氟乙烯乙烯醚(FEVE)树脂于20世纪70年代末在日本开发，1982年进入商业市场。FEVE树脂是含氟乙烯和取代乙烯醚重复单元的A-B型无定形共聚物。与纯含氟聚合物不同，FEVE树脂由于乙烯醚基团而溶于溶剂。溶解度将FEVE树脂从高性能聚合物转化为高性能涂料树脂。

FEVE树脂同时具有含氟聚合物和碳氢化合物的特性。氟乙烯基团是FEVE树脂的强度。这些基团使得这类聚合物如此耐紫外线降解。碳氟键很强。这个键的能量约为486千焦/摩尔，1而300 nm处的紫外辐射能量为~399 kJ/mol。图1所示的交替模式对于抗极端紫外线性能至关重要。2化学上稳定和抗紫外线的氟乙烯单元在空间上和化学上保护相邻的乙烯醚单元。3.

乙烯醚基团使FEVE聚合物可用作涂料树脂。如果没有乙烯醚基团，这些树脂将不溶于溶剂。这种溶解度使FEVE树脂可用于各种涂料配方，可应用于工厂或现场设置。4乙烯醚基团也有助于提高光泽度，并允许官能团，如羟基，纳入结构。表1显示了FEVE树脂的典型性能。

环保涂料中的FEVE树脂

多年的风化试验表明，基于FEVE树脂的涂料具有优越的性能。这些数据在之前的论文中已经被广泛讨论;3.图2-4是对数据的回顾。

涂料行业几十年来一直在从溶剂型涂料转向溶剂型涂料。到目前为止收集的大部分数据都是用FEVE溶剂型涂料进行测试的结果。该数据可作为feve基涂料一般性能的参考和指示，但不能替代feve基水性和高固体涂料的性能数据。

在过去的几年里，美国一直在对高固体和水基feve涂料进行测试。之前的一篇论文记录了基于feve的1K配方的性能。3.最近对1K和2K水基FEVE树脂基涂料的风化测试结果如图5所示。

用FEVE树脂配制水性涂料

配制水性涂料需要考虑到所有成分。与溶剂型配方不同，溶剂型配方本质上是树脂和添加剂在溶剂中的溶液，水性配方是具有许多相互作用的胶体系统。与溶剂型涂料相比，添加剂在水性涂料的配方中变得更加关键，在溶剂型涂料中，它们往往是在应用过程中优化涂料外观的最终添加物。

涂料中使用的分散剂主要是在颜料之间提供空间和电斥力，以允许在最终薄膜和峰隐藏性能中保持适当的间距。分散剂本身可能与涂料中的树脂相互作用，因此筛选分散剂不仅要看性能，还要看相容性。

一种基于FEVE分散树脂的白色涂层用三种不同的分散剂进行了测试。公式如表2所示。

结果(如表3所示)表明，疏水聚电解质型分散剂与其他两种分散剂相比，吸水率明显降低，但似乎略有不相容。这在较低的初始光泽度水平中可见。盐雾结果和早期氙弧结果表明，这种不相容可能降低整体风化性能。

分散剂是着色涂料的重要添加剂，但所有水性涂料都可能需要使用聚结助剂来改善流动和流平，并根据树脂的Tg帮助成膜。FEVE树脂在室温或高于室温时都有tg，因此如果用作唯一的粘结剂，通常需要粘结剂。表4列出了用于帮助高Tg (Tg = 56°C) FEVE乳液成膜的聚结剂。

通常，水性涂料可能依赖于一种树脂的性能。然而，这并不是一个规则。成功的配方商以最低的原材料成本定制出最佳性能的涂料。FEVE树脂通常是成本较高的粘合剂，但长期耐候性和耐化学性的好处可以在混合配方中实现。

一个需要在有竞争力的价格点上高性能的市场是凉爽的屋顶涂料市场。目前，柔软或低tg丙烯酸往往用于这些配方，因为它们具有灵活性，对各种基材具有良好的附着力，并且往往是“透气”或透气的。不幸的是，这些丙烯酸的低玻璃化转变温度往往允许污垢和高吸水性。研究混合FEVE乳液树脂与两种丙烯酸酯用于屋顶涂料。

太阳反射指数是屋顶涂层被认为是凉爽屋顶涂层的关键标准。不同的标准被用来定义凉爽的屋顶涂层，但一个例子是Ashrae标准90.1。它将非住宅建筑的凉爽屋顶定义为最低太阳反射率为0.70，最低热发射率为0.75，或最低太阳反射指数为82。表5显示了根据ASTM E1980进行的SRI测试结果。

很明显，将FEVE树脂与丙烯酸树脂混合并不会显著影响涂层的太阳反射性能。

还进行了抗霉试验(试验8002)和抗藻试验(试验850.2)。Thor提供的AMME™除霉剂在配方中按供应商推荐的水平使用。这些涂料的干膜在这些测试中显示为零增长。

冷屋顶涂料既要透气，又要防吸水。混合FEVE乳液树脂与丙烯酸显著减少吸水，同时保持透气性。图6显示了吸水率的急剧下降。

最后，与FEVE树脂共混显著改善了冷屋面涂料的耐候性，如表6所示。

用FEVE树脂配制高固相涂料

FEVE树脂的固体含量范围为40- 70%。高固体树脂可配制成高固体涂料。高固体涂料通常是溶剂型涂料，由于其高固体含量与免溶剂的使用相结合，具有较低的VOC含量。在许多工业维护应用中，高固体涂料仍然比水性涂料更受欢迎。这些应用往往需要固体含量为80%或更高的重量。

为了达到更高的固体含量，可以使用无机填料。表7显示了FEVE树脂与各种无机填料的初步测试结果。

研究了另一种增加固体含量同时降低VOC和成本的方法，在许多情况下使用聚酯多元醇。使用高固体FEVE溶剂型树脂和KFLEX 188 (King Industries)聚酯多元醇进行配方。聚酯多元醇的加入提高了柔韧性和光泽度，而没有显著降低加速风化的性能(图7)。

FEVE耐化学性树脂

FEVE树脂在室外暴露时具有长期耐候性。C-F键的强度和惰性也很强，可以抵抗化学攻击。进行了浸水试验和现场试验。表8显示了对各种酸、碱、溶剂和食品的现场测试结果。

总结

FEVE树脂是含氟聚合物树脂，在氟乙烯单元和乙烯醚单元之间具有交替共聚物结构。乙烯醚单元在溶剂中具有溶解度。研究表明，FEVE树脂具有优异的抗紫外线降解性能。随着涂料行业继续向环保涂料解决方案转变，FEVE树脂在水性和高固体涂料应用中的新测试正在进行。结果表明，FEVE树脂为水性高固相涂料提供了良好的抗紫外线降解性能。FEVE树脂可用于水性建筑涂料(VOC <50 g/L)和工业维护应用的高固体、低VOC涂料。随着涂料行业不断推动节能和绿色涂料解决方案的标准，美国的研究正在进行中。

参考文献

1Ameduri b;Boutevin, B.结构良好的含氟聚合物:合成，性质和应用，p. 17, 2004。

2布兰肯希普,k;Parker, R. VOC合规性和超耐候性:使用FEVE树脂同时使用这两种目标，在2014年洛杉矶新奥尔良水性研讨会上发表。

3.Munekata,美国;宫崎骏:;卡亚,美国;LUMIFLON的特性®作为涂层材料，报告Res.实验室。朝日玻璃株式会社，1984年，第34卷，第207页。

4Takayanagi t;含氟聚合物在涂料中的应用进展。矿物精神可溶性聚合物和水分散体的发展。有机涂料的研究进展2000， 40, 185-190。

克里斯汀·l·布兰肯希普，技术服务和开发化学家;Robert J. Parker，技术服务和开发化学家| AGC Chemicals Americas, Inc, Exton, PA