改性氯醚防腐涂料的性能特點(diǎn)及未來前景1.引言

眾所周知，由于金屬腐蝕能造成巨大的損失，所以重防腐涂料始終是金屬防護(hù)和涂料工業(yè)中的一個(gè)重要討論課題。氯醚樹脂是由75%氯乙烯和25%乙烯基異丁基醚共聚而成的聚合物，其無毒、無味、呈白色微細(xì)粉末狀。它不含可皂化的酯鍵，分子鏈中氯原子結(jié)合又非常穩(wěn)定，因此所制涂膜具有優(yōu)異的耐水、耐酸、堿、鹽腐蝕等性能；氯醚樹脂不含反應(yīng)性雙鍵，因此不易被大氣氧化而降解，所以涂膜耐光穩(wěn)定性好，不易泛黃及粉化；又因氯醚樹脂中含有共聚的氯乙烯醚鍵，從而使其與各種基材均能良好地附著。本文通過對(duì)氯醚樹脂加以改性，制得了附著力佳，耐水性、耐化學(xué)腐蝕性、耐大氣老化性等性能優(yōu)良的底、中、面重防腐涂料，該涂料可廣泛應(yīng)用于石油化工企業(yè)的輸油（氣）管道、儲(chǔ)罐和橋梁等戶外鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕愛護(hù)。

2.試驗(yàn)部分

2.1試驗(yàn)原料

氯醚樹脂(MP-25)，江蘇利思德化工；氯化石蠟（52#），江陰海通化工；環(huán)氧樹脂（E-44），江蘇三木公司；金紅石型鈦白粉，美國杜邦公司；氧化鐵紅及防銹顏填料，國產(chǎn)；防沉劑、消泡劑，德謙化學(xué)公司；增稠劑、流平劑，德國畢克化學(xué)公司。

2.2氯醚防腐蝕涂料參考配方

2.3性能檢測結(jié)果

性能檢測結(jié)果見表2。

3.結(jié)果與爭論

3.1助劑的選擇

增塑劑：雖然氯醚樹脂本身的結(jié)構(gòu)中含有較多的異丁基醚，有較強(qiáng)的內(nèi)增塑性，但由于顏填料的加入，僅靠內(nèi)增塑作用是不夠的，需要加入外增塑劑，正確選擇增塑劑對(duì)于轉(zhuǎn)變涂膜的性能有特別重要的作用。可以選擇鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯或氯化石蠟，它們不僅有良好的增塑性，而且還具有極佳的顏料潤濕分散性和耐化學(xué)品性。由于氯化石蠟在受熱的狀況下其性能特殊簡單受影響，尤其在烘烤的施工環(huán)境下，涂膜易發(fā)脆，影響涂膜的附著力，所以在這里選擇鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。流平劑：為了提高涂料的裝飾性、愛護(hù)性、施工性和貯存穩(wěn)定性，常需加入一些助劑。如為了提高面漆的流平性，需加入BYK306、硅油等來解決針孔、橘皮等弊病。防沉劑：常用的防沉劑包括有機(jī)膨潤土、氣相二氧化硅，還有一些蠟狀的防沉劑等。防沉劑的作用是增加涂料的黏度，提高涂料的穩(wěn)定性，防止顏填料沉淀。試驗(yàn)證明，在氯醚涂料中加入德謙229防沉劑的效果最好，而且使用特殊便利，配料時(shí)直接加入，與樹脂、顏料、填料一起研磨即可。有機(jī)膨潤土和氣相二氧化硅加入后作用不是很大，分層問題嚴(yán)峻。氣相二氧化硅加入后，漆膜還簡單產(chǎn)生針孔。做中間漆時(shí)，由于云母氧化鐵加入量大，還要加入極性溶劑丁醇協(xié)作BYK410進(jìn)行防沉，使該漆貯存穩(wěn)定。一般貯存1a無沉淀分層現(xiàn)象。消泡劑：戶外大型鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕涂裝一般采納輥涂或刷涂。其優(yōu)點(diǎn)是涂料鋪張少，施工便利，缺點(diǎn)是在涂裝過程中易產(chǎn)生大量氣泡，尤其是在輥涂時(shí)，氯醚防腐漆黏度大、表干快，假如抑泡消泡不好，施工中產(chǎn)生的大量氣泡不能得到很快消退，會(huì)使涂膜消失針孔、魚眼等弊病，嚴(yán)峻影響涂膜的外觀及防銹、防腐力量。以上問題除了調(diào)整體系溶劑的揮發(fā)速率外，還可以通過加入消泡劑來解決。不過，消泡劑使用不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生副作用，除了引起縮孔外，還會(huì)引起涂膜光澤下降、附著力和耐水性降低。所以在加入消泡劑時(shí)要考慮到對(duì)產(chǎn)品綜合性能的影響，可依據(jù)體系特性選擇消泡劑的品種和添加量。通過試驗(yàn)，在氯醚防腐涂料中加入總量0.2%～0.5%的德謙5500消泡劑，可獲得比較滿足的施工效果。

3.2防銹顏填料的選擇

大多數(shù)用于涂料的顏填料都可以用于氯醚防腐涂料，應(yīng)綜合考慮涂層的防腐性、施工性及貯存穩(wěn)定性，依據(jù)使用環(huán)境要求合理選擇。底漆是涂料涂裝防腐配套體系中最重要的基礎(chǔ)涂層，它要求對(duì)底材必需具有良好的潤濕性和優(yōu)異的附著力量，不得存在針孔、砂眼、起泡等涂層缺陷，同時(shí)還應(yīng)具備鈍化、緩蝕封閉等防腐功能，與中間涂層或面漆的層間附著力良好，一般選用氧化鐵紅、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、氧化鋅等具有較好防銹力量的顏填料，以提高漆膜的復(fù)合增效防銹力量；中涂漆選用云母氧化鐵、云母粉、鋁粉、玻璃鱗片等片狀顏料，可削減水蒸氣滲透及抵抗部分紫外光對(duì)漆膜的破壞；面漆各方面性能要求較高，不僅要具有良好的附著力，還要具有優(yōu)良的耐候性、抗腐蝕性和保光保色性，通常選用金紅石型鈦白粉、氧化鐵紅、耐光中鉻黃等化學(xué)穩(wěn)定性較好的顏料及云母粉、鋁粉、磷酸鋅等防銹顏料。

3.3溶劑的選擇

溶劑對(duì)樹脂的溶解性至關(guān)重要。氯醚樹脂不溶于脂肪烴和醇類溶劑，能溶于芳香烴、氯化烴、酯類及酮類溶劑。常用的溶劑有二甲苯、醋酸丁酯、高沸點(diǎn)芳烴溶劑等，最常用的是二甲苯。

3.4改性樹脂的選擇

純氯醚防腐涂料雖然具有優(yōu)良的防腐性、耐水性、耐候性、阻燃性及涂膜快干性，但其單獨(dú)形成的漆膜的耐溶劑性和豐滿度較差，而且易在二次復(fù)涂時(shí)產(chǎn)生咬底現(xiàn)象。因此，單一選用氯醚樹脂制備防腐涂料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到要求，需要與其它合成樹脂拼用，才能獲得較為抱負(fù)的綜合性能。氯醚樹脂與環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、長油度醇酸樹脂均有很好的混容性。與醇酸樹脂拼用可制成豐滿度好、成本低廉的防腐面漆；與丙烯酸樹脂拼用可制得光澤度高、耐紫外線更加優(yōu)良的防腐面漆；而環(huán)氧樹脂的加入可進(jìn)一步改善漆膜的附著力及防腐性能。

3.5氯醚防腐蝕涂料與其它含氯聚合物涂料的比較

⑴性能的比較

氯醚防腐蝕涂料與其它幾種含氯聚合物涂料的性能比較見表3。

⑵施工方面的比較

氯醚樹脂同高氯化聚乙烯、氯化橡膠一樣都易溶于芳烴、氯代烴、酯類及酮類等溶劑中，使用特殊便利，可制成高固體分產(chǎn)品，具有一次成膜厚的優(yōu)點(diǎn)。該涂料可以刷涂、噴涂、輥涂，也可以和多種漆配套，如環(huán)氧酯底漆、環(huán)氧云鐵中涂漆、丙烯酸聚氨酯面漆、高固含脂肪族面漆、高氯化底（面）漆等。而過氯乙烯涂料固體含量很低，漆膜薄，需涂6～10道才能滿意要求，在噴涂時(shí)，稀釋劑加入量太少還會(huì)消失拉絲的現(xiàn)象，施工不便利。氯磺化聚乙烯涂料固體含量也低，在30%以內(nèi)，單道干膜厚只有10～20μm，需多道施工才能達(dá)到規(guī)定的膜厚。

4.進(jìn)展前景

在氯化烯烴樹脂生產(chǎn)過程中大量使用的氯代烴溶劑是四氯化碳，其排放對(duì)臭氧層有破壞作用，殘留在樹脂中的溶劑對(duì)人體有致癌作用。依據(jù)修訂后的“蒙特利爾議定書”規(guī)定，2000年起禁止生產(chǎn)和使用四氯化碳，發(fā)達(dá)國家已從1995年起開頭關(guān)閉以四氯化碳生產(chǎn)聚烯烴的裝置，以水相懸浮法、非四氯化碳法等新技術(shù)代替。我國對(duì)全球作出逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)生產(chǎn)和消費(fèi)的承諾，逐步停止和限制在氯化橡膠生產(chǎn)中使用四氯化碳，2022年完全停止四氯化碳的使用。氯醚樹脂是乙烯基異丁基醚的共聚物，最早由德國的BASF公司開發(fā)，它采納水降法為連續(xù)相的懸浮聚合方法，是一種環(huán)保型產(chǎn)品。由于氯醚樹脂含有共聚的氯乙烯醚鍵，可以保證在各種底材，包括輕金屬如鋁、鋅、鍍鋅鋼等表面上的良好附著力。這是其它氯化烯烴樹脂涂料所不能比的。氯醚涂料在許多方面優(yōu)于氯化橡膠涂料，在許多方面又與其相像，所以以氯醚樹脂代替氯化橡膠涂料是最好的選擇，也是必定趨勢。

5.結(jié)語

作為一種用于制造防腐涂料的共聚樹脂，氯醚樹脂具有優(yōu)越的性價(jià)