FEVE氟碳粉体树脂Lumiflon的性能 以及测试方法

2018年07月于佛山

AGC株式会社化学品公司

旭硝子化工贸易（上海）有限公司

1

发表内容

1.Lumiflon的介绍

2.Lumiflon粉体配方

3.新的加速老化测试方法 HE-XWM

4.Lumiflon涂装案例

2

R

『ルミフロン』とは

Lumiflon 的基本分子结构

Fluoro Ethylene

Vinyl Ether

FEVE树脂的特点： 可常温固化,也可以高温固化 可溶于溶剂，也可以做成水性树脂，或粉末涂料 有优异的抗紫外线性能，耐候性好 与颜料以及填料的相容性良好，可调成各种色漆，也可做清漆 涂膜光泽亮丽，适合景观设计，可做高光，也可做亚光

Lumiflon的介绍

3

Lumiflon 的 30 年以上的历程

Lumiflon的介绍

4

Lumiflon粉体配方

混合涂膜的结构

烘烤过程

涂膜形成是利用Lumiflon和聚酯树脂的SP差值

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粉末涂料 : AGC 配方

原料

FEVE Flake

B-1530

BYK360P Benzoin

Sn catalyst

Titanium Oxide (*2), (*3)

Total

作用

氟树脂

固化剂

流平剂 消泡剂

催化剂

颜料

重量份数

17.0

10.0

2.0 0.4

少量

35.0

103.4

(*1) 底材 :酸性铬处理过的铝板

(*2) 二氧化钛(TiO2-P) : 超耐候TiO2.

Lumiflon粉体配方

Polyester 聚酯 39.0

6

Lumiflon粉体配方

不同添加比率下的光泽保持率

7 *With the permission from DSM

25%LF 10%LF

50%LF

0%LF

Lumiflon粉体配方

氟树脂：LF710F

聚酯：Uralac® P1550 (DSM) 实地暴晒：佛罗里达

8 *With the permission from DSM

Lumiflon粉体配方

DSM配方

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聚合物降解模式 (A)紫外线直接降解 (B) 光催化降解

影响因素 UV(UVB)[hv] [TiO2] UV(UVB)[hv] Water[H2O] Oxygen[O2](Oxidant)

最合适试验方法 QUV (*) HE-XWM

其他试验方法? (S-XWM, XWM) (SWM) (DMW) : Metal Halide Lamp

“ 无 “

聚合物降解的两种模式 ⇒ HE-XWM 是唯一检验的试验方法 “ (B) 通过二氧化钛催化降解.

(*) 由丰田研究中心开发的混合暴晒测试

新的加速老化测试方法 HE-XWM

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光催化降解

图 通过钛白粉作为光催化降解的机理图（Volz等）

在任何二氧化钛表面会存在大量水的潮湿情况下，二氧化钛会通过光反应，促进水中OH基的产生。 来源: G.Volz,G.kampf, A.Klaeren,F+l.,82,805(1976)

Conductive band

valence band

光催化降解模式

樹脂 TiO2顔料树脂 二氧化钛

ｈν Ｏ２ H2O

新的加速老化测试方法 HE-XWM

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光催化降解 ◎加速剂; hv, H2O, O2, [TiO2]

→下面描述的反应周期发生在二氧化钛的表面。

二氧化钛和水在这个反应周期中发挥关键作用 => 在多水条件的和高hv的条件下，这种反应会更容易发生。

TiO2, hv

H2O

H2O・O2

【 自然条件 】

[TiO2] + hn [TiO2]P+① e-

(正孔) (電子)

+

[TiO2]P+ H2O HO・② [TiO2]++ + H+

e- HOO・③ + +O2 OH-+ H2O

(サイクル)

e-(電子)の酸化

循环

空穴 电子

电子的酸化

反应物

新的加速老化测试方法 HE-XWM

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光催化降解 ◎加速剂; hv, H2O, O2, [TiO2] + [H2O2] → 以下的反应循环会在二氧化钛的表面发生。并因为H2O2中的大量游离基而加速反应。

【 HE-XWM 条件 】

[TiO2] + hn [TiO2]P+① e-

(正孔) (電子)

+

[TiO2]P+ H2O HO・② [TiO2]++ + H+

e- HO・④ + OH-+ H2O2

(サイクル)

e-(電子)を酸化剤で消費=> サイクルの促進

TiO2, hv

H2O

H2O2・O2

反应物

循环

空穴 电子

H2O2电氧化

⇒ 短期内与佛罗里达州等自然暴露试验的具有较高相关性。

新的加速老化测试方法 HE-XWM

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Spray nozzle

测试方法

涂层板从A 到 B交替试验

试验A 将试样用过氧化氢水溶液喷洒，同时将其暴露在光中

试验B 在恒定的温度和湿度下将试样暴露在光中

过氧化氢水溶液罐

泵

氙灯

内室

过氧化氢水溶液喷雾

喷嘴

由丰田研究中心开发的混合暴晒测试

新的加速老化测试方法 HE-XWM

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- 测试设备的特点 -

１．在高温高湿地区的实地暴晒数据是具有很高的关联性。 ２．缩短开发周期。 ：可用于涂料质量检查。 （施工前质量检查） ３．涂料设计的效率提高。

（注）二氧化钛等仅限于含有引起光催化反应的颜料的涂膜。

（例）SWM、XWM等＝5000小时、 HE-XWM＝200小时

（注）二氧化钛等仅限于含有引起光催化反应的颜料的涂膜。

新的加速老化测试方法 HE-XWM

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AGC 的通常试验条件

H2O2 Spray Type XWM

辐照度 80 W／m2 (300～400nm)

样品温度 50±3℃

相对湿度 70 % RH

喷淋 1.0 wt%过氧化氢水溶液

淋浴周期 喷射 : 3 min

→ 停止 : 2 min

清洗条件 淋浴24回后，清洗30min

测试时间 80 hours

评价频率 0, 8, 16,…, 80 hours

Ci 4000

H2O2 Feeder

新的加速老化测试方法 HE-XWM

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No. 类型 测试号 树脂体系 预处理 颜色 光泽度 (60 °)

1

粉末

P-FUE1-1

氟树脂 铬 (六价)

N 7

31.8

2 P-FUE1-2 59.8

3 P-FUE1-3 29.5

氟树脂混合型

4 P-HB-1 铬 (六价) N 7

31.8

5 P-HB-2 24.1

6 P-HB-3 铝阳极化处理 33.4

7 P-HB-4 铬 (六价)

灰金属色 21.8

8 P-HB-5 N 9 26.3

9 溶剂

B-FUE1-1 氟树脂

铬 (六价)

N 7 8.8

10 B-FUE1-2 31.8

底材 ：铝合金建筑材料 尺寸 ：70×150×2mm 预处理 ：铬（六价）化学处理和铝阳极化处理

市面上销售的氟碳涂料评价

新的加速老化测试方法 HE-XWM

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- 评价结果（1）-

0

2

4

6

8

10

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

色差ΔE

*a

b

試験時間（h）

020406080100120

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

P-FUE1-1 P-FUE1-2 P-FUE1-3 P-HB-1 P-HB-2

P-HB-3 P-HB-4 P-HB-5 B-FUE1 B-FUE2

0

20

40

60

80

100

120

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

光沢保持率（

%）

試験時間（h）

①

2μm

图1．涂膜のSEM观察 （80小时后、5000倍）

①：P-HB-1

新的加速老化测试方法 HE-XWM

2μm

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- 评价结果（2） -

0

2

4

6

8

10

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

色差ΔE

*a

b

試験時間（h）

020406080100120

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

P-FUE1-1 P-FUE1-2 P-FUE1-3 P-HB-1 P-HB-2

P-HB-3 P-HB-4 P-HB-5 B-FUE1 B-FUE2

0

20

40

60

80

100

120

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

光沢保持率（

%）

試験時間（h）

②：P-FUE1-3 ②

新的加速老化测试方法 HE-XWM

图2．涂膜のSEM观察 （80小时后、5000倍）

2μm

19

- 评价结果（3） -

0

2

4

6

8

10

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

色差ΔE

*a

b

試験時間（h）

020406080100120

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

P-FUE1-1 P-FUE1-2 P-FUE1-3 P-HB-1 P-HB-2

P-HB-3 P-HB-4 P-HB-5 B-FUE1 B-FUE2

0

20

40

60

80

100

120

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

光沢保持率（

%）

試験時間（h）

③：P-FUE1-2

③

2μm

图4．涂膜のSEM观察 （冲绳暴晒3年、5000倍）

③：P-FUE1-2

二氧化钛劣化开始

二氧化钛劣化开始

新的加速老化测试方法 HE-XWM 图3．涂膜のSEM观察 （80小时后、5000倍）

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- 铝型材合金建筑材料的 粉体加速老化试验方法开发委员会-

①各种超促进老化测试的耐候性评价

（检验各种促进老化测试的区别以及和暴晒试验的相关性）

②日本国内的暴晒测试(5年)

・ HE-XWM(200hr)

・ MH(1008hr)

・ SWM(8000hr)

・ 宮古岛(冲绳)：紫外线强地区

・ 市原(千叶)：工业地带 ・ 黒部(富山)：积雪寒冷地 ・ 日高(埼玉)：内陆部

・ 伊计岛(冲绳)：紫外线强地区，沿海

铝型材粉体涂装产品耐候性测试方法的讨论

目的

新的加速老化测试方法 HE-XWM

21

深圳·平安国际金融中心 上海·月星环球港 上海·尚嘉中心

政 府 2015年：中国制造2025年 ⇒ 以「５个方针」为目标、推进绿色（环保）材料

工信部 2018年为止、330万吨的VOC消减目标 ⇒ 倡导绿色涂料（水性，粉体，混合型）

Lumiflon涂装案例

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5光沢保持率（％）

暴露期間（年）

トアパウダー＃４０Ｆ：測定箇所①

トアパウダー＃４０Ｆ：測定箇所⑦

比較１：測定箇所①

比較１：測定箇所⑦

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高耐候氟碳树脂粉体涂装的应用技术

出处： 2017年 第40回 铁刚涂装技术讨论会（汽车会馆）

Fig. 保光率的变化

聚酯粉末涂料

Lumiflon氟碳粉末涂料

Lumiflon涂装案例

23

【初期】 【暴晒三年后】

氟碳粉末树脂涂料

聚酯粉末涂料

失光

Lumiflon涂装案例

高耐候氟碳树脂粉体涂装的应用技术

出处： 2017年 第40回 铁刚涂装技术讨论会（汽车会馆）

24

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