氟碳涂料的研究

氟碳涂料的研究（通用5篇）

篇1：氟碳涂料的研究

氟碳涂料的施工工艺-氟碳涂料的选购技巧

氟碳涂料的简介

氟碳涂料是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料，又称氟碳漆、氟涂料、氟树脂涂料等。在各种涂料之中，氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，具有特别优越的各项性能。耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低磨擦性。经过几十年的快速发展，氟涂料在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用。最早的“氟碳涂料”其实早在1938年就诞生了。这类材料其独特优异的耐热(180℃-260℃)、耐低温(-200℃)、自润滑性及化学稳定性能等，而被称为“拒腐蚀、永不粘的特富龙”，氟碳漆一般分为三氟和四氟，四氟的防腐性能更高。

氟碳涂料特殊性能包括：

1、免维护、自清洁―氟碳涂层有极低的表面能、表面灰尘可通过雨水自洁，极好的疏水性且斥油、极小的摩擦系数，不会粘尘结垢，防污性好。

2、优良的防腐蚀性能―得益于极好的化学惰性、漆膜耐酸、碱、盐等化学物质和多种化学溶剂，为基材提供保护屏障;该漆膜坚韧―表面硬度高、耐冲击、抗屈曲、耐磨性好，显示出极佳的物理机械性能。

3、超长耐候性―涂层中含有大量的F--C键，决定了其超强的稳定性，不粉化、不褪色，使用寿命长达20年，具有比任何其他类涂料更为优异的使用性能。优异的施工性―双组分包装、贮存期长、施工方便。

4、强附着性―在铜、不锈钢等金属、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、复合材料等表面都具有其优良的附着力，基本显示出宜附于任何材料的特性。高装饰性――在60度光泽计中，能达到80%以上的高光泽。

氟碳涂料的施工工艺

基层要求：

1、抹灰和混凝土的基层质量应符合《JGJ建筑装饰工程施工及验收规范》。

2、基层表面必须牢固、无酥松，不得有裂缝或起壳，平整度≤2mm，基层无浮尘，无粘附颗粒物。

3、抹灰层或混凝土表面层(包括分割缝、窗框周围等)不得有污物。

4、抹灰和混凝土基层涂刷外墙涂料要求含水率不得大于10%，PH值不得高于9，新粉刷水泥砂浆墙面夏季要求养护10天以上，冬季需20天以上，现浇混凝土墙面夏季需养护21天以上，冬季需28天以上。

基面处理：

1、检查墙面平整度，大的突起处需砂磨平整，大的凹陷或孔洞处用水泥砂浆进行填补并打磨平整。

2、对墙面较大裂纹进行切割，并连续多遍进行填充高弹腻子，直至墙面平整，腻子干燥后打磨平整。

3、用毛刷、铲刀或砂纸清除墙面的颗粒杂物，铲除墙面酥松的水泥层。

4、处理完毕要求符合平整度要求≤2mm.5、墙面达到基本清洁，无浮尘，无粘附颗粒物。

氟碳涂料的选购技巧及注意事项

氟碳涂料的选购要认准环保标志产品，环保标志产品不尽减少对环境的污染，还能减少对施工人员的伤害。还要选择放心的大品牌。

注意事项：

1、光泽一致，不允许流挂、漏涂。

2、材料贮存要注意防潮、防水、防太阳直射。

3、施工温度0-35℃，基面温度最好不低于5℃。

4、每次配料量不宜过多，以免长时间静置，导致固化。

5、在湿度85%以下，温度0-35℃为宜，切勿在以下条件下施工：雨、雪、雾、霜、大风，或相对湿度85%以上。

6、一定要使用专用专配套辅料，严禁用水、香蕉水、醇、汽油等。

7、常温下涂装后的漆膜7d左右方可完全固化，建议不要提前使用。

8、安全措施及预防方法：保证良好通风，佩戴防护用具，防止沾污皮肤、眼睛。如有漆料溅入眼睛，请立即用清水冲洗并及时就医。施工环境严禁烟火。

9、造价比铝塑板低很多，又可达到相同的效果;

10、质量轻，不会给墙体带来沉重的负担，不存在铝塑板坠落的危险。专业生产，环保性强，厂家直销，技术支持。可以根据你的需要进行配色。

11、调配好的氟碳漆涂料必须5小时内用完，以避免超过活化期作废。

12、该氟碳漆应置于干燥、防水、防漏、防晒、防高温、远离火源。

13、开罐后，用120―200目过滤后使用。

篇2：氟碳涂料的研究

1、发展前景

氟碳涂料广泛应用于建筑、防腐、高速公路、铁路桥梁、交通车辆、船舶及海洋工程设施用等领域具有极大的应用价值。

根据《国家化学建材产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》，“十五”期间，我国城镇住宅建设每年仍将以5亿㎡左右的建设速度发展，我国涂料行业发展的主要任务将以建筑涂料为重点，使建筑涂料在外墙装饰中应用占到60％以上。目前国家已把有机氟产品列入《当前国家重点激励发展的产业、产品和技术目录》。

国内许多城市对瓷砖、马赛克、烧结面砖等建筑材料的限制使用，给具有超长耐候性、抗环境污染性、使用寿命长的氟树脂涂料提供了极好的市场机遇。我国氟碳涂料在建筑领域的需求量每年可达100万吨，在铁路、桥梁领域用的需求可达30万吨以上；防腐涂料市场需求量将达22万吨，目前我国民用船舶和海洋工程设施上使用的表面涂料每年需求量量高达5万吨以上。可见，氟树脂涂料有较大的潜在市场。

2、原料情况

我国氟树脂工业起步于20世纪60年代初。1997年我国聚四氟乙烯消费量4126吨，进口1870吨，出口986吨，实际加工量5000多吨，可熔融加工氟树脂（主要为聚全氟丙烯和聚偏氟乙烯制品）约200吨，但现有技术和装置生产的树脂档次低，不能完全满足要求。2000年我国的PTFE需求量约为8000吨，占世界总消费量的7％。2005年达到1.2万吨左右，仅次于美国、欧洲和日本，居世界前列。

3、技术指标

(1)国标中“氟碳漆喷涂型材”中的指标要求较多，在涂层性能方面的指标要求主要有：

①硬度：铅笔硬度≥1H；

②附着力：干式、湿式、沸水的附着力均达0级；

③耐冲击性：正面冲击实验后无开裂或脱落；

④耐磨性：落砂实验后磨耗系数≥1.6L/μm；

⑤耐化学稳定性：

盐酸实验后无气泡和其他明显变化；硝酸实验后，颜色变化ΔΕab*≤6；丁酮实验后无软化或其他明显变化；洗涤剂实验后无气泡、脱落或其他明显变化；灰浆实验后无脱落或其他明显变化。

⑥耐盐雾性：1500h中性盐雾实验后无腐蚀，无脱落；

⑦耐湿热性：3000h湿热实验后变化≤1级；

⑧人工加速耐候性：500h氙灯照射无粉化(0级)，失光率和变色色差至少达到1级。

(2)其他使用中常见的要求有：

耐水性、耐沾污性、耐洗刷性、耐冻融循环性等。

4、发展趋势

(1)降低成本

目前氟碳涂料等使用限制主要源于制造氟树脂的生产工序较多、工艺控制要求较高，价格高出同类树脂10倍左右，如果有机氟材料价格下降（美国已有相关研究成果），则市场规模将成倍的扩大。

(2)开发水性

溶剂型氟碳涂料存在对生态环境的负面影响，并存在四大弊病：一是大量有机溶剂挥发到大气中，污染环境；二是对施工人员的健康有一定危害；三是涂膜致密，透气性差，有时容易起泡；四是施工麻烦，双组分配料要求严格操作，工具难清洗。

绿色环保和可持续发展的宏观战略成为 21世纪的发展主题，许多国家开始限制使用溶剂型涂料。粉末氟碳涂料和水性氟碳涂料的开发成为重点开发方向。国内外专家正致力于开发水性和粉末涂料用氟树脂，其中水性氟碳涂料的研发进步较多，开发水性建筑用氟碳涂料成为发展方向。日本大金公司和大连振邦氟碳

涂料公司都已开始在市场上销售水性氟碳涂料，美国道化学公司开发的氟树脂防污涂料也是水性氟碳涂料。

近两年国内已经开发出第一代水性氟碳涂料，即成膜物为CTFE多元共聚乳液或是氟化丙烯酸单体与其他乙烯基单体组成的含氟聚合物乳液。这一类产品解决了溶剂型氟碳涂料存在的弊病，但是在耐老化性和耐沾污性方面，它们还赶不上溶剂型氟碳涂料。和溶剂性涂料相比较，水性涂料的另一个缺点就是硬度较差。尽管水性氟碳涂料硬度比传统水性涂料有所提高，能够达到1HB，但和溶剂型的确2H、3H比较，仍然有数个等级的差距。这可能会对水性氟碳涂料的推广带来一些阻碍。

篇3：氟碳涂料的研究

近年来,随着电子工业的飞速发展、电力设施及大型油气管道等基础设施的建设,导电涂料已经引起研究学者和市场的极大兴趣[1]。导电涂料根据导电机理可分为结构型导电涂料和掺杂型导电涂料。结构型导电涂料主要是以自身具有导电功能的高聚物为原料制备而成;掺杂型导电涂料主要采用在绝缘性的基体树脂中添加具有导电能力的粒子,从而使整个漆膜具备导电能力。常用的导电填料有金属系填料、碳系填料、金属氧化物系填料、复合填料、新型纳米导电填料等。掺杂型导电涂料由于制备工艺简单、成本低,是国内外研究学者的研究重点[2,3]。姜兆华等[4]以氟碳树脂为基体,导电炭黑为填料,制备碳系导电涂料,探讨了导电炭黑的添加量对涂料导电性能和力学性能 的影响,当填料掺 量为2.1%~2.4%时性能最优;其中氟碳树脂具有优异的导电性能(表面电阻为2×106~4×106Ω·cm)、耐候性、耐腐蚀性、 耐热性、耐化学品性、斥水和斥油性,制备的导电涂料化学性质稳定,但碳系填料因颜色黑,装饰性能差等缺点极大限制其应用。聂小安等[5]以油脂二聚酸为基体,银包铜粉及银粉为导电填料制备浅颜色的导电涂料,并研究了银包铜粉及银粉用量对涂层电阻率的影响,当粉末添加量在65%时性能最优,电阻率达6.55 ×10-4Ω·cm。其中银粉属于贵金属,使得制备的导电涂料成本高,同样限制 产品推广 和大面积 应用。氧化锌、掺铝氧化锌等金属氧化物导电粉体电学性能优异、环境友好、价格低廉和颜色浅等特点,可应用于制备浅颜色的导电涂料,其中掺铝氧化锌引入掺杂施主能级,提高自由载流子浓度,具有较氧化锌粉体更加优异的电学性能[6]。 目前以氟碳树脂为基体,掺铝氧化锌粉体为导电填料,制备导电性能优良的单组分导电涂料尚未见报道。本实验以氟碳树脂作基体,掺铝氧化锌导电粉体作导电填料,制备低成本、浅颜色的导电涂料,并探讨导电粉体添加量和粉体表面改性对导电涂料电性能、热稳定性和力学性能的影响。

1实验

1.1导电填料的制备

制备导电粉体:采用分析纯的氧化锌粉体和氢氧化铝粉体共混,其中铝含量为1%,在快速升温硅碳棒炉内1200 ℃ 煅烧60min,随炉冷却到室即制得导电粉体。

制备导电填料A:将掺铝氧化锌导电粉体按照m(粉体)∶ m(纯水)∶m(玛瑙球)=1∶1∶2的比例装入尼龙罐内,在400r/min球磨5h后烘干,过200目筛即制得导电填料A。

制备导电填料B:将掺铝氧 化锌导电 粉体 (铝含量为1%)按照m(粉体)∶m(纯水)∶m(玛瑙球)∶m(硅烷偶联剂)=1∶1∶2∶0.1的比例装入尼龙罐内,在400r/min球磨5h后,把样品置于500mL的三口烧瓶中,在水浴中加热到75 ℃,加入一定量的乙烯基三乙氧基硅烷,机械搅拌30 min后烘干,过200目筛即制得导电填料B。

1.2导电涂层的制备

把制得的导电填料A和B分别同氟碳树脂(K型树脂) 混合均匀,并置于超声波上分散20min,涂层的制备按GB/ T1727-79(93)进行,自然风干成膜,即制得抗静电涂层。

1.3表征与测试

采用Malvern Autosizer4700激光粒度 分布仪 (美国Brookhaven公司)对导电填料观察导电粉体粒度分布;采用Nicolet-5700傅里叶红外光谱仪(美国TA公司FT-IR)选用衰减全反射法模 式表征样 品化学键 结构,测试范围900~ 3000cm-1,扫描次数32,分辨率4cm-1;采用STA449C型综合热分析仪(德国NETZSCH公司TG和DSC)对样品进行热重-差热分析,测试条件为:空气环境,升温速度为20 ℃/ min;采用D/maxⅢA型X射线衍射仪(日本理学电机公司XRD)对样品进行X射线衍射分析,测试条件为:工作电流30mA,工作电压40kV,Cu Kα射线;采用JXA-733型扫描电子显微镜(日本电子公司SEM)观察样品表面形貌和涂层厚度;采用ZC36高阻记(杰特仪表有限公司中国)测试样品电阻率;采用CMT6104型电子万能试验机(新三思材料检测有限公司中国)测试样品拉伸强度和断裂伸长率;采用铅笔硬度法按GB/T 6739-1996进行样品硬度测试。

1.4配方设计

以氟碳树脂为基体,采用导电填料A和导电填料B,按照前述工艺流程制备导电涂层,涂层厚度90~150μm。实验样品编号见表1。

2结果分析与讨论

2.1粒度分析

图1为导电填料A和导电填料B颗粒的粒径分布。如图1所示,导电填料A和导电填料B的颗粒粒径大小呈正态分布,导电填料B比导电填料A平均粒径小,且导电填料B大颗粒的含量明显减少,粒径分布集 中在一个 较窄的范 围内,粒径均匀程度更高。这是因为导电填料B经过分散剂和偶联剂改性,使粉碎的颗粒表面包裹一层有机大分子,降低颗粒团聚,从而保持分散体稳定。通过粒度分布分析表明添加粉体表面改性剂有利于改善导电粉体分散[3]。

2.2红外光谱分析

图2为样品TA1、TA4和TB3的红外谱图。如图2所示,样品TA1在966cm-1的吸收峰是C-Cl键的伸缩振动引起的,1144cm-1处的一对吸收峰是C-F2键伸缩振动引起的, 这与文献[7]的报道一致,仔细分析图中样品TA4和TA1的红外谱图,发现1144cm-1处的吸收峰没有任何偏移和加宽, 说明在氟树脂中掺入导电填料A,不会形成新的化学键和氢键,氟树脂结构没有发生变化。通过分析样品TA4和样品TB3的红外谱图,发现导电粉体经过表面改性后制备的样品TB3,在1033cm-1处出现了-Si-O-键的振动特征峰[7],这表明在氟树脂中添加改性的掺铝氧化锌粉体后,引入硅烷偶联剂的特征基团,并且1144cm-1处的吸收峰有明显的加宽和偏移,这是因为对于具有一定相容性的共混体系,其组分之间具有诸如氢键和化学键的相互作用,所产生的光谱相对于聚合物组分的谱带而言有较大的偏离(谱带频率的移动和峰形的不对称 加宽等 ),由此表现 出共混组 分有较好 相容性[2,7]。这说明添加表面改性导电填料的体系不仅形成大量的氢键,硅烷偶联剂亲水一端水解后形成的硅醇键还同粉体缩合、脱水和固化,形成共价键,而亲油端又能与基团同树脂分子和乙烯基三乙氧基硅烷间结合,从而产生一种良好的界面结合,将两种性质差异较大的材料牢固的结合在一起,同时使涂料的附着力增加。

2.3热分析

图3为样品TA1和TB3的TG和DSC曲线。

由图3(a)可见,在420℃左右,涂料的样品TA1开始失重,失重率约为98%,对应图3(b)中在426℃的吸热峰,这主要是表面吸附水蒸发和纯氟树脂涂料在空气气氛中高温吸热分解所致;在图3(a)中添加改 性导电填 料制备的 样品TB3,在450 ℃ 左右分为 两个阶段 开始失重,失重率约 为80%,对应图3(b)中457 ℃、481 ℃和580℃的吸热峰,第一个吸热峰同样品TA1原因一样,但是热分解温度向高温偏移30 ℃,第二个吸热峰和第三个吸热峰是乙烯基三乙氧基硅烷和硅烷偶联剂改性后的掺铝氧化锌粉体表面接枝的羟基分解导致[2,4,5]。通过热分析表明添加改性后掺铝氧化锌粉体有利于提高导电涂料热稳定性能。这是因为导电填料在基体树脂成膜过程中起到交联点的作用,使成膜后树脂体系的交联密度增大,从而提高成膜后树脂的玻璃化温度及涂层热稳定性[8]。

2.4XRD分析

图4为导电填料B、样品TA1和样品TB3的XRD图谱。如图4所示,样品TA1的XRD衍射峰为弥散峰,这是因为样品TA1为纯氟树 脂涂料,属于纯有 机物[4,7];样品TB3和导电填料B中ZnO的衍射峰尖锐,表明样品TB3和导电填料B中掺铝氧化锌粉体结晶良好,且样品TB3同导电填料B的衍射峰峰位一致,说明将导电粉体加入到氟树脂中制备导电 涂料,没有引起 导电粉体 晶型发生 改变;但样品TB3的衍射峰半高宽变宽,表明ZnO结晶度降低,这是因为ZnO和硅烷偶联剂同树脂分子间通过氢键形成了特定的交联网状结构,以及高分子链间的相互缠绕,大大降低了粉体的流动,妨碍了它的平行定向所导致[9,10]。

2.5SEM分析

图5为样品TA4和TB3的SEM图。如图5所示,导电填料经过硅烷偶联剂改性的样品TB3与未改性的样品TA4相比,粉体颗粒团聚 明显减少,且均匀的 分散在氟 树脂中。 这表明表面改性提高了导电粉体同基体树脂的相容性。因为硅烷偶联剂水解后一端易与掺铝氧化锌粉体表面的羟基形成氢键和化学键,另一端是亲油性,易溶于氟树脂中,改善导电粉体在有机介质中的润湿状态,提高了其同氟树脂的相容性和在氟树脂中的分散性[10]。

2.6力学性能

图6为样品TA1-TA7和TB1-TB6的拉伸强度和断裂伸长率。如图6所示,随着导电填料含量的增加,导电涂料的拉伸强度和断裂伸长率先升高后降低,当导电填料B含量为35%时,导电涂料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,分别为19.36MPa和200.45%。这是由于随导电填料含量增加,颗粒表面接枝的聚合物与树脂 基体有较 好的相容 性,在界面处形成的接枝物和树脂基体 梯度过渡 层逐渐增 加,另一方面两者之间形成的物理缠结也增加,其中包括氢键作用点也增加,这两种因素使得界面处粘结力加强[1,9,11]。 界面处粘结力加强使得涂料受到的应力能更好地传递给无机粒子,从而逐渐增强复合材料的拉伸强度和断裂伸长率; 当导电填料掺加量达到35%时,继续增加导电填料含量,导电涂料的拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低,这是因为导电粉体在基体中的团聚加剧,复合材料通过界面转移到无机粒子上的应力不足以抵消基体有效横截面积减小所引起的拉伸强度的下降,易形成应力集中,产生弱点,使树脂基体受力不匀,导致其断裂伸长率下降[11,12]。

相同的导电粉体掺加量时,样品TA2-TA7的拉伸强度和断裂伸长率低于样品TB1-TB6,这是因为样品TA1TA7中未改性的导电粉体在基体之间易发生团聚,且其界面结合要差于改性的粉体,易导致应力集中,使树脂基体受力不均匀,导致导电涂层的拉伸强度和断裂伸长率要低于样品TB1-TB6。

2.7电性能分析

表2为TA1-TA7和样品TB1-TB6的体积电阻率。 如表2所示,对于样品TA1-TA7,随填料含量增加,导电涂料体积电阻率由2.1×1018Ω·cm逐渐降低到1.09×108Ω· cm,而对于样品TB1-TB6,导电涂料电阻率逐渐从1.82× 1018Ω·cm降低到9.56×107Ω·cm。这表明随着导电填料含量的增加,导电涂料的体积电阻率逐渐降低,其原因是当导电填料含量逐渐增加,树脂中导电粒子的间距逐渐变小, 形成链状导电通道的几率增加,此时导电 涂料导电 机理由 “隧道效应”学说逐渐变为“导电通道”学说[13,14],导电填料在基体树脂中逐渐地形成导电通路,涂料电阻率逐渐变小。在相同导电填料添加量情况下,对比样品TA2-TA7和样品TB1-TB6的体积电阻率,前者体积电阻率高于后者,这是因为硅烷偶联剂对填料进行表面处理,提高填料和氟树脂溶剂的互溶性,改善填料在溶剂中的分散性,使得导电填料易形成导电通路,降低涂层电阻率。

2.8铅笔硬度和外观分析

表2为样品TA1-TA7和样品TB1-TB6的铅笔硬度和外观分析。如表2所示,当填料掺量为10%、25%、35%和50%时,导电涂料的铅笔硬度分别为4H、5H、6H和6H,样品表观都很平整。这表明添加导电填料有利于提高涂层铅笔硬度,这是因为增加导电填料添加量,提高基体树脂间的粘结力(如图6分析)。当导电填料掺量达到100%时,样品铅笔硬度下降到5H,表观也随之变得橘皮状;继续增加导电粉体含量到150%时,样品铅笔硬度为5H,表观变成严重橘皮状,这是因为当填料含量达到一定含量时,漆膜中由于基体树脂含量太少,树脂不能充分的粘合在一起形成网络状, 而导电粉体团聚形成大颗粒状,使得漆膜的铅笔硬度下降到5H和表观变得橘皮状,并且随着填料含量的增加,这两项指标变得越来越差。

综上所述,当B填料掺量为35%时,制备的氟碳树脂基导电涂料综合性能最佳,其体积电阻率为8.89×108Ω·cm, 导电涂料的拉 伸强度和 断裂伸长 率分别为19.36 MPa和200.45%,铅笔硬度为6H,表观平整。制备的导电涂料电学性能同以导电炭黑为填料的氟碳树脂基导电涂料[4]在同一水平,但涂层颜色浅,具有广泛的装饰性。

3结论

篇4：氟碳涂料的研究

关键词：水性氟碳乳液；纸质档案；纸张；字迹

Abstract： Aiming to research the feasibility for conservation and reinforcement of paper archives by Fluorine polymer， simulated specimens such as rice paper and writing materials（red ink，blue-black ink etc.） reinforced by Fluorine polymer are studied from appearance changes，acid and alkali resistance and so on. The results show that simulated specimens reinforced could contain its origin feeling and strength， improving its anti-heating， acid and alkali resistance. Meanwhile， protective effect of writing materials（red ink，blue-black ink etc.） is improved significantly when the concentration of Fluorine polymer is 5～7%.

Key words： Fluorine polymer；Paper archives；Paper；Writing materials

1 引言

高分子材料加固法作为纸质档案加固保护处理的有效方法之一，是近年来纸质档案保护领域研究的热点之一[1]。该法将材料喷涂在纸质档案表面，可抑制或减缓外界不良因素对纸质档案造成潜在的破坏作用。然而，普通高分子老化性能不尽如人意，对纸质档案不能进行长期有效的加固保护。此外，目前许多专家和学者对纸质档案加固材料的研究多数只是单纯地考虑对载体纸张的影响，而忽略了对记录材料字迹耐久性影响的研究。

HT型水性氟碳乳液是特种丙烯酸酯类和特种氟树脂共聚物阴离子型乳液，该种材料具有优异的耐候性、耐腐蚀性、耐酸碱、无有机溶剂，无毒无害，是一种绿色环保型的高分子材料。本文从纸质档案的载体材料和记录材料两方面着手，试探讨HT型水性氟碳乳液作为纸质档案加固材料的可行性。

2 实验部分

2.1 仪器与材料。WSD-ⅢA白度色度仪（北京康光仪器有限公司）；ZZD-135MIT耐折度仪（长春市永新试验仪器有限公司）；宣纸（安徽泾县双龙宣纸厂）；NaOH（AR，开封市芳晶化学试剂有限公司）；HCl（AR，洛阳昊华化学试剂有限公司）；无水乙醇（AR，天津市河东区红岩试剂厂）；HT型水性氟碳乳液（北京润博恒通科技有限公司）；纯蓝墨水、红墨水（英雄牌，上海墨水厂）；碳素墨水（皇冠牌，桂林福玄化工制品有限公司）；墨汁（一得阁，北京一得阁墨业有限责任公司）；印泥（工字牌，682型，上海气枪厂）；蓝黑墨水（鸵鸟牌，313型，天津市鸵鸟墨水有限公司）。

2.2 实验方法

2.2.1 试样制备。选用宣纸作为模拟纸张，将实验用宣纸置于相对湿度50±2%、温度23±1℃的恒温恒湿箱中，24小时后取出，裁成规格为15mm×150mm和50mm×50mm大小，备用。选取红墨水、纯蓝墨水、蓝黑墨水、碳素墨水、墨汁和印泥作为字迹材料，分别将各字迹涂刷在规格50mm×50mm大小宣纸上，备用。

2.2.2 加固液的准备。考虑到纸张遇水之后纤维素会吸水润涨，纸张会出现皱褶、强度下降以及字迹出现洇散、褪色现象。加之，有机溶剂易挥发，可减少挥发过程中纸张和字迹产生的应力，丙酮毒性较无水乙醇大。故本实验选取无水乙醇作为水性氟碳乳液的稀释剂。用无水乙醇作稀释剂，分别配制成浓度为0%、2%、5%、7%和10%的水性氟碳乳液，备用。

2.2.3 试样加固方法。在平滑的桌面上，放一张油纸，将已准备好的试样平铺在油纸上，用毛笔蘸取加固液，均匀地涂在试样正面，晾干，揭下再涂反面，整个操作过程要涂均匀。

2.2.4 老化方法[2][3]。若采用自然老化的方式来衡量加固材料的加固效果，耗费时间长，故本实验采用人工加速老化方法。将试样置于温度105±5℃恒温恒湿箱中，加热72h后，取出，冷却至室温，避光保存，备用。

2.2.5 加固效果评价方法[4][5][6]

3 结果与讨论

3.1 加固材料对纸张保护效果

3.1.1 加固后外观变化。不同浓度的水性氟碳乳液加固后，纸张外观变化情况如表1所示。

表1 加固后纸张外观变化

由表1可知，经不同浓度的水性氟碳乳液加固纸张后，纸张颜色变化和质感有所不同。其中，浓度为2%的水性氟碳乳液加固后纸张色差变化最小，其值为0.37NBS。当水性氟碳乳液浓度低于7%时，纸张颜色和质感变化不明显，随着浓度的增加，水性氟碳乳液加固后纸张外观变化也越大。当浓度大于10%时，水性氟碳乳液加固后纸张的色差变化最大，高达1.77NBS，纸张外观和质感均发生明显变化。这与水性氟碳乳液的成膜性以及水性氟碳乳液自身所呈现乳白色有关。浓度较大时，水性氟碳乳液在纸张表面形成的膜层较厚，因而纸张外观变化明显。

3.1.2 加固后纸张强度变化。耐折度是衡量纸张机械强度的重要指标之一。耐折度大小反映了加固保护材料后纸张柔韧性的变化情况。不同浓度的水性氟碳乳液加固保护后，纸张耐折度变化如图1所示。

由图1可知，浓度为2%、5%、7%和10%的水性氟碳乳液加固后，纸张的横向强度和纵向强度均比对照组有所提高。纸张的横向强度由对照组的13次，提高到33、45、70和100；纵向强度也分别提高到35、56、71和138。随水性氟碳乳液浓度的增加，纸张的耐折度也随之增加。这是由于水性氟碳乳液填充到纤维之间，黏合了断裂纤维，从而增强了纸张的强度。考虑到水性氟碳乳液浓度过大，会造成纤维之间产生显著的应力，因而实际操作过程中，水性氟碳乳液的使用浓度应小于10%。

图1 加固后纸张强度变化 图2 加固后纸张耐酸、耐碱性

3.1.3 耐干热老化。纸张的热老化是衡量加固保护材料性能的重要依据之一。不同浓度的水性氟碳乳液加固干热老化后，纸张的外观变化及耐折度如表2所示。

表2 耐干热老化后纸张外观变化及耐折度变化

由表2可知，浓度大于7%的水性氟碳乳液加固后，纸张出现了变硬现象，颜色也发生了变化，即△E>1.87NBS。根据色度学原理，当△E>1.5NBS时，纸张出现可见变化，这不符合档案保护中“修旧如旧，保持原貌”原则。由表2也可得知，当水性氟碳乳液浓度在2%～7%时，干热老化后，纸张的耐折强度均比对照组有所增强，但当水性氟碳乳液浓度大于10%时，纸张强度出现了明显降低现象。

3.1.4 耐酸耐碱性。酸性水解和碱性水解均会使纸张纤维断裂，导致纸张强度降低。通过测试加固后纸张的耐酸碱性腐蚀性能，可衡量加固材料的加固效果。经不同浓度水性氟碳乳液加固后，纸张耐酸、碱性情况，见图2。

由图2可知，随着水性氟碳乳液浓度的增加，纸张的耐酸碱性能呈增强趋势。空白试样浸泡酸碱后均出现明显褶皱，强度较水性氟碳乳液加固组显著下降，经浓度为5%～7%的水性氟碳乳液加固，纸张外观无明显变化，且强度较空白纸张有所增强。这是由于空白试样纤维亲水性能强，易被酸碱侵蚀。被水性氟碳乳液加固后，纸纤维之间被覆盖或包覆一层保护膜，可阻止或降低酸碱对纸纤维的侵蚀作用。

3.2 加固材料对字迹保护效果。字迹作为纸质档案的记录材料，是纸质档案的重要组成部分。因而，对纸质档案的加固保护时，不仅要考虑加固材料对纸张的影响，还要慎重考虑对字迹耐久性的影响。由上述实验得知，浓度5%～7%的水性氟碳乳液对纸张的加固效果良好，故以下实验选取浓度为6%水性氟碳乳液作为加固材料，考察对加固后字迹耐久性的影响。

3.2.1 加固后外观变化。加固后字迹的外观变化情况，如表3所示。

表3 加固后字迹的变化情况

（注：“++++”表示字迹严重洇散、褪色；“+++”表示字迹洇散、褪色；“++”表示字迹轻微洇散、褪色；“+”表示字迹轻微洇散；“-”表示字迹不洇散。下文标识均同此。 ）

由表3可知，浓度6%水性氟碳乳液加固后，红墨水、纯蓝墨水等字迹的外观变化均小于无水乙醇、蒸馏水加固组。水性氟碳乳液加固组中，红墨水、纯蓝墨水、碳素墨水出现了轻微洇散、褪色现象。碳素墨水含有的油性成分因遇有机溶剂乙醇出现明显扩散现象。墨汁和印泥因其字迹色素成分稳定，因而肉眼观察外观无明显变化。

表5 各字迹耐碱情况

由表4和表5可知，经水性氟碳乳液加固后，字迹的耐酸、耐碱性均比无水乙醇和蒸馏水加固组强。浓度6%水性氟碳乳液加固后，各字迹对酸碱有一定的抵制作用。其中，以墨汁字迹的效果最好。这与水性氟碳乳液在字迹表面形成一层薄膜有关，该膜在一定程度上阻止了外界酸碱对字迹的破坏作用。

表6 各字迹的耐氧化性

由表6可知，经水性氟碳乳液加固后，各种字迹的耐氧化性有所提高，其中以墨汁和印泥的耐氧化能力最强。水性氟碳乳液独特的C-F结构阻止氧化剂H2O2对字迹色素的氧化作用，因而，在一定程度上可避免字迹被氧化褪色。

4 结论

通过不同浓度水性氟碳乳液加固纸张的外观变化、强度变化、耐酸碱等方面的研究，得出以下结论：

1.水性氟碳乳液可增强纸张的机械强度，当浓度为5%～7%时，对纸张有较好的加固效果；加固后纸张的耐酸碱、耐干热老化等性能有所增强。同时，纸张外观无明显变化，遵循纸质档案保护的“修旧如旧，保持原貌”原则。

2.加固后的字迹未出现明显的扩散现象，并且字迹的耐酸碱性、耐氧化能力有所增强。

3.水性氟碳乳液绿色环保、耐候性好、耐酸碱腐蚀性好，可考虑用于纸质档案加固保护中。

参考文献：

[1]徐方圆，邱建辉，孙振乾等.含氟聚合物加固保护纸质档案研究[J].文物保护与考古科学，2004（4）：1～5.

[2]郭莉珠.档案保护技术学教程[M].北京：中国人民大学出版社，2008.

[3]王蕙贞.文物保护学[M].北京：文物出版社，2009.

[4]国家档案局档案科学技术研究所，档案保护技术实用手册编委会.档案保护技术实用手册[M].北京：中国档案出版社，1994：369.

[5]孙秀如.中国人肉眼对表色色差鉴别的实验研究[J].心理学报，1996，28（1）.

[6]何韵旺.色彩基础[M].北京：北京理工大学出版社，2009.

（作者单位：天水师范学院 来稿日期：2014-02-18）

3.1.2 加固后纸张强度变化。耐折度是衡量纸张机械强度的重要指标之一。耐折度大小反映了加固保护材料后纸张柔韧性的变化情况。不同浓度的水性氟碳乳液加固保护后，纸张耐折度变化如图1所示。

由图1可知，浓度为2%、5%、7%和10%的水性氟碳乳液加固后，纸张的横向强度和纵向强度均比对照组有所提高。纸张的横向强度由对照组的13次，提高到33、45、70和100；纵向强度也分别提高到35、56、71和138。随水性氟碳乳液浓度的增加，纸张的耐折度也随之增加。这是由于水性氟碳乳液填充到纤维之间，黏合了断裂纤维，从而增强了纸张的强度。考虑到水性氟碳乳液浓度过大，会造成纤维之间产生显著的应力，因而实际操作过程中，水性氟碳乳液的使用浓度应小于10%。

图1 加固后纸张强度变化 图2 加固后纸张耐酸、耐碱性

3.1.3 耐干热老化。纸张的热老化是衡量加固保护材料性能的重要依据之一。不同浓度的水性氟碳乳液加固干热老化后，纸张的外观变化及耐折度如表2所示。

表2 耐干热老化后纸张外观变化及耐折度变化

由表2可知，浓度大于7%的水性氟碳乳液加固后，纸张出现了变硬现象，颜色也发生了变化，即△E>1.87NBS。根据色度学原理，当△E>1.5NBS时，纸张出现可见变化，这不符合档案保护中“修旧如旧，保持原貌”原则。由表2也可得知，当水性氟碳乳液浓度在2%～7%时，干热老化后，纸张的耐折强度均比对照组有所增强，但当水性氟碳乳液浓度大于10%时，纸张强度出现了明显降低现象。

3.1.4 耐酸耐碱性。酸性水解和碱性水解均会使纸张纤维断裂，导致纸张强度降低。通过测试加固后纸张的耐酸碱性腐蚀性能，可衡量加固材料的加固效果。经不同浓度水性氟碳乳液加固后，纸张耐酸、碱性情况，见图2。

由图2可知，随着水性氟碳乳液浓度的增加，纸张的耐酸碱性能呈增强趋势。空白试样浸泡酸碱后均出现明显褶皱，强度较水性氟碳乳液加固组显著下降，经浓度为5%～7%的水性氟碳乳液加固，纸张外观无明显变化，且强度较空白纸张有所增强。这是由于空白试样纤维亲水性能强，易被酸碱侵蚀。被水性氟碳乳液加固后，纸纤维之间被覆盖或包覆一层保护膜，可阻止或降低酸碱对纸纤维的侵蚀作用。

3.2 加固材料对字迹保护效果。字迹作为纸质档案的记录材料，是纸质档案的重要组成部分。因而，对纸质档案的加固保护时，不仅要考虑加固材料对纸张的影响，还要慎重考虑对字迹耐久性的影响。由上述实验得知，浓度5%～7%的水性氟碳乳液对纸张的加固效果良好，故以下实验选取浓度为6%水性氟碳乳液作为加固材料，考察对加固后字迹耐久性的影响。

3.2.1 加固后外观变化。加固后字迹的外观变化情况，如表3所示。

表3 加固后字迹的变化情况

（注：“++++”表示字迹严重洇散、褪色；“+++”表示字迹洇散、褪色；“++”表示字迹轻微洇散、褪色；“+”表示字迹轻微洇散；“-”表示字迹不洇散。下文标识均同此。 ）

由表3可知，浓度6%水性氟碳乳液加固后，红墨水、纯蓝墨水等字迹的外观变化均小于无水乙醇、蒸馏水加固组。水性氟碳乳液加固组中，红墨水、纯蓝墨水、碳素墨水出现了轻微洇散、褪色现象。碳素墨水含有的油性成分因遇有机溶剂乙醇出现明显扩散现象。墨汁和印泥因其字迹色素成分稳定，因而肉眼观察外观无明显变化。

表5 各字迹耐碱情况

由表4和表5可知，经水性氟碳乳液加固后，字迹的耐酸、耐碱性均比无水乙醇和蒸馏水加固组强。浓度6%水性氟碳乳液加固后，各字迹对酸碱有一定的抵制作用。其中，以墨汁字迹的效果最好。这与水性氟碳乳液在字迹表面形成一层薄膜有关，该膜在一定程度上阻止了外界酸碱对字迹的破坏作用。

表6 各字迹的耐氧化性

由表6可知，经水性氟碳乳液加固后，各种字迹的耐氧化性有所提高，其中以墨汁和印泥的耐氧化能力最强。水性氟碳乳液独特的C-F结构阻止氧化剂H2O2对字迹色素的氧化作用，因而，在一定程度上可避免字迹被氧化褪色。

4 结论

通过不同浓度水性氟碳乳液加固纸张的外观变化、强度变化、耐酸碱等方面的研究，得出以下结论：

1.水性氟碳乳液可增强纸张的机械强度，当浓度为5%～7%时，对纸张有较好的加固效果；加固后纸张的耐酸碱、耐干热老化等性能有所增强。同时，纸张外观无明显变化，遵循纸质档案保护的“修旧如旧，保持原貌”原则。

2.加固后的字迹未出现明显的扩散现象，并且字迹的耐酸碱性、耐氧化能力有所增强。

3.水性氟碳乳液绿色环保、耐候性好、耐酸碱腐蚀性好，可考虑用于纸质档案加固保护中。

参考文献：

[1]徐方圆，邱建辉，孙振乾等.含氟聚合物加固保护纸质档案研究[J].文物保护与考古科学，2004（4）：1～5.

[2]郭莉珠.档案保护技术学教程[M].北京：中国人民大学出版社，2008.

[3]王蕙贞.文物保护学[M].北京：文物出版社，2009.

[4]国家档案局档案科学技术研究所，档案保护技术实用手册编委会.档案保护技术实用手册[M].北京：中国档案出版社，1994：369.

[5]孙秀如.中国人肉眼对表色色差鉴别的实验研究[J].心理学报，1996，28（1）.

[6]何韵旺.色彩基础[M].北京：北京理工大学出版社，2009.

（作者单位：天水师范学院 来稿日期：2014-02-18）

3.1.2 加固后纸张强度变化。耐折度是衡量纸张机械强度的重要指标之一。耐折度大小反映了加固保护材料后纸张柔韧性的变化情况。不同浓度的水性氟碳乳液加固保护后，纸张耐折度变化如图1所示。

由图1可知，浓度为2%、5%、7%和10%的水性氟碳乳液加固后，纸张的横向强度和纵向强度均比对照组有所提高。纸张的横向强度由对照组的13次，提高到33、45、70和100；纵向强度也分别提高到35、56、71和138。随水性氟碳乳液浓度的增加，纸张的耐折度也随之增加。这是由于水性氟碳乳液填充到纤维之间，黏合了断裂纤维，从而增强了纸张的强度。考虑到水性氟碳乳液浓度过大，会造成纤维之间产生显著的应力，因而实际操作过程中，水性氟碳乳液的使用浓度应小于10%。

图1 加固后纸张强度变化 图2 加固后纸张耐酸、耐碱性

3.1.3 耐干热老化。纸张的热老化是衡量加固保护材料性能的重要依据之一。不同浓度的水性氟碳乳液加固干热老化后，纸张的外观变化及耐折度如表2所示。

表2 耐干热老化后纸张外观变化及耐折度变化

由表2可知，浓度大于7%的水性氟碳乳液加固后，纸张出现了变硬现象，颜色也发生了变化，即△E>1.87NBS。根据色度学原理，当△E>1.5NBS时，纸张出现可见变化，这不符合档案保护中“修旧如旧，保持原貌”原则。由表2也可得知，当水性氟碳乳液浓度在2%～7%时，干热老化后，纸张的耐折强度均比对照组有所增强，但当水性氟碳乳液浓度大于10%时，纸张强度出现了明显降低现象。

3.1.4 耐酸耐碱性。酸性水解和碱性水解均会使纸张纤维断裂，导致纸张强度降低。通过测试加固后纸张的耐酸碱性腐蚀性能，可衡量加固材料的加固效果。经不同浓度水性氟碳乳液加固后，纸张耐酸、碱性情况，见图2。

由图2可知，随着水性氟碳乳液浓度的增加，纸张的耐酸碱性能呈增强趋势。空白试样浸泡酸碱后均出现明显褶皱，强度较水性氟碳乳液加固组显著下降，经浓度为5%～7%的水性氟碳乳液加固，纸张外观无明显变化，且强度较空白纸张有所增强。这是由于空白试样纤维亲水性能强，易被酸碱侵蚀。被水性氟碳乳液加固后，纸纤维之间被覆盖或包覆一层保护膜，可阻止或降低酸碱对纸纤维的侵蚀作用。

3.2 加固材料对字迹保护效果。字迹作为纸质档案的记录材料，是纸质档案的重要组成部分。因而，对纸质档案的加固保护时，不仅要考虑加固材料对纸张的影响，还要慎重考虑对字迹耐久性的影响。由上述实验得知，浓度5%～7%的水性氟碳乳液对纸张的加固效果良好，故以下实验选取浓度为6%水性氟碳乳液作为加固材料，考察对加固后字迹耐久性的影响。

3.2.1 加固后外观变化。加固后字迹的外观变化情况，如表3所示。

表3 加固后字迹的变化情况

（注：“++++”表示字迹严重洇散、褪色；“+++”表示字迹洇散、褪色；“++”表示字迹轻微洇散、褪色；“+”表示字迹轻微洇散；“-”表示字迹不洇散。下文标识均同此。 ）

由表3可知，浓度6%水性氟碳乳液加固后，红墨水、纯蓝墨水等字迹的外观变化均小于无水乙醇、蒸馏水加固组。水性氟碳乳液加固组中，红墨水、纯蓝墨水、碳素墨水出现了轻微洇散、褪色现象。碳素墨水含有的油性成分因遇有机溶剂乙醇出现明显扩散现象。墨汁和印泥因其字迹色素成分稳定，因而肉眼观察外观无明显变化。

表5 各字迹耐碱情况

由表4和表5可知，经水性氟碳乳液加固后，字迹的耐酸、耐碱性均比无水乙醇和蒸馏水加固组强。浓度6%水性氟碳乳液加固后，各字迹对酸碱有一定的抵制作用。其中，以墨汁字迹的效果最好。这与水性氟碳乳液在字迹表面形成一层薄膜有关，该膜在一定程度上阻止了外界酸碱对字迹的破坏作用。

表6 各字迹的耐氧化性

由表6可知，经水性氟碳乳液加固后，各种字迹的耐氧化性有所提高，其中以墨汁和印泥的耐氧化能力最强。水性氟碳乳液独特的C-F结构阻止氧化剂H2O2对字迹色素的氧化作用，因而，在一定程度上可避免字迹被氧化褪色。

4 结论

通过不同浓度水性氟碳乳液加固纸张的外观变化、强度变化、耐酸碱等方面的研究，得出以下结论：

1.水性氟碳乳液可增强纸张的机械强度，当浓度为5%～7%时，对纸张有较好的加固效果；加固后纸张的耐酸碱、耐干热老化等性能有所增强。同时，纸张外观无明显变化，遵循纸质档案保护的“修旧如旧，保持原貌”原则。

2.加固后的字迹未出现明显的扩散现象，并且字迹的耐酸碱性、耐氧化能力有所增强。

3.水性氟碳乳液绿色环保、耐候性好、耐酸碱腐蚀性好，可考虑用于纸质档案加固保护中。

参考文献：

[1]徐方圆，邱建辉，孙振乾等.含氟聚合物加固保护纸质档案研究[J].文物保护与考古科学，2004（4）：1～5.

[2]郭莉珠.档案保护技术学教程[M].北京：中国人民大学出版社，2008.

[3]王蕙贞.文物保护学[M].北京：文物出版社，2009.

[4]国家档案局档案科学技术研究所，档案保护技术实用手册编委会.档案保护技术实用手册[M].北京：中国档案出版社，1994：369.

[5]孙秀如.中国人肉眼对表色色差鉴别的实验研究[J].心理学报，1996，28（1）.

[6]何韵旺.色彩基础[M].北京：北京理工大学出版社，2009.

篇5：氟碳涂料的研究

氟碳涂料以氟树脂为主要成膜物质,因氟原子电负性高,氟碳键离解能比其它化学键能大,键距短,氟原子负电荷密集地包围着碳碳(C—C)主键,形成一个螺旋形结构,保护了碳碳键不被攻击,免遭化学介质破坏,使得氟碳涂料具有良好的附着力和耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性,以及独特的不黏性和耐沾污性。

我国氟碳涂料主要有聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟烯烃-乙烯基醚(酯)共聚物涂料(FEVE)三大系列。前2类氟碳涂料基本依赖进口树脂,需要高温烘烤成膜。常温交联固化型氟烯烃-乙烯基醚(酯)共聚物(FEVE)涂料则相反,既保持了常规含氟涂料优异的耐久性、耐沾污性及耐化学介质等综合性能,又具有优良的施工性能,可常温干燥和低温条件下烘烤,成为国内目前自主开发、发展最快、应用最广泛的一种氟碳涂料,这也是本文所研究的对象。按聚合氟烯烃单体的不同,主要分为四氟乙烯和三氟氯乙烯系2类FEVE氟碳涂料[1]。因四氟乙烯氟含量高于三氟氯乙烯,故四氟乙烯系氟碳树脂一般具有较高的氟含量,约30%左右,而三氟氯乙烯系氟碳涂料氟含量一般在25%左右。从综合性能来看,四氟乙烯系氟碳树脂为目前常温固化氟碳涂料中性能最佳的树脂,四氟树脂涂料在耐老化性能方面优于三氟树脂涂料[2]。

氟碳树脂类型和氟含量高低直接影响涂料产品质量,本文就采用红外光谱[3]和能谱[4]分析方法对氟树脂成分定性分析进行了研究和探讨。

1 实验原理及方法

1.1 主要仪器和试验材料

傅立叶红外光谱仪:美国Nicolet 5700,固定密封式液池(池厚0.5 mm);扫描电镜,日本Hitachi S-3000N,附带英国OXFORD EDSX射线能谱分析仪。

试剂:二甲苯、丙酮,均为分析纯。

氟碳树脂:三氟氯乙烯系氟碳树脂(均为国产)和四氟乙烯系氟碳树脂(分为国产和进口2种)。

氟碳涂料:由不同涂料厂家提供,分为白漆和清漆2种,均为国产。

1.2 实验原理

利用扫描电镜上配带的X射线能谱分析仪采集样品能谱图,对样品中氟元素成分进行定性分析。

涂料试样经离心分离,取清液部分采集红外光谱,得到涂料溶剂可溶物的红外光谱图,对照不同类型的氟碳树脂红外谱图,结合能谱分析结果,对涂料中氟树脂的成分进行定性分析。

1.3 光谱采集

1.3.1 样品离心处理

取适量氟碳涂料置于离心管中(可根据实际离心分离效果,自行确定称样量和离心管容量),加入二甲苯和丙酮(1∶1)混合溶剂,混合均匀后,置于离心机上,离心30~40 min,使颜填料沉降,离心次数视分离情况而定。取上层清液备用。该清液为氟碳涂料中的溶剂可溶物,包含了涂料中氟树脂和溶剂成分。

1.3.2 光谱采集条件

红外光谱仪扫描参数为:扫描波数范围400~4000 cm-1;扫描分辨率4 cm-1;扫描次数32。

1.3.3 氟碳树脂的谱图采集

将氟碳树脂均匀涂抹在KBr窗片上,待溶剂挥发后生成均匀薄膜,利用Nicolet 5700型傅立叶变换红外光谱仪扫描得到红外吸收光谱(见图1),作为氟碳树脂标准谱图用于涂料中氟树脂成分定性分析。

从图1可以看出,三氟氯乙烯和四氟乙烯系2种氟碳树脂的谱图存在较大差异。其中在1100 cm-1和1200 cm-1左右F—C键的峰型有明显区别,三氟氯乙烯系树脂在1100 cm-1处F—C键有分裂,而四氟乙烯系氟树脂(图谱3为国产树脂、图谱4为进口树脂)则在1200 cm-1处F—C键有分裂,由此可明显区分2种树脂类型。

1.3.4 涂料中溶剂可溶物的图谱采集

试样经离心分离后,取上层清液(见1.3.1)均匀涂抹在KBr窗片上,待溶剂挥发后生成均匀薄膜,利用Nicolet 5700型傅立叶变换红外光谱仪扫描得到红外吸收光谱图。

1.4 能谱采集

1.4.1 能谱采集条件

扫描电镜加速电压15 k V,样品放大800倍后选择部分区域分析,工作距离(WD)为15 mm,信号采集时间50 s。

1.4.2 样品能谱图的采集

将涂料溶剂可溶物放在烘箱中,80℃烘3 h,待溶剂挥发后取样品,放入扫描电镜样品台上,利用S-3000N扫描电镜选择区域,利用能谱仪得到能谱图,用于对氟碳涂料中树脂元素成分的定性分析。

2 FEVE氟碳涂料中氟树脂成分分析

2.1 能谱分析

样品A、B、C分别为不同涂料厂家提供的氟碳涂料,利用X射线能谱分析仪直接采集涂料样品的能谱图(见图2)。

从图2可见,样品中均含有氟元素,其中样品A和样品B除含有氟元素外,还含有氯元素,由此可以初步确定所测样品含有氟树脂,且样品A和样品B为三氟氯乙烯系氟树脂。

2.2 涂料样品的红外光谱分析

将涂料样品A、B、C分别经离心分离后,取上层清液采集红外光谱图(见图3)。

从图3可以看出,样品A和样品B在1100 cm-1处F—C键有分裂,对照图1中的三氟氯乙烯树脂1、2谱图,可以发现2图中F—C键吸收峰的峰型、峰数、峰高等特征存在差异,但较为相似,故判定样品A和样品B均为三氟氯乙烯系FEVE。样品C在1200 cm-1处F—C键有分裂,对照图1中的四氟乙烯树脂3、4谱图,可以发现其F—C键吸收峰的峰型、峰数、峰高等特征存在差异,但较为相似,故判定样品C为四氟乙烯系FEVE。

3 结语

利用红外光谱法,通过采集涂料中溶剂可溶物的红外光谱图对照氟碳树脂的红外光谱图,结合能谱分析结果的进一步验证,可以对涂料样品中的氟树脂成分进行定性分析,该方法具有方便、快捷的特点。

参考文献

[1]王军,付强.常温固化型四氟树脂涂料的研究[J].中国涂料,2008,23(6):30-32.

[2]殷宪霞,王军.奥运主体育场防腐工程用氟碳涂料天然曝晒试验与分析[J].中国涂料,2007,22(11):38-41.

[3]童国忠.现代涂料仪器分析[M].北京:化学工业出版社,2006:332-336.