2023年改性氯醚防腐涂料的性能特点及未来前景

改性氯醚防腐涂料的性能特点及未来前景

1.引言

众所周知，由于金属腐蚀能造成巨大的损失，所以重防腐涂料始终是金属防护和涂料工业中的一个重要讨论课题。氯醚树脂是由75%氯乙烯和25%乙烯基异丁基醚共聚而成的聚合物，其无毒、无味、呈白色微细粉末状。它不含可皂化的酯键，分子链中氯原子结合又非常稳定，因此所制涂膜具有优异的耐水、耐酸、碱、盐腐蚀等性能；氯醚树脂不含反应性双键，因此不易被大气氧化而降解，所以涂膜耐光稳定性好，不易泛黄及粉化；又因氯醚树脂中含有共聚的氯乙烯醚键，从而使其与各种基材均能良好地附着。本文通过对氯醚树脂加以改性，制得了附着力佳，耐水性、耐化学腐蚀性、耐大气老化性等性能优良的底、中、面重防腐涂料，该涂料可广泛应用于石油化工企业的输油（气）管道、储罐和桥梁等户外钢结构防腐蚀爱护。

2.试验部分

2.1试验原料

氯醚树脂(MP-25)，江苏利思德化工；氯化石蜡（52#），江阴海通化工；环氧树脂（E-44），江苏三木公司；金红石型钛白粉，美国杜邦公司；氧化铁红及防锈颜填料，国产；防沉剂、消泡剂，德谦化学公司；增稠剂、流平剂，德国毕克化学公司。

2.2氯醚防腐蚀涂料参考配方

2.3性能检测结果

性能检测结果见表2。

3.结果与争论

3.1助剂的选择

增塑剂：虽然氯醚树脂本身的结构中含有较多的异丁基醚，有较强的内增塑性，但由于颜填料的加入，仅靠内增塑作用是不够的，需要加入外增塑剂，正确选择增塑剂对于转变涂膜的性能有特别重要的作用。可以选择邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或氯化石蜡，它们不仅有良好的增塑性，而且还具有极佳的颜料润湿分散性和耐化学品性。由于氯化石蜡在受热的状况下其性能特殊简单受影响，尤其在烘烤的施工环境下，涂膜易发脆，影响涂膜的附着力，所以在这里选择邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。流平剂：为了提高涂料的装饰性、爱护性、施工性和贮存稳定性，常需加入一些助剂。如为了提高面漆的流平性，需加入BYK306、硅油等来解决针孔、橘皮等弊病。防沉剂：常用的防沉剂包括有机膨润土、气相二氧化硅，还有一些蜡状的防沉剂等。防沉剂的作用是增加涂料的黏度，提高涂料的稳定性，防止颜填料沉淀。试验证明，在氯醚涂料中加入德谦229防沉剂的效果最好，而且使用特殊便利，配料时直接加入，与树脂、颜料、填料一起研磨即可。有机膨润土和气相二氧化硅加入后作用不是很大，分层问题严峻。气相二氧化硅加入后，漆膜还简单产生针孔。做中间漆时，由于云母氧化铁加入量大，还要加入极性溶剂丁醇协作BYK410进行防沉，使该漆贮存稳定。一般贮存1a无沉淀分层现象。消泡剂：户外大型钢结构的防腐蚀涂装一般采纳辊涂或刷涂。其优点

是涂料铺张少，施工便利，缺点是在涂装过程中易产生大量气泡，尤其是在辊涂时，氯醚防腐漆黏度大、表干快，假如抑泡消泡不好，施工中产生的大量气泡不能得到很快消退，会使涂膜消失针孔、鱼眼等弊病，严峻影响涂膜的外观及防锈、防腐力量。以上问题除了调整体系溶剂的挥发速率外，还可以通过加入消泡剂来解决。不过，消泡剂使用不当也会产生副作用，除了引起缩孔外，还会引起涂膜光泽下降、附着力和耐水性降低。所以在加入消泡剂时要考虑到对产品综合性能的影响，可依据体系特性选择消泡剂的品种和添加量。通过试验，在氯醚防腐涂料中加入总量0.2%～0.5%的德谦5500消泡剂，可获得比较满足的施工效果。

3.2防锈颜填料的选择

大多数用于涂料的颜填料都可以用于氯醚防腐涂料，应综合考虑涂层的防腐性、施工性及贮存稳定性，依据使用环境要求合理选择。底漆是涂料涂装防腐配套体系中最重要的基础涂层，它要求对底材必需具有良好的润湿性和优异的附着力量，不得存在针孔、砂眼、起泡等涂层缺陷，同时还应具备钝化、缓蚀封闭等防腐功能，与中间涂层或面漆的层间附着力良好，一般选用氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝、氧化锌等具有较好防锈力量的颜填料，以提高漆膜的复合增效防锈力量；中涂漆选用云母氧化铁、云母粉、铝粉、玻璃鳞片等片状颜料，可削减水蒸气渗透及抵抗部分紫外光对漆膜的破坏；面漆各方面性能要求较高，不仅要具有良好的附着力，还要具有优良的耐候性、抗腐蚀性和保光保色性，通常选用金红石型钛白粉、氧化铁红、耐光中铬

黄等化学稳定性较好的颜料及云母粉、铝粉、磷酸锌等防锈颜料。

3.3溶剂的选择

溶剂对树脂的溶解性至关重要。氯醚树脂不溶于脂肪烃和醇类溶剂，能溶于芳香烃、氯化烃、酯类及酮类溶剂。常用的溶剂有二甲苯、醋酸丁酯、高沸点芳烃溶剂等，最常用的是二甲苯。

3.4改性树脂的选择

纯氯醚防腐涂料虽然具有优良的防腐性、耐水性、耐候性、阻燃性及涂膜快干性，但其单独形成的漆膜的耐溶剂性和丰满度较差，而且易在二次复涂时产生咬底现象。因此，单一选用氯醚树脂制备防腐涂料远远不能达到要求，需要与其它合成树脂拼用，才能获得较为抱负的综合性能。氯醚树脂与环氧树脂、丙烯酸树脂、长油度醇酸树脂均有很好的混容性。与醇酸树脂拼用可制成丰满度好、成本低廉的防腐面漆；与丙烯酸树脂拼用可制得光泽度高、耐紫外线更加优良的防腐面漆；而环氧树脂的加入可进一步改善漆膜的附着力及防腐性能。

3.5氯醚防腐蚀涂料与其它含氯聚合物涂料的比较

⑴性能的比较

氯醚防腐蚀涂料与其它几种含氯聚合物涂料的性能比较见表3。

⑵施工方面的比较

氯醚树脂同高氯化聚乙烯、氯化橡胶一样都易溶于芳烃、氯代烃、酯类及酮类等溶剂中，使用特殊便利，可制成高固体分产品，具有一次成膜厚的优点。该涂料可以刷涂、喷涂、辊涂，也可以和多种漆配套，如环氧酯底漆、环氧云铁中涂漆、丙烯酸聚氨酯面漆、高固含脂

肪族面漆、高氯化底（面）漆等。而过氯乙烯涂料固体含量很低，漆膜薄，需涂6～10道才能满意要求，在喷涂时，稀释剂加入量太少还会消失拉丝的现象，施工不便利。氯磺化聚乙烯涂料固体含量也低，在30%以内，单道干膜厚只有10～20μm，需多道施工才能达到规定的膜厚。

4.进展前景

在氯化烯烃树脂生产过程中大量使用的氯代烃溶剂是四氯化碳，其排放对臭氧层有破坏作用，残留在树脂中的溶剂对人体有致癌作用。依据修订后的“蒙特利尔议定书”规定，2000年起禁止生产和使用四氯化碳，发达国家已从1995年起开头关闭以四氯化碳生产聚烯烃的装置，以水相悬浮法、非四氯化碳法等新技术代替。我国对全球作出逐步淘汰消耗臭氧层物质生产和消费的承诺，逐步停止和限制在氯化橡胶生产中使用四氯化碳，2022年完全停止四氯化碳的使用。氯醚树脂是乙烯基异丁基醚的共聚物，最早由德国的BASF公司开发，它采纳水降法为连续相的悬浮聚合方法，是一种环保型产品。由于氯醚树脂含有共聚的氯乙烯醚键，可以保证在各种底材，包括轻金属如铝、锌、镀锌钢等表面上的良好附着力。这是其它氯化烯烃树脂涂料所不能比的。氯醚涂料在许多方面优于氯化橡胶涂料，在许多方面又与其相像，所以以氯醚树脂代替氯化橡胶涂料是最好的选择，也是必定趋势。

5.结语

作为一种用于制造防腐涂料的共聚树脂，氯醚树脂具有优越的性