2015年結(jié)構(gòu)師考試輔導(dǎo)超臨界流體

　　超臨界流體在氟碳涂料中的應(yīng)用

　　超臨界流體是溫度和壓力同時(shí)高于臨界值的流體，此時(shí)液體和氣體的性質(zhì)是相似或相同的，僅是一種流體相存在。超臨界流體技術(shù)自上世紀(jì) 70 年代開始發(fā)展，隨后便以其環(huán)保、高效等顯著優(yōu)勢(shì)輕松超越傳統(tǒng)技術(shù)，迅速滲透到化學(xué)化工、材料科學(xué)、生物技術(shù)、環(huán)境工程等諸多領(lǐng)域。超臨界流體的密度和溶劑化能力接近液體，它具有很高的擴(kuò)散 力、較好的滲透力和極低的粘度，可以把粘稠的涂料迅速稀釋到極低的粘度水平。近年涂料工業(yè)致力于減少生產(chǎn)和施工中排放的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)，對(duì)傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的使用提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，以超臨界二氧化碳為稀釋劑代替有機(jī)溶劑生產(chǎn)涂料或施工，在涂料性能、涂裝成本和環(huán)保等方面，均可獲得滿意的效果。

　　在眾多超臨界流體中，超臨界二氧化碳最適合作涂料稀釋劑，首先在于其臨界溫度為 31 ℃，臨界壓力 7 . 3MPa 也在現(xiàn)有的無空氣噴涂設(shè)備的使用范圍之內(nèi)。其次，二氧化碳廉價(jià)、無毒、不燃，與大多數(shù)涂料相容，而且溶解能力很高。作為稀釋劑用于涂料的噴涂施工時(shí)，需要采用專門的設(shè)備如美國聯(lián)碳的 UNICARBTM 系統(tǒng)，對(duì)涂料體系重新進(jìn)行配方?？梢蕴娲胀ㄈ軇?80 % 左右，大大降低了有機(jī)溶劑的使用量，減少了 VOC 排放，顏填料在其中也有良好的使用效果，并且噴涂質(zhì)量明顯優(yōu)于普通的涂料，國外已開始用于汽車、家用電器、航空和儀表等。費(fèi)羅公司還利用該技術(shù)開發(fā)了一種全新的粉末涂料，利用超臨界二氧化碳作為一種加工液體，對(duì)配方中的組分進(jìn)行充分的混合和攪拌，涂料一經(jīng)噴出即迅速轉(zhuǎn)變成粉末。該工藝可以取代傳統(tǒng)粉末涂料生產(chǎn)中的熔融混合步驟，從而大大降低了加工溫度，這一新技術(shù)的應(yīng)用為粉末涂料的發(fā)展帶來更大的機(jī)遇。在氟碳樹脂領(lǐng)域，國外用超臨界流體技術(shù)取代原來的水基聚合技術(shù)，制備含氟聚合物，達(dá)到了氟碳樹脂優(yōu)異的表面性能和工藝性能的完美結(jié)合，已在電線、電纜的絕緣、套管、柔性管材和工業(yè)用薄膜材料等方面應(yīng)用。

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