水性、溶剂性和粉末等。水性不粘涂料由于所含有机溶剂少,安全性好,环境污染小,因此最受用户欢迎,产量也最大。为了兼顾其附着力和不粘性,水性涂料一般为二层或三层体系,而单一涂层则比较少。一般来说,不粘性涂料应具有以下特征:(1)单组分系统;(2)贮存期限长;(3)不污染环境,例如水性系统;(4)毒性低;(5)对所需涂装的底材的可涂性(润湿性)好;(6)固化条件温和;(7)不改变底材的外观(光学透明);(8)对底材的附着性优异;(9)可再涂;(10)耐溶剂;(11)耐酸和碱;(12)耐久耐磨;(13)耐候性良好;(14)有挠曲性;(15)有防污性,容易清洗干净;(16)耐污染;(17)经济。由于不粘性涂料的特殊性能,近年来应用日益广泛,如:家庭用各种锅,烤炉盘;食品工业用搅拌器,滚筒;糖果、糕点的模具,食品包装机械;塑料橡胶工业用的各种模具;造纸,纺织,印染用胶辊等。在电子以及办公用品如油印机导辊方面也得到了广泛的应用。1目前所应用的不粘性涂料目前所应用的不粘性涂料主要以氟树脂和硅树脂为主,或者是这两种树脂的配合使用。1.1氟树脂涂料1.1.1常用的氟树脂涂料氟树脂[2,3]是一种结晶性高分子聚合物,具有异乎寻常的低表面能,化学性能稳定。即使在高温下,浓酸、浓碱或强氧化剂对它都不起作用,与大多数有机溶剂都无作用,不会产生质量变化和膨胀现象;具有优异的耐高低温性,能够长期在-195～250℃之间使用。因此,可以由氟树脂与耐高温粘结树脂以及适量的配合剂配合制成具有高性能,多用途的防粘涂层。氟树脂有聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、乙烯2四氟乙烯共聚物(ETFE)和四氟乙烯2全氟烷代丙氧基共聚物(PFA)等。其中以聚四氟乙烯最为常见。FEP是六氟丙烯(全氟丙烯)与四氟乙烯共聚物,又称全氟代乙丙烯,或氟塑料46(F46),它是聚四氟乙烯的改性品种,同样有碳和氟两种原子构成,因而成为耐化学品性能最好的有机氟聚合物之一。应用温度比聚四氟乙烯低50℃,熔融粘度比聚四氟乙烯低,因此具有好的加工特性,容易制成没有针孔的涂层。FEP的熔点(265℃)和热分解温度(380℃)相差大,烧结工艺条件容易控制,涂层性能有保证。ETFE是等摩尔的乙烯与四氟乙烯单体聚合而成的热塑性有机氟聚合物。又称氟塑料40(F40)。PFA是四氟乙烯2全氟烷氧基乙烯基醚聚合物,具有全氟碳链和少量全氟烷氧基侧链全氟碳。1972年由杜邦公司首先研制成功。商品名为TEFLONPFA。由于全氟烷氧基侧链的影响,共聚物的熔体粘度比聚四氟乙烯低,是唯一可用熔融加工方法加工成型的氟聚合物。因此被称为可熔性聚四氟乙烯。PFA涂层是有机氟聚合物中性能最好的一种,在所有使用聚四氟乙烯的地方均可用PFA涂料代替,但价格昂贵限制了PFA的应用。上述氟聚合物涂层与水、正十六烷的接触角见表1[4]。表1氟聚合物涂层与水、正十六烷的接触角涂层θ水/(°)θ正十六烷/(°)PTFE104～10840FEP102～10649～52ETFE92～9635～41PFA102～10640～521.1.2氟树脂涂敷工艺由于氟树脂具有不粘性,故对金属、陶瓷和玻璃等材料的结合性能很差。为了改善涂层对底材的附着力,可采取以下几种方法[5]。(1)把基材表面用物理或化学的方法粗化,产生锚定效应,然后再涂氟树脂。利用锚定产生的凸凹,把氟树脂涂层抓牢,提高氟树脂和基材的结合力。常用的化学方法是电解腐蚀和化学多孔膜法;常用的物理方法是熔涂玻璃,氧化铝以及高硬度的金属或合金粉末。(2)氟树脂组合物路线,是在氟树脂中加入其他化学物质,改善其与基材的粘结性能。助剂和改性剂的种类很多,其中有无机类的金属氧化物、水玻璃;有机类的金属螯合物,以及高分子类的丙烯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰胺、聚苯硫醚等。上述三类改性分别称之为充填改性、螯合物改性和树脂改性。这三种改性都是对聚四氟乙烯的物理改性,即不...