我国从20世纪80年代开始发展含氟树脂涂料，目前研制和生产单位已发展到70余
家。据预测，我国氟碳涂料用量将以每年30%-40%的速率增加。
一、热固性氟树脂涂料
氟树脂能抵抗紫外线袭击，是耐候性优异的重要条件，树脂中氟原子的含量决定
氟树脂的耐候性。例如，聚偏氟乙烯(PVDF)树脂中氟原子含量达59.3%，与热塑性丙
烯酸树脂配成有机塑溶胶，氟原子在总成膜物中占38%-44%，耐候性优异。经加速耐
候性试验(EMMAQUA法)推测，野外暴露20年后保光率仍达80%以上。
含羟基的氟树脂(FEVE)用于常温或中温固化，其氟原子含量27%-29%，保光性略
优于PVDF。国内合成FEVE树脂产品经过抽样测试，其分子量分布较宽，涂膜人工老化
3000h后，失光明显，耐盐雾性能也较差，与日本对比样品差距较大。虽然氟原子含
量都在26%以上，由于树脂结构不合理，性能离要求较远。
实际上，国外公司的FEVE工业产品性能也不能达到资料所提出的耐候性水平。一
些FEVE树脂人工老化4000h后涂膜失光也很明显，原因是分子结构与分子量分布不易
控制。因此需要采用常压合成进行改进，改变氟烯烃的单体结构，使之变成液态产
品。
二、含氟树脂水分散体涂料
1.普通氟树脂水分散体涂料
溶剂型含氟树脂涂料中VOC使用量大，不符合环保要求，即使性能优良，发展生
命力也有限。日本最早开始研究降低VOC最有效的品种——水性氟树脂涂料，1982年
至今发表有关专利100多件，以旭硝子、DIC、大金3家公司为代表，品种方面也有较
大发展。
①热塑性单组分氟树脂水分散体涂料
大金公司研制出了ZEFFLE SE系列含氟聚合物水分散体，是偏氟乙烯(VDF)共聚物
与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在分子水平上的混合物。由于PMMA的酯基与PVDF单元之间
相互作用强烈，使酯基能受到PVDF的保护，因此涂膜具有良好的耐水性及优异的耐候
性。公司用该系列涂料在日本都岛地区进行了曝晒试验，白漆样板在30℃朝南曝晒5
年后，用扫描电镜和傅里叶红外光谱(FTIR)对样板表面的颜色、光泽变化进行分析评
估，结果涂膜仍保持了其初始状态，说明该水性氟涂料具有优异的耐候性与耐久性，
而同时作为对照试样的涂膜中成膜物已发生了降解。
②室温交联氟树脂水分散体涂料
旭硝子公司利用种子乳液聚合技术合成了单组分可室温交联的PFEVE与含羰基的
双丙酮丙烯酰胺及其他丙烯酸单体聚合物，该类树脂简称为FEVE-AC。FEVE与丙烯酸
聚合物热聚合，得到具有核壳结构的共聚物，能够形成均相、透明的涂层，而物理混
合的FEVE和丙烯酸乳液则形成分离的不透明涂层。在FEVE-AC涂料中，即使丙烯酸类
单体含量占到总量的15%，通过SWM老化试验4000h后保光率仍保持80%。所用固化剂是
C1-C10二羧酸衍生的二酰肼类，如丙二酸二酰肼、癸二酸二酰肼等，它们和氟聚合物
乳液中的活性官能团羰基发生固化交联反应，用量为0.01%-10%，体系pH调至偏碱
性，贮存稳定。
③双组分常温固化氟树脂水分散体涂料
旭硝子公司开发出FE-4200、4400等双组分常温固化的水分散氟树脂涂料。在
FEVE结构中引入具有内乳化作用的聚氧乙烯基醚大分子单体(EOVE)，制备出乳液型双
组分涂料用FEVE树脂，它也是三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的交替结构的共聚物。固
化剂常用亲水改性的多异氰酸酯，可以得到与溶剂型FEVE树脂相似的性能。除用于混
凝土、水泥板等无机建材表面(如外墙涂料)外，还可用于金属底材，性能优良。
综上所述，水性氟树脂涂料是将高性能与环保性协调发展、值得大力提倡的品
种。近年来国内也开始该领域的研究，如大连振邦、上海湿克威等企业都在研发与推
广自己的水性氟树脂涂料。
2.水性氟弹性体涂料
以氟弹性体为基础的涂料主要用于涂装金属、织物、水泥、塑料和橡胶。但溶剂
型氟弹性涂料用酮类作溶剂，固体分在20%-40%，固化剂一般是胺和氨基硅烷，使用
寿命(活化期)短，只有2-4h，涂料必须使用双包装。最新研制的水性氟弹性体聚合物
引入分子内或分子间可能发生交联反应的官能团，采用部分水解的氨基硅烷作固化
剂，优化其用量，单包装可以稳定贮存4个月。水性氟弹性涂料减少了大量的VOC，可
以取代溶剂型涂料在汽车、化学、航空和其他工业领域中应用。
三、超低表面自由能含氟聚合物涂料
聚四氟乙烯(PTFE)是表面自由能最低的树脂，利用这个特点制成一系列防粘性涂
料，因不易粘附食物，可在高温下较长期应用，无臭味、无毒，广泛用于铝、铝合金
铸件、不锈钢、铁及电木等材质上，作为各种厨具内部涂料，还可用在排油烟机、电
木手柄上。
利用氟化合物的结构与表面自由能关系，设计新的更低表面自由能的含氟树脂，
还可进一步开发出许多新型涂料。例如，人们开始研究超低表面能的含氟树脂在自清
洁涂料中的应用(建筑涂料、铝板上涂层)，当润湿角度大于160℃时，水珠极易滚
落。自洁功能除取决于表面自由能之外，还与表面粗糙度有关。粗糙性越小，自洁性
越好。
超低表面自由能含氟涂料还可用于海上船舰的水下防污，不需加防污剂，排除了
防污剂污染海水问题。另一潜在用途是用作血液可掺混材料的涂层，如渗析膜、人造
血管、医学移植等，由于对人体血液中蛋白质吸附性极小，因此可以提高与血液的相
容性。
另外，人们利用氟树脂透光性好、化学惰性、不燃性等特点，推出了光催化涂
料、荧光涂料、阻燃涂料等，也已经成为涂料工业研究的热点。 |
