导读:
在金属复合装饰材料行业一提到氟碳涂料,大家第一反应都是PVDF氟碳树脂涂料,PVDF氟碳涂料作为行业内应用最广泛与最成熟的涂料,其本身有着优异的耐候性等指标,但从去年开始PVDF树脂的大幅上涨,使得PVDF氟碳涂料供货紧张,价格上涨。而作为氟碳家族的另一款产品FEVE氟碳涂料开始出现在大家的视野,在此就带大家重新认识一下FEVE氟碳涂料。
图/新能源汽车锂电池用PVDF需求井喷,导致PVDF树脂严重供应不足
可能大家一开始都有疑问,PVDF和FEVE都叫氟碳涂料,那到底什么是氟碳?第一个“氟碳涂料”诞生于1938年,美国杜邦公司合成的聚四氟乙烯树脂,具有优异的耐候性、耐热性、耐化学性和不粘性能;1946年,美国杜邦公司将聚四氟乙烯商业化,开发出第一种含氟涂料产品特氟龙(Teflon),需要在420℃下烘烤才能成膜。特氟龙(Teflon)主要用于不粘锅内涂膜、聚合反应釜内衬等。
图/特氟龙(Teflon)不粘涂层
1965年,美国Pennwalt和Elf Altochem成功研制出Kynar500聚偏二氟乙烯(PVDF)涂料。其质量标准是著名的AAMA2605高性能涂层标准。广泛应用于建筑铝板幕墙领域,它具有优良的耐老化、耐化学性等性能,但不能在室温下固化,必须在240℃下烘烤才能成膜,经过多年发展,PVDF氟碳涂料已经成为行业内应用最广泛、最成熟的涂料体系。
图/PVDF氟碳树脂涂料
1982年,日本旭硝子株式会社研制成功Lumiflon 聚三氟氯乙烯共聚树脂(FEVE)常温固化氟碳涂料。该涂料具有高光泽、高透明度,可溶于常规有机溶剂,可在常温下交联固化,使氟碳涂料应用于PVC型材、塑钢型材、玻璃钢、钢结构等材料,扩大了应用领域。因为FEVE氟碳涂料因其可常温固化,也可以高温固化的特性,可以不受施工条件的制约,在之前二十年间已经广泛应用于室外墙面、钢结构重防腐等领域,应用效果良好,只是因为价格相对较高而一直未能在金属装饰材料行业广泛应用。
图/FEVE涂料在明石海峡大桥的应用
图/FEVE涂料三十年应用案例——广岛常盘桥
2021年起,随着锂电池用PVDF树脂需求井喷,PVDF上游原材料142b树脂价格暴涨,导致PVDF氟碳涂料价格大幅上涨且严重供应不足。在现在的行情下,FEVE氟碳涂料的综合成本相对于PVDF氟碳涂料已经具有有一定的价格优势,也为FEVE氟碳涂料的应用提供了契机。
FEVE氟碳树脂是由氟单体和乙烯基醚或乙烯基酯单体形成的共聚物。根据共聚单体不同,FEVE氟碳涂料分为不同的类型:按照氟单体的类型,可分为三氟氯乙烯型和四氟乙烯型两类;按照共聚单体的类型,可分为乙烯基醚和乙烯基酯两类,无论是哪类涂料,其中决定树脂高耐久性的因素都是氟-碳元素间超高的键能。
图/C-F元素之间的超高键能保证了树脂的稳定性
而与PVDF氟碳涂料相比,FEVE氟碳涂料的主要特点如下:
1.FEVE涂料有着更低的烘烤固化温度216~224℃,能够节省更多能耗;
2.涂料固体份最高可达到70%以上,涂装过程中VOC(≤420g/L)排放更低,更符合环保要求;
3.FEVE涂料光泽度较高,硬度大,因此更适合折弯成型后喷涂的铝单板产品;
从上述指标可以看出,FEVE涂料的应用符合目前国家低碳环保、节能减排的发展要求。目前,浙江已经出台了《浙江省“十四五”挥发性有机物综合治理方案》,要求开展低VOC涂料替代,可以说采用更加环保的涂料已经成为了大势所趋。
众所周知,PVDF氟碳涂料耐候性在金属装饰材料行业已经经历了时间的考验,而FEVE氟碳涂料虽然也有其相应案例的应用,但因其三氟与四氟、醚类与酯类等相对复杂的分类,其不同种类的耐候性能究竟如何,也给下游金属装饰材料企业的应用带来了困扰。
为此金属复合材料分会联合中国国检测试控股集团股份有限公司计划联合开展——FEVE涂层铝板产品与PVDF氟碳涂层铝板产品耐候性对比试验,通过实验室加速和自然条件下的耐久性系统测试,全面对比FEVE涂层铝板产品与环保PVDF氟碳涂层铝板的耐久性特性,具体的比对试验方案分会近期即将公布,也欢迎氟碳树脂企业、涂料企业、板材生产企业积极参与。
转自金属复合材料分会