众所周知，氟碳涂料已被广用于可各种不同的高性能涂层。从不粘锅到高耐候性建筑涂料，到光电涂层，皆归功于不同氟碳树脂所带来的不同特化功能。近年来，生活水平的提高更激发人们对高性能材料的需求。氟碳涂料给人们的一般共识是高质量及高性能，因此，氟碳涂料的名词便成为有利于市场开拓的工具，可是它也带给市场一些不必要的选择性困扰。

　　氟碳涂料产品的种类颇多，涂料的性能由所用的氟碳树脂及涂料的配方来决定。氟碳涂料是广义的通用名词，它并不代表个别涂料的精密功能。比如说，聚偏氟乙烯（ PVDF ）涂料并不能取代聚四氟乙烯 （ PTFE ）及其它全氟共聚树脂来做不粘锅涂料应用，不粘锅及聚全氟化乙烯 / 乙烯基醚（ FEVE ）涂料也不能取代聚偏氟乙烯涂料以达到 AAMA 2605 及国标的最高建筑涂料规范。涂料含有低于 70% 的聚偏氟乙烯也不能达到这些最高标准。

　　鉴于此，本文讨论氟碳涂料的种类、功能、成膜原理及应用。希望能给业界在选择涂料时有所帮助。选择氟碳涂料必须注意涂料使用的树脂及含量、涂层工艺、及最终使用的规范。

　　1 讨 论

　　一般来说，树脂可分为两大类 —— 热塑性及热固性，氟碳树脂也不例外，表 1 列出两大类涂料的区别。热塑性涂料在成膜过程中经过物相的变化，涂膜在高温下可被热熔。热固性涂料需要交联反应来达到成膜后的物性，成膜之后不再热熔或溶解。一般热塑性氟碳树脂的相对分子质量相当高，且不易溶于溶剂，氟含量比热固性氟碳树脂要高出许多。

　　表 1 一般热塑性及热固性涂料的相异点

　　热塑性涂料

　　热固性涂料

　　成膜

　　相变

　　交联

　　成膜条件

　　中到高温（非结晶 PTFE 除外）

　　常温或中温

　　涂料

　　水性或溶剂分散液，溶液，粉末

　　水性，水性乳化液，油性，粉末

　　相对分子质量

　　高

　　中到低

　　结晶度

　　中到高（非结晶 PTFE 除外）

　　无

　　氟含量

　　高

　　低

　　1.1 热塑性氟碳涂料

　　基本上，工业用热塑性氟碳树脂有 PTFE 、 PVDF 、 PCTFE （聚三氟氯乙烯）及 PVF （氟乙烯）及它们的共聚树脂。它们的共有分子特性是高相对分子质量及很强的 C — F 键。分子结构导致优良的结晶性。综合分子特性，一般来说，这些氟碳树脂具有良好的耐化学品性、滑润性及憎水性。 PTFE 、 PVDF 、 PCTFE 及 PVF 的单体含氟量分别为 75.98% 、 59.34% 、 48.94% （包括氯原子 79.38% ）及 41.26% 。当然，氟含量也随共聚树脂分子中的单元含量而变化。

　　1.1.1 全氟化聚乙烯氟碳涂料

　　全氟化聚乙烯氟碳树脂包括 PTFE 及与其他全氟化单体的各种共聚物， FEP （聚全氟乙丙烯）、 PFA （共聚 TFE/ 全氟丙基乙烯基醚）、 MFA （共聚 TFE/ 全氟甲基乙烯基醚）及近年来所发展的非晶状 PTFE 。因此，此氟碳涂料可分成两系 —— 结晶性及非晶状涂料（ amorphous PTFE ）。

　　1.1.1 .1 非晶状 PTFE 氟碳涂料

　　Hyflon ? AD 非晶状 PTFE [1] 是此类树脂的好例子:

　　• 可溶于少数全氟化的有机溶剂中；

　　• 是无色、透光度极高、无散光、高玻璃温度、高光促氧化稳定性的高分子材料；

　　• 高价位氟碳涂料；

　　• 适合用于光纤及光电涂层等高科技应用

　　• 一般工艺 - 溶液旋转涂布（ spin coating ）。

　　1.1.1 .2 一般 PTFE 涂料

　　PTFE 涂料用途最大的是不粘厨具涂层的制造， PTFE 具有以下的特性:

　　• 高相对分子质量、高熔点、高裂解度及缺乏熔液流体性；

　　• 不易成膜；

　　• 低表面张力 —— 不粘性；

　　• 不溶于溶剂及不与其他高分子化合物互容；

　　• 高烘烤温度；

　　• 可与 PTFE 共聚品的分散液共同使用以增加涂膜的特殊性，例如耐磨、成膜速率与厚度及密着度；