3 涂层不粘性能测试
不粘涂料的不粘性主要是通过测量涂层上液滴(水或油)的接触角来判断。固体表面张力愈小则另一种液体在其表面上展开的能力愈差,即浸润性愈差,不粘性就愈好。通常,液体在固体表面上的展开能力用展开系数S来衡量。
S=γs—γSL—γL
式中:γs——固体表面张力;γSL——固液界面的表面张力;γL——液体表面张力
S值越小,液体在固体表面展开的能力越弱,固体表面的不粘性越好。
γs-γSL=γLcosθ
S=γL(cosθ-1)
若选定一种物质作为标准液体,那么γL是一定的。通过测量该标准液体在不同固体表面的接触角θ1θ2Λθn。可求得铺展系数S1S2ΛSn。
θ越大,S越小,液体倾向于减少与固体接触的面积,该固体表面的不粘性就越好。也就是说,可以用接触角θ来定量评价涂层的不粘性能。
4 工艺的影响
水性不粘涂料喷涂成型包括基材表面预处理、喷涂和烧结3个步骤。烧结温度一般为360~380℃,烧结时间为15~30min。烧结温度愈高,涂层的附着力愈强,但是烧结温度过高,涂层将褪色、结疤和鼓泡,甚至烧焦,另外烧结温度过高,氟树脂分解产生剧毒氟化物。烧结温度过低时,涂层不能充分熔化和流平,涂层容易形成针孔,达不到设计的技术要求。当涂膜仍然是熔融状态时,在冷水中淬冷的涂膜,结晶度较低,涂层致密性好。对于PTFE/PFA混合物而言,淬冷的涂膜很快就失去其结晶结构。大约40%的共聚物含量就会对室温冷却的涂膜有明显的影响,但是如果涂膜快速淬冷,仅20%的PFA(甚至不添加任何PFA)就很有效。
5 结语
水性不粘涂料作为一种实用性强、技术含量高的环保型特种涂料,越来越引起涂料研发工作者的广泛关注。目前,国外已研制出多种水性防粘耐磨涂料,尤以美国杜邦公司的特富龙Teflon最具代表性,国内还处于开发研制阶段。由于水性不粘涂料技术复杂,针对如何分散氟树脂微粉,如何选取粘结树脂,如何使各树脂相互配伍等仍是目前研制开发水性防粘涂料的重要课题。