低表面能涂料及其应用技术

刘秀生  张迎平  刘兰轩  兰家勇

（武汉材料保护研究所，武汉  430030）

低表面能涂料也称不粘涂料,是近年来快速发展的一类涂料体系，通常由氟碳树脂、有机硅树脂、聚四氟乙烯粉末、特种改性材料等组成。低表面能涂层是采用低表面能涂料制备的涂层，与底材的结合力良好，与纯水的接触角≥120°。随着使用方便、抗大气老化等综合性能优异的常温固化氟碳树脂涂料的技术逐渐成熟，低表面能涂层新的应用对象不断扩展，在海洋工程、国防军工、减摩抗阻、抗玷污、冰雪运动等等方面发挥着重要的作用。

一、含氟类低表面能涂料

由氟烯烃聚合物或氟烯烃与其它单体为主要成膜物质的涂料被称为氟碳涂料。1938年，美国新泽西杜邦研究室R.plunkett博士发明了聚四氟乙烯（PTFE）后，杜邦公司1946年率先开发了商品名为“TEFLON”的氟树脂。1961年阿托-菲纳公司推出了PVDF（偏二氟乙烯树脂），1965年商品化,商品名为“Kynar500”。随后，该公司生产的“ Kynar ADS” 耐溶剂性较差的VDF-TFE-HFP热弹性三元共聚物（偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟乙烯）问世。1982年，日本旭硝子公司推出了商品名为“Lumiflon”的氟烯烃与烷基乙烯基醚的交替共聚物（FEVE）为基料的溶剂可溶性涂料，扩大了氟涂料的应用范围,得到了广泛使用。Ausimont SPA公司也开发了与Lumiflon类似的端羟基全氟聚醚树脂，配制的涂料有自清洁功能。

目前，对氟碳涂料的研究已经达到分子设计的水平，可根据实际需要进行分子结构设计，利用-CF₃基团比-CF₂基团具有更低表面能的特性，制备出接触角≥120°的低表面能涂层，如果将涂层制备成微纳米结构，涂层的接触角可高达150°以上。