二級結構工程師考試：自分層氟碳涂料

　　自分層 (self -stratification) 氟碳涂料

    自分層涂料的理論始創(chuàng)于 20 世紀 70 年代，首先有人將該理論用于粉末涂料，而后又用于溶劑涂料和水性涂料，如環(huán)氧 ― 橡膠、環(huán)氧 ― 聚氨酯彈性體等。世紀之交，我國有的科研院所運用自分層理論開展了氟樹脂防粘涂料的研究，主要為溶劑型產(chǎn)品，應用于工業(yè)部件、模具、炊具家電等領域。近年又有人研制了水性自分層氟樹脂涂料，應用于建筑內(nèi)外墻等。自分層涂料拓寬了涂料樹脂的應用范圍，在不久的將來會獲得廣泛的應用。

　　自分層涂料由兩個或多個不相容的樹脂組成，可為粉末、水性或溶劑型涂料。將其施工在底材上，成膜過程中發(fā)生相分離或組分遷移，成為涂膜組成逐漸變化的梯度涂層。這樣一次施工，如與氟碳樹脂復配的涂料體系，固化分層后，既能獲得氟碳樹脂優(yōu)異的表面性能，又能獲得復配樹脂對底材的優(yōu)良的附著力和強度，同時過渡區(qū)域將層與層扣在一起，不存在層間附著力問題，且施工簡便。

　　自分層涂料體系的分層理論極為復雜，受諸多因素影響。在涂料的貯存和施工中，兩種成膜樹脂必須相對穩(wěn)定地分散或溶解在同一介質中，隨著干 燥和固化的進行，體系內(nèi)的平衡關系被打破，兩種樹脂借助于相互間的作用力發(fā)生相對分離和遷移，形成涂膜樹脂組分間的梯度分層結構。這種使得相分離的作用力可能有：①重力：由于兩種樹脂相的密度不同，使重力沉降速率不同，導致分層;②選擇性潤濕和對氣相界面的趨向性：構成自分層涂料的兩種樹脂對基材的潤濕性和對氣相界面的趨向性差異較大，其中一相趨于潤濕底材，另一相趨向于氣相界面;③不同的絮凝和滲透速率：由于兩相對底材的電沉積或電化學沉積過程凝聚速率的差異，及兩相對多孔底材的滲透速率的差異而引起分相或分層;④顏料選擇性潤濕：當顏料粒子凝聚時導致收縮，而顏料粒子對其中一種聚合物相選擇性潤濕，形成三明治狀的夾層結構;⑤界面張力梯度：兩相聚合物表面張力差別較大，在界面張力梯度的作用下，一相對底材選擇性潤濕，使得兩相相對流動，形成分層結構;⑥相收縮：當溶劑揮發(fā)時，兩樹脂相的收縮率不同，從而提供了相分離的推動力。

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