一种环保型树脂的性能介绍及在防腐蚀涂料中的应用

2010-09-07广州立白企业集团有限公司张刚

河南科技 2010年12期

关键词：防腐涂料氯乙烯附着力

广州立白企业集团有限公司张刚

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介绍了氯醚树脂的性能及特点,并阐述了氯醚树脂作为防腐涂料的基料的应用优势。

氯醚树脂防腐涂料

一、引言

氯醚树脂,即氯乙烯-乙烯异丁基共聚树脂,是一种氯乙烯和乙烯基异丁醚的共聚物。氯醚树脂、过氯乙烯树脂、高氯聚乙烯树脂都属于含氯的乙烯树脂。过氯乙烯树脂类涂料在我国已经生产使用几十年,它对基材处理要求较高,且固含低,常需多道涂装才能达到一定的厚度;高氯化聚乙烯树脂的水相法生产工艺逐渐成熟,该树脂涂料体现出较好的防腐性能,由于含氯量较高,所以漆膜脆性较大,一般需加较多的增塑剂进行调节。而氯醚树脂含有醚键,对钢铁、非铁金属、塑料等底材的附着力优良,涂层间的附着力优良,同时具有良好的耐候性、耐水性、耐化学品性,并可与醇酸树脂、丙烯酸树脂等拼用改性。

根据国际公约“蒙特利尔协议”的规定,2009年起必须禁止使用四氯化碳工艺生产氯化橡胶,所以氯化橡胶的生产将面临很大的危机,而氯醚树脂可作为替代氯化橡胶的重防腐涂料的基料。它是氯乙烯与乙烯异丁基醚的共聚物,不含四氯化碳,有优越的性价比和环保的优势,有十分广阔的前景。因此它被认为是取代氯化橡胶的最有优势的含氯聚烯烃。

二、氯醚树脂涂料性能

1.氯醚树脂的组成及其结构

氯醚树脂的合成反应如下:

乙烯基异丁基醚单体在共聚物中占有的质量约为25%～30%,而相应的两种单体摩尔比x∶y=3.7～418∶1。

比较下列三种大分子的结构

由这些结构特点来看,若以氯醚树脂与聚氯乙烯相互比较,可知前者有以下几个显著的物点:良好的内增塑性;优良的溶解性能;与其它树脂的良好混溶性;与各种基体有良好的粘结性。与氯醋树脂相比,氯醚树脂的溶解性能更好,它不需要采用酮类等强溶剂。因它含有较多的异丁醚基团,所以漆膜的柔韧性好,溶解性也好。

2.氯醚树脂物理化学性能

(1)混溶性。氯醚与其他多种涂料成膜物极易相容,它可提高其他粘结料如干性油、醇酸树脂、焦油和沥青为原料的涂料性能。如醇酸涂料需空气氧化成膜,干燥速度较慢,加入氯醚树脂可使其干燥速度加快,剥落的趋向减少,使用寿命特别是在工业大气中的使用期更长,其耐化学性和耐蒸气腐蚀性也明显提高,能改进其户外使用性能。

(2)物理机械性能。氯醚树脂不含反应性的双键,因此不易为大气氧化而降解,其耐大气老化性较好,且不易泛黄和粉化。且用其本身具有内增塑性,涂膜在不加增韧剂的情况下也有良好的柔韧性,不会因长期使用发生增塑剂迁移损失而变脆,大大延长了其使用寿命和耐腐蚀性。

(3)耐化学品性能。由于氯醚防腐蚀是一种非水解型基料,若配方正确,干燥完全彻底,涂层无小孔,厚度足够,则具有优异的耐化学性,它的耐化学性也与化学品的温度和浓度及涂层暴露时间等其他因素有关。它的耐酸性、耐碱性、耐无机盐性、耐海水性及耐油性等都很优异。

经彻底干燥后的无小孔氯醚防腐涂料涂层,如果厚度适当,配方合理,则在25℃下,其浸泡试验的结果如下表所示。

表1 氯醚涂层耐化学介质腐蚀情况

(4)无毒卫生性。氯醚树脂满足GB/T 17219《生活饮用水输配水设备安全性评价标准》中“饮用水输配水设备浸泡水的卫生要求”。用其配制的涂料可以用于食品卫生级场合。

三、氯醚树脂防腐涂料在化工重防腐领域中的应用

(1)工业防腐蚀涂料。腐蚀是由于金属与金属周围的介质发生化学或电化学反应而破坏,氯醚不易皂化,并耐水、耐化学药品,对各种底材有优良的附着力,因此氯醚涂料特别适用于化工企业中由于大气中破坏因素而引起的钢铁结构腐蚀。氯醚树脂与片状颜料如铝粉、云母氧化铁配制的涂料,对水蒸气的渗透性非常低,因此具有优异防水蒸气保护作用,并由于片状颜料能将大部分紫外光线反射,使涂料具有极优良的耐候及抗粉化性,可广泛地用于化工厂的室外管道及储槽等钢铁结构。

(2)轻金属基材用涂料。铝、镁、锌、镀锌钢板、不锈钢等金属上较难涂装涂料来进行装饰和保护,特别是像醇酸树脂涂料、酚醛树脂涂料等,都不能很好的附着在这些基材上。常会出现涂层剥落现象,特别是气候较为潮湿或者温度有较大幅度的变化时较为明显。但是氯醚树脂由于其醚键的亲和力,使得它在这些基材上都能较好的附着,有效的提高了基材的使用寿命和装饰效果。

(3)无机底材用涂料。氯醚树脂的耐碱性及附着力好,低粘的产品渗透性较好,施工方便,又具有较好的耐大气老化、耐紫外光线、耐水性和耐化学品性,故可用于石棉水泥、混凝土、砖石、泥浆等碱性基材上的涂料。它在提供装饰性和保护基材的同时,能防止藻类在屋顶和壁等地方生长,具有较好的防霉性。如在醇酸树脂等气干型涂料加入氯醚树脂,可缩短干燥时间,提高耐大气腐蚀介质,因而特别适用于化学工厂的建筑保护用。也可用于化工企业等需防酸雾的墙面涂装,在实验室、医院等要求无尘无毒防霉的环境中也可用它来做墙面防护材料。