0 前言
氟碳涂料在耐候性、耐腐蚀性、耐化学药品性、抗沾污性和高装饰性方面，具有其他涂料无法比拟的综合优点，可以应用于航天航空、桥梁车辆、船舶防腐和化工建筑等领域，是钢材、铝材、塑料、木材、水泥表面的防护和装饰涂料，因此用途广泛［1］。常温固化氟碳涂料系氟乙烯- 乙烯基醚（酯）共聚物（FEVE）涂料，由于引入—Cl、—OH、—COOH 等活性基团，使FEVE 树脂不仅易溶于溶剂，可常温固化，而且与颜填料的润湿性得以改善，应用范围得以拓宽［2］。在涂层制备过程中经常出现表面不致密，不平整，含微气泡等缺点，严重影响了氟碳涂层的各项优异性能。本文研制了一种纳米填料氟碳涂层，并严格控制其表面缺陷以及微气泡的产生，确保涂层具有高效防腐性能以及其他各项优异性能。

1 实验部分
1.1 实验试样
本实验采用试样为304 不锈钢（120 mm×50 mm×1.5 mm）。
1.2 主要设备及原料
原料：氟树脂，常熟三爱富；固化剂：3390，德国拜耳；填料：纳米钛白粉，杜邦；流变剂：膨润土BP-18，浙江华特；流平剂：EFKA-3777，汽巴公司；消泡剂：BYK®-A 560；CAC（乙二醇乙醚醋酸酯）：上海嘉荣；二甲苯、醋酸丁酯等混合溶剂：市售。设备：恒速搅拌器；超声波清洗机；傅立叶红外光谱仪；QHQ 型涂膜铅笔划痕硬度仪；QFD 型电动漆膜附着力试验仪；电子扫描显微镜；空气压缩机；电子天平等。
1.3 氟涂层的制备工艺
组分A（氟涂料）的制备：先将纳米填料和分散剂加入混合溶剂中，用恒速搅拌器搅拌30 min，使其分散均匀；再加入氟树脂、流变剂、消泡剂等其他助剂，继续搅拌30 min，待用。
组分B（脂肪族聚异氰酸酯固化剂）：由拜耳公司提供的3390 型固化剂，其—NCO 含量为19.6%。m（氟涂料）∶m（固化剂）=1∶0.085。
1.4 氟涂层的涂装工艺
1.4.1 基材处理
先对试样进行喷砂处理。选用80 目石英砂为磨料，以0.5~0.6 MPa 干燥洁净压缩空气为动力，喷距为150 mm，喷射角为30°~75°，将磨料高速喷射到试样表面。接着将试样放入超声波清洗机中清洗20 min。然后采用以下处理工艺：碱洗除油→水冲洗→酸洗→水冲洗→烘干。
1.4.2 喷涂工艺
以m（氟涂料） ∶m（固化剂）=1∶0.085 的比例将A、B 两组分混合，用恒速搅拌器搅拌15 min，再静置熟化30 min 后，用于喷涂。喷枪在5 MPa 的压力下，距试样约30~40 cm 的距离连续喷涂，使涂层厚度约为200 μm，再将喷涂好的试样置于室温下固化168 h，即得成品。

2 结果和讨论
2.1 涂层的定性分析
图1为所得涂层的红外谱图。其中3 432 cm、2 932 cm、679 cm处为纳米TiO2 的特征吸收峰；1 771 cm与1 232 cm处为酯基（O—C—O—）的特征吸收峰；1 086 cm 处的尖锐吸收峰为C—F 键的特征吸收峰。从该谱图中可以看出：O—C—O—键和C—F 键的吸收峰是谱图中强的主特征峰，故可确定此涂层为含有纳米TiO2填料的FEVE 氟碳涂层。

2.2 涂层性能
氟涂层的性能指标见表1。

2.3 流变剂对涂层表面性能的影响
涂料生产和施工需要低的涂料粘度，涂料的流平粘度要求更低，然而涂料的抗沉降、颜料分散和抗流挂则要求高粘度。为了提高颜料的抗沉降性能和涂料的抗流挂性，并同时确保涂料良好的施工性和流平性，必须赋予体系触变性能。添加流变助剂能赋予涂料良好的触变特性，使整个涂料体系构成弱交联的三维网络结构。即在高剪切速率作用下，外力大于该触变体的屈服值，弱交联作用被破坏，涂料粘度很低，流动性提高，使涂料易于施工；在撤去剪切力后，又恢复弱交联作用，粘度以适当的滞后性回升，使之具有良好的流平性和抗流挂性；终涂料将恢复到原来的触变状态，防止已分散颜料颗粒的沉降凝结。无流变剂的FEVE 涂层和添加BP-18 流变剂的FEVE 涂层的SEM 照片分别见图2、3。