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慧正資訊：聚氟乙烯（PVF）是一種高度穩(wěn)定和耐用的聚合物聚合物，被應(yīng)用于在對(duì)化學(xué)腐蝕、風(fēng)化和水解要求極高的苛刻應(yīng)用環(huán)境中。PVF最初由杜邦公司以商品名Tedlar®進(jìn)行商業(yè)化，已經(jīng)在各種應(yīng)用中使用了60多年，這種樹脂在可以在最惡劣的環(huán)境中提高最高水平的表面防護(hù)。
Tedlar®PVF可以被用作涂料樹脂或薄膜材料上。 PVF薄膜最重要的應(yīng)用之一是在建筑物和工程施工中，當(dāng)其被層壓后，可以為建筑物的內(nèi)外表面提供的高持久的美觀裝飾和高性能的表面防護(hù)。盡管建筑暴露在紫外線、雨水、風(fēng)、潮濕、涂鴉、化學(xué)品、清潔劑和消毒劑、鳥糞、污染以及各種其他環(huán)境和破壞下，但該薄膜能使用戶確保幾十年來(lái)外觀保持在新涂裝的效果下。
該薄膜的能夠保持如此的耐久性，主要是依靠PVF樹脂。這種氟化聚合物，其化學(xué)機(jī)構(gòu)中存在一個(gè)重復(fù)的氟單元。這種單一的氟-碳鍵結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了整個(gè)聚合物的化學(xué)鍵，使其非常穩(wěn)定，并能抵抗各種化學(xué)腐蝕和外力破壞。PVF樹脂樹脂不吸收紫外線，與酸、堿都不反應(yīng)，在室溫下不溶于任何已知溶劑。 所以，它是一種耐用的薄膜基材，可以將顏料保持在穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)中，隨著使用時(shí)間的推移，賦予涂層持久的顏色和外觀。 它也具有天然的柔韌性，能夠承受各種熱成型和冷成型操作以及其他機(jī)械應(yīng)力，而不會(huì)開裂或斷裂，從而露出下面的基板。
由PVF樹脂制成的涂料，同樣可以帶來(lái)上述薄膜材料同樣的性能特點(diǎn)，同時(shí)涂料還可以根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行定制開發(fā)，較層壓膜應(yīng)用更加便捷和高效。PVF樹脂作為涂料的成膜基料，與顏料和其他功能助劑混合，能夠?qū)崿F(xiàn)多種顏色、光澤美學(xué)以及各種定制功能，如金屬外觀或表面紋理。 PVF涂層特別適用于卷材或擠壓涂層，因?yàn)榻饘俦砻孢m合于將在高溫下，將PVF樹脂完全聚合固化成致密、耐用的涂層。
PVF樹脂的獨(dú)特之處在于，它們同時(shí)提供了優(yōu)異的耐化學(xué)性、柔韌性、耐水解性和紫外線穩(wěn)定性，這是任何現(xiàn)有卷材涂料樹脂（例如，PVDF、SMP、FEVE、PE或PU）都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。 氟化主鏈( 圖2 )提供了與優(yōu)質(zhì)PVDF涂層類似的耐候性和紫外線穩(wěn)定性，但介電性能和結(jié)晶度性質(zhì)的差異意味著它比任何其他涂料樹脂都更耐酸、堿和溶劑，并且純聚合物可以很容易地伸長(zhǎng)，使其更具彈性，不會(huì)開裂或斷裂。
表1、
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圖4>>
涂料技術(shù)還需要符合有關(guān)于氟化學(xué)產(chǎn)品的市場(chǎng)監(jiān)管政策。目前許多國(guó)家和國(guó)際機(jī)構(gòu)已經(jīng)并正在繼續(xù)對(duì)每種和多氟烷基物質(zhì)（PFAS）制定立法。 PVF僅包含一個(gè)氟分子，附著在聚合物的碳主鏈上，不包含任何完全氟化的甲基或亞甲基碳原子。因此，PVF不符合美國(guó)幾個(gè)州、OECD、歐洲化學(xué)署（ECHA）和EPA發(fā)布的PFAS的化學(xué)結(jié)構(gòu)定義，故不在以上法規(guī)的禁令范圍之內(nèi)。
此外，PVF制造過(guò)程中未使用PFAS。 事實(shí)上，ECHA在PFAS限制提案和密歇根大學(xué)格雷厄姆可持續(xù)發(fā)展研究所中明確指出，PVF是其他PFAS聚合物的可行替代品，可用于各種行業(yè)，包括涂料和其他市場(chǎng)。
雖然耐化學(xué)性和柔韌性是PVF涂層的主要優(yōu)點(diǎn)，但在耐候性和抗紫外線也一樣出色。 就像PVDF和其他含氟聚合物樹脂一樣，氟-碳鍵的高電負(fù)性穩(wěn)定了聚合物鏈，使其能夠承受陽(yáng)光賦予它的光子能量。 雖然PVF對(duì)太陽(yáng)光譜中的紫外線是透明的，但可以在PVF涂層中加入顏料和添加劑，以安全地反射或吸收和耗散紫外線能量，并保護(hù)底層材料免受紫外線損傷。
由PVF制成的涂層的配方和應(yīng)用方式與PVDF涂層類似。 PVF樹脂是涂料配方中的關(guān)鍵成分，約占涂料配方質(zhì)量份額的25%。
各種顏料通常占配方中質(zhì)量份額的15%。 顏料和助劑的正確選擇，將保證PVF涂層添加顏色和視覺(jué)特征，因此其對(duì)涂層的耐久性至關(guān)重要，其中包括對(duì)基材的粘附力以及顏色和光澤的保持力。
有機(jī)顏料使PVF涂層的顏色比無(wú)機(jī)顏料更鮮艷，但在紫外線照射下，它們可能不如無(wú)機(jī)顏料穩(wěn)定。 無(wú)機(jī)顏料通常具有最高的穩(wěn)定性， 溶劑在配方質(zhì)量份額的55%左右。無(wú)機(jī)顏料還具備填料的功能，用作將涂層固體運(yùn)輸?shù)交牡妮d體，使其能夠在基材上形成薄、均勻、水平的濕膜。
溶劑的選擇對(duì)PVF涂層至關(guān)重要，因?yàn)镻VF樹脂在室溫下不溶于任何已知的溶劑，并且只能在某些溶劑中聚結(jié)形成均勻的涂層。 碳酸丙烯酯（:Propylene carbonate）是PVF涂層最常用的溶劑。其次， 少量助劑用于均勻分散、調(diào)節(jié)流平性能，并增強(qiáng)涂層的附著力、顏色、光澤和其他性能。
PVF涂層可通過(guò)卷材涂裝或噴涂應(yīng)用于金屬表面。 在卷材涂料中，使用輥涂工藝將液體分散液涂敷在卷材的金屬平板上，并在大約250°C（480°F）的峰值金屬溫度下干燥固化。 在噴涂中，液體分散體被噴涂在三維零件上，并在相同的金屬溫度下固化。 在這兩種方法中，涂層過(guò)程通常包括金屬表面的清潔和化學(xué)預(yù)處理，施加底漆以賦予附著力和額外的耐腐蝕性，最后施加PVF面漆。
成品PVF涂層目前正在世界各地的許多不同項(xiàng)目和應(yīng)用中使用。 一些例子包括在上海臨港非常著名的世界頂尖科學(xué)家論壇會(huì)址，世界各地獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)或沃爾夫獎(jiǎng)的科學(xué)家被邀請(qǐng)參加在這座大樓舉行的年度會(huì)議。該建筑在檐口和入口的鋁板上使用了Tedlar®PVF涂層。 選擇PVF涂層是因?yàn)閳?chǎng)地靠近 大海，建筑外需要確保能夠抵御海水鹽霧腐蝕。 PVF涂層的防塵和抗紫外線性能也意味著該建筑在陽(yáng)光下幾十年不會(huì)褪色，在其使用壽命內(nèi)看起來(lái)干凈嶄新。
PVF涂料已用于商業(yè)和公共空間，也用于腐蝕性工業(yè)設(shè)施。 這些涂層通常具有長(zhǎng)達(dá)50年的長(zhǎng)期保修期。 這種涂層技術(shù)在PVF薄膜的悠久歷史中進(jìn)行了嘗試和測(cè)試，為用戶提供了同樣可靠的PVF性能，以及顏色和應(yīng)用靈活性。 PVF涂料的廣泛瑩瑩，為卷材涂料行業(yè)提供真正創(chuàng)新的解決方案。
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