高性能氟碳涂料在风电领域的应用

　　4 氟碳涂料介绍
　　4.1 氟碳涂料特点
　　氟碳涂料顾名思义，是指主体树脂为含氟树脂，即主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子材料。它包括氟烯烃聚合物或氟烯烃和其他单体的共聚物两类。在欧美等西方国家将其称为“氟碳树脂”（fluorocarbon resin），由其为成膜物制成的涂料则称作“氟碳涂料”（fluorocarbon coating）。在我国习惯称作“含氟树脂”和“含氟涂料”。

　　目前，国际上形成了3 种不同用途的氟树脂与氟涂料行业，第一种是1938 年以美国杜邦公司为代表的热熔型氟涂料特氟龙不粘涂料，主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面；第二种是1965 以美国阿托- 菲纳公司生产的聚偏氟乙烯树脂PVDF 为主要成分的建筑氟涂料，具有超强耐候性，主要用于铝幕墙板；第三种是1982 以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟碳涂料——氟乙烯和羟基乙烯基醚共聚物（FEVE 氟涂料），这种FEVE 常温干燥型氟碳涂料不需烘烤，可在建筑及野外露天大型物件上现场施工操作，从而大大拓展了氟碳漆可应用的范围，主要应用于桥梁、电视塔、大型钢结构设施等难以经常维护重涂或施工成本较高的塔架防腐等领域。氟碳涂料具有优异的性能，主要源于以下几点：
　　氟碳树脂中氟原子电负性最高；
　　氟碳键能比其他化学键能大，达485kJ/mol ；
　　氟碳键距最短，为0.1317nm ；
　　氟原子与碳碳主键紧密结合，形成一个螺旋形结构。
　　由于上述特征，氟原子遮蔽了碳键间的正电效应，使涂膜具有较小的聚合能和低表面张力；氟原子与碳碳形成一个螺旋形结构，具有屏蔽作用；氟原子保护C-C 键免受紫外线和化学品侵蚀；涂膜的固化过程中，氟原子会发生迁移而富集到涂膜表面，使氟碳涂料具有较好的耐候性、耐寒性、耐高温、耐腐蚀、耐化学及表面自洁性能等，这是其他涂料无法比拟的优点。

图1 FEVE氟碳树脂结构

图2 不同涂层的耐候性能比较