水性2K FEVE涂料在超耐候应用中的研究结果
20世纪70年代末，氟乙烯基醚(FEVE)树脂首次在日本问世，随后于1982年推入市场。FEVE树脂由非晶质的A-B型共聚物的重复单元组成，其重复单元为氟乙烯和取代乙烯基醚。与纯氟单体聚合物不同，FEVE树脂因有乙烯基醚基团而能溶于溶剂。FEVE树脂溶于溶剂特性，使其从高性能聚合物转变为能够在涂料中应用的主要的高性能树脂。
在FEVE树脂正式进入市场之前，含氟聚合物，如聚偏氟乙烯(PVDF)一直用在涂料中。实际上PVDF树脂至今仍被广泛应用。为了将这些非常传统的含氟聚合物，如PVDF等用于液体涂料，则需要与丙烯酸等其它类树脂进行共混。此外，还需要用特殊的溶剂来溶解共混物，最后通过加热让体系流动，从而形成一层热塑性涂膜。相比之下，FEVE聚合物基于乙烯基醚单体的存在，在一些传统的应用广泛的溶剂中可被设计成具有固定的溶解度。FEVE聚合物的化学晶型是非晶质结构，不像PVDF -丙烯酸体系那种半晶质结构。这种非晶形态让FEVE树脂可以在不加热的情况下成膜。这一特性意义重大。将FEVE含氟聚合物引入涂料行业，使具有优异耐久性的含氟聚合物涂料走出工厂，进入大众视野。
氟乙烯基团是FEVE树脂的优势基团。正是这些基团使这类聚合物对紫外线的降解具有很强的抵抗力。C-F键非常强（不易断裂）。键能为～486 kJ/mol, 而300nm的UV辐射能是～399 kJ/mol。如图1所示为该类聚合物的化学结构，其中化学基团的交替排列方式是抵抗紫外线性能的关键。化学稳定和耐UV性能的氟乙烯单元在空间和化学性能上可以保护临近的乙烯基醚单元。
FEVE树脂中交替排列的化学结构
乙烯基醚基团使FEVE聚合物可用作涂料用树脂。没有乙烯基醚基团，FEVE树脂无法溶于溶剂。这种溶解性使FEVE树脂可以广泛地应用于各种涂料配方中，最终应用于工厂或施工现场4。乙烯基醚基团也有助于提高光泽，并可以与官能团，如羟基，共同存在于该化学结构中。表1显示了FEVE树脂的典型性能。
交联剂、原料比例、催化剂以及助溶剂的用量可能对MEK双摩擦性能有一定影响。所有的检测方法均需置于QUV-A和氙弧灯中进行加速测试。用于金属基材的重防腐涂料也能阻止腐蚀现象的发生；而且，本研究中也正在用EIS光谱对测试配方进行分析，以确定在防腐试验中可能具有的性能壁垒。此外，物理性能指标测试也正在进行中。
总结
含氟聚合物树脂为溶剂型和水性涂料提供了超耐候性。随着VOC法规的不断出台，对水性重防腐涂料的需求也迫在眉睫。然而，配制水性2K涂料仍存在诸多挑战。尽管水性2K涂料在佛罗里达州南部的加速测试实验和实际测试结果均非常优异，但以MEK双摩擦性能来检测涂料的固化度，先前的分析结果令人担忧。
不同于典型的高性能溶剂型2K涂料所表现出的优异性能，水性2K FEVE涂料的早期性能测试较低。金属基材上的重防腐涂料需要的不仅仅是耐候性；它们也需要耐腐蚀。我们需要更深入地了解影响水性2K涂料固化的因素。
结果表明，采用异氰酸酯（过量）和特殊设计的催化剂对水性2K聚氨酯涂料进行MEK双摩擦试验，（从实验结果来看）均能提高固化率。目前正在评估配方的耐候性、耐蚀性和物理性能指标。
在FEVE树脂正式进入市场之前，含氟聚合物，如聚偏氟乙烯(PVDF)一直用在涂料中。实际上PVDF树脂至今仍被广泛应用。为了将这些非常传统的含氟聚合物，如PVDF等用于液体涂料，则需要与丙烯酸等其它类树脂进行共混。此外，还需要用特殊的溶剂来溶解共混物，最后通过加热让体系流动，从而形成一层热塑性涂膜。相比之下，FEVE聚合物基于乙烯基醚单体的存在，在一些传统的应用广泛的溶剂中可被设计成具有固定的溶解度。FEVE聚合物的化学晶型是非晶质结构，不像PVDF -丙烯酸体系那种半晶质结构。这种非晶形态让FEVE树脂可以在不加热的情况下成膜。这一特性意义重大。将FEVE含氟聚合物引入涂料行业，使具有优异耐久性的含氟聚合物涂料走出工厂，进入大众视野。
氟乙烯基团是FEVE树脂的优势基团。正是这些基团使这类聚合物对紫外线的降解具有很强的抵抗力。C-F键非常强（不易断裂）。键能为～486 kJ/mol, 而300nm的UV辐射能是～399 kJ/mol。如图1所示为该类聚合物的化学结构，其中化学基团的交替排列方式是抵抗紫外线性能的关键。化学稳定和耐UV性能的氟乙烯单元在空间和化学性能上可以保护临近的乙烯基醚单元。
FEVE树脂中交替排列的化学结构
乙烯基醚基团使FEVE聚合物可用作涂料用树脂。没有乙烯基醚基团，FEVE树脂无法溶于溶剂。这种溶解性使FEVE树脂可以广泛地应用于各种涂料配方中，最终应用于工厂或施工现场4。乙烯基醚基团也有助于提高光泽，并可以与官能团，如羟基，共同存在于该化学结构中。表1显示了FEVE树脂的典型性能。
交联剂、原料比例、催化剂以及助溶剂的用量可能对MEK双摩擦性能有一定影响。所有的检测方法均需置于QUV-A和氙弧灯中进行加速测试。用于金属基材的重防腐涂料也能阻止腐蚀现象的发生；而且，本研究中也正在用EIS光谱对测试配方进行分析，以确定在防腐试验中可能具有的性能壁垒。此外，物理性能指标测试也正在进行中。
总结
含氟聚合物树脂为溶剂型和水性涂料提供了超耐候性。随着VOC法规的不断出台，对水性重防腐涂料的需求也迫在眉睫。然而，配制水性2K涂料仍存在诸多挑战。尽管水性2K涂料在佛罗里达州南部的加速测试实验和实际测试结果均非常优异，但以MEK双摩擦性能来检测涂料的固化度，先前的分析结果令人担忧。
不同于典型的高性能溶剂型2K涂料所表现出的优异性能，水性2K FEVE涂料的早期性能测试较低。金属基材上的重防腐涂料需要的不仅仅是耐候性；它们也需要耐腐蚀。我们需要更深入地了解影响水性2K涂料固化的因素。
结果表明，采用异氰酸酯（过量）和特殊设计的催化剂对水性2K聚氨酯涂料进行MEK双摩擦试验，（从实验结果来看）均能提高固化率。目前正在评估配方的耐候性、耐蚀性和物理性能指标。
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