我国涂料用聚偏氟乙烯树脂发展需提速
上海三爱富公司 张炯
聚偏氟乙烯（PVDF）是由1,1-二氟乙烯(VDF)单体经自由基聚合得到的线性高聚物，兼具含氟树脂和通用树脂
的特性，是一种综合性能优良、用途广泛的热塑性工程塑料。目前，PVDF已成为仅次于PTFE的第二大氟树脂，主
要应用于化工设备、电子电气、压电材料、锂电池和建筑涂料等领域，在世界热塑性含氟聚合物中发展最快，其产
量约占整个热塑性含氟聚合物产量的50%。
由于涂料级PVDF具有优异的色泽保持性和自清洁性(抗尘能力)，维修成本较低，在建筑工业已广泛应用。另
外，PVDF涂层具有优良的抗张强度和伸长率，因而在可弯曲和滚动成型的同时又不损坏涂层和对金属基材的保护
性，因而在金属卷材涂料工业上也有广泛应用。
国外技术壁垒严重
阿科玛、苏威唱主角
近年来世界PVDF生产及消费保持着稳定增长，2000～2006年年均消费增长率为4%，2005年全球PVDF产能3.1
万t/a以上，消费量达到2.5万t以上。近年国外主要PVDF生产企业产能统计见表1，主要消费领域见表2。
PVDF树脂一般可加工成溶液型涂料、溶剂分散型涂料和粉末涂料，欧美等地氟涂料应用以PVDF高温烘烤型为
主。目前PVDF的涂料市场被阿科玛的Kynar500和苏威的Hylar5000所控制，苏威生产的Hylar5000粉末树脂分散
在潜溶剂系统中，聚合物软化而不溶解，待加热到适当温度，PVDF粉末溶解凝聚，因此通过控制溶解平衡得到稳
定的分散液。这种分散液能用作标准涂料，也可加热处理粘接成内衬膜。当然配制涂料还可添加其他组分，如与丙
烯酸酯类按重量比70∶30相混合制备耐久性好、表面缺陷少和成本低的涂料；也可加入其他改性剂、添加剂和彩
色或不透明填料，该填料也必须具有耐热、耐化学品和耐气候性能。
由于PVDF聚合时对操作条件非常敏感，且西方国家采取非常严密的技术封锁，阿科玛公司采用乳液聚合；苏
威公司PVDF生产技术来自于杜邦，采用乳液聚合和悬浮聚合两种方式；俄罗斯塑聚体股份公司则采用悬浮聚合工
艺。乳液聚合和悬浮聚合工艺对比见表3。
国内需求快速增长
生产技术需跟上
近年来，我国PVDF产业也取得了快速发展。国内VDF及PVDF生产装置主要集中在上海三爱富、晨光化工研究
院、浙江化工科技集团等４家，PVDF生产装置规模多在100～1000t/a。其中上海三爱富新材料股份有限公司为
1000t/a、浙江化工研究院为200t/a、四川晨光和江苏梅兰分别为100t/a。目前我国PVDF主要用于生产涂料，少
量用于防腐材料。2002年国内PVDF树脂用量在1500t左右，大部分依赖进口。2006年我国对PVDF的需求量达到
2000t左右（其中涂料级需求量为1200t，挤出级约650t，模压及注塑级150t），年均增长9%，预计2010年将达
到3000t。
国内涂料行业主要使用阿科玛和苏威公司生产的PVDF树脂，其产品耐候性在15年以上，这两家公司都有自然
老化试验结果，以许可证形式来保证产品质量。但国内消费者往往不关心树脂的具体性能，所以一般不清楚其具体
性能指标。目前上海三爱富的PVDF树脂某些牌号的质量已经接近国外大公司的水平（见表4），在国内处于领先地
位，与进口产品性能相当。在建筑方面，因进口PVDF树脂信誉度好及许可证造成的非技术壁垒，国内PVDF树脂进
入难度很大。与Hylar5000、Kynar500等牌号相比，在涂料的应用上，国产树脂质量相对较差，主要表现在：细度
不合格、树脂的分散性差、耐热稳定性不够、研磨性差、配色及调色均匀性不理想等。
涂料用常温固化型
氟碳树脂前景广阔
氟碳涂料作为一种高性能涂料和一种全新的表面装饰防护材料，具有许多优良的性能。目前，含氟涂料已经发
展到了第6代，在整个过程中PVDF曾起过非常重要的作用，从第1代以PTFE为基础的含氟涂料开始，一直在不断
改进和提高。至第3代是以聚氟乙烯和PVDF为主要成分，也包括与丙烯酸酯类共混的新型涂料，第6代以具有反
应活性的含氟单体或低聚物为基础。
作为涂料用常温和低温固化的氟碳树脂，可以通过两类不同的含氟烯烃和其他单体共聚而合成，其中一类就是
以VDF为含氟单体。如只是单独用VDF均聚，得到的涂料烘烤温度为210～240℃，若将VDF与TFE、HFP或CTFE
等进行二元、三元甚至是四元共聚，可以得到低熔点的各种共聚物，从而实现低温或常温的非交联成膜树脂。但是，
在我国以VDF为含氟单体和其他含氟单体共聚的涂料用常温固化型氟碳树脂尚未出现，在这方面具有很大的发展空
间。
表1 近年国外主要PVDF生产企业产能统计 t
生产企业 2002年 2005年
阿科玛 14000 14000
苏威(含Ausimont) 9000 11300
泰良 2300 2300
吴羽 1100 2600
中央硝子 300 300
大金 680 680
俄罗斯氟聚体 250 250
合 计 27630 31500
表2 近年国外PVDF主要消费领域及用量 t
应用领域 美 国 日 本 西 欧
2002 2005 2002 2005 2002 2005
涂料 4730 5440 560 650 1300 1550
制品加工、半导体电池 2360 2710 960 1150 2600 3320
电线电缆等 1870 2150 220 260 450 520
合计 8960 10300 1740 2060 4350 5390
表3 乳液聚合和悬浮聚合工艺对比
比较项目 乳液聚合 悬浮聚合
介质 高纯水 脱氧去离子高纯水
引发剂 有机过氧化物/过硫酸盐 有机过氧化物
链转移剂 有机化合物(酯、乙醇等) 有机化合物
分散稳定剂 全氟辛酸钠盐或铵盐 纤维素类悬浮剂
防粘釜剂 石蜡 —
聚合生成物 乳液状胶乳，粒径 砂状粒子，
为0.2～1.5μm 粒径为50μm
后处理 由超纯水对流洗净，喷雾 处理工艺较复杂，
干燥，粒径为大于5μm 洗净后空气干燥
溶于二甲基甲(乙)酰胺后 无色或浅黄色 较深的紫红色
表4 PVDF树脂（涂料级）质量技术指标
指标 阿科玛 上海三爱富
(Kynar500) (FR921)
熔点/℃ 156～161 156～161
熔体流动速率/(g/10 min) 1.2 0.5～4.5
相对密度 1.75～1.77 1.75～1.77
吸水率/% ≤0.4 ≤0.4
热分解温度/℃ 382～393 381～403
含氟量/% 59.4 59.4
使用温度/℃ -50～150 -50～150
链接 PVDF涂料涂装施工及涂层的性能检测
（1）涂装件的表面处理
PVDF涂料可以涂装在铁、铝和玻璃等底材上面，铁板表面须除油和除锈后才可以涂装。金属表面用砂皮打毛
或经喷砂处理可以提高涂层的附着力。在要求比较高的耐化学腐蚀场合，底板最好经喷砂磷化处理。
（2）烘烤温度
PVDF树脂的熔点为160～170℃，尽管有潜溶剂的潜溶作用，为了促使树脂流平，得到无针孔的致密涂层，PVDF
涂料的烘烤温度最好高于PVDF树脂的熔点。试验表明在180～200℃烘烤涂料是适宜的，一般试板烘烤5分钟后即
可获得性能优良的涂层，当涂装件体积较大时，可以适当提高烘烤温度和延长烘烤时间。根据需要，涂装件自烘箱
中取出后，让其自然冷却或用冷水淬火。
（3）涂装方法
PVDF涂料虽然有许多优异的性能，但是由于其涂敷需要经过高温烘烤，因而不能现场加工和制备大型工件，
应用领域受到了一定限制。
（4）涂层性能检测
在目前的建筑行业，有机涂层的性能检测普遍采用AAMA检测标准，它是由美国建筑制造业协会制定并执行。
国内也有多个相关的国家和行业检测标准，如GB/T17748、JG/T133、GB/T5237、YS/T429等。这些标准对涂层厚度、
涂层硬度、耐候性、附着力等方面做了相应的规定。