氯化橡膠漆屬于重防腐涂料。在C4嚴重腐蝕在的問題以及改性方法。建議采用水相法、非四氯化碳溶劑法生產氯化橡膠樹脂,發展高固含量氯化橡膠漆,并擴大氯化橡膠漆在船舶制造、非標集裝箱、水利電力、化工和航標制造等行業的應用
在我國,通常將船舶、集裝箱、石油化工(包括海洋工程)、電力、鐵道、橋梁、建筑鋼結構等7個行業稱為重防腐涂裝行業,在上述行業應用的防腐涂料被稱為重防腐涂料。改革開放以后,隨著國民經濟的發展,我國重防腐涂料也迅速發展。2013年,我國涂料總產量1300萬t,其中重防腐涂料168萬t,占13%的份額。重防腐涂料是涂料中對國民經濟影響*、與接軌早、涂料涂裝技術水平*進、附加值*的部分。
氯化橡膠漆是重防腐涂料中的一種,從上世紀60年代開始直至2010年左右,它是船舶、集裝箱、石化、水利、電力等行業中主要的配套涂料之一。近年來,受金融風暴的影響,船舶涂料需量減少,加上氯化橡膠樹脂生產法的改變,使氯化橡膠漆用量下跌明顯。據不完全統計,氯化橡膠漆僅占重防腐涂料總量的2%~3%。在激烈的市場競爭中,有的涂料廠采用其他價格低廉的含氯聚合物生產“氯化橡膠漆”。為正確認識氯化橡膠漆的環保性能,全面評估氯化橡膠漆的綜合性能,執行ISO12944:2007、GB/T25263–2010《氯化橡膠防腐涂料》等國內外標準,本文對擴大氯化橡膠漆的應用范圍、提高氯化橡膠漆的綜合性能,提出若干看法,以達到拋磚引玉的作用。
1·氯化橡膠涂層的耐久性
氯化橡膠漆是用氯化橡膠樹脂制成的,而氯化橡膠樹脂則是天然橡膠或合成橡膠經過氯化改性后制成的橡膠衍生物。氯化橡膠樹脂分子結構規整、飽和、極性小、無活性,是一種無毒、無味、對人體無刺激的白色粉末。
上世紀五六十年代末,氯化橡膠漆廣泛應用于重防腐行業,性能價格比高。加入各種合適的防銹顏料后氯化橡膠漆可作底漆、中層漆;而更多的氯化橡膠漆是在配套涂層中作面漆。在現代的涂料制作中,氯化橡膠樹脂可用其他樹脂改性,以提高其綜合性
2·氯化橡膠漆的性能
2.1優點
由于氯化橡膠樹脂引入了氯元素,構成了極性較大的C─Cl鍵,具有化學上的惰性,因此氯化橡膠涂層有下列優異特性:
(1)較好的耐水性、耐候性、耐臭氧性、耐化學介質(酸、堿、鹽)性。氯化橡膠涂層對水、氣透過率較低,僅為醇酸的1/10。經幾十年的工程實踐論證,氯化橡膠涂層具有一定的耐脂肪烴溶劑和耐成品油、潤滑油的能力,在潮濕條件下還可以防霉。
(2)氯化涂料有良好的附著力和配套性能。氯化橡膠底漆對鋼材表面處理的要求為清潔度ISO8501Sa2~Sa2.5、粗糙度ISO8503Rz40~50μm。氯化橡膠底漆與鋼材有較好的附著力。從表1可見,氯化橡膠中層漆、面漆與環氧、聚氨酯類底漆亦有較好的配套性能。氯化橡膠涂層維修方便,可復涂氯化橡膠類、丙烯酸類、油性類涂料和各類防污涂料。
(3)施工性能優異。氯化橡膠是單組分涂料,干燥迅速,無*涂裝間隔時間限制。施工溫度在−5~40°C范圍內,可不加或少加稀釋劑,達到減少有機溶劑揮發之目的。在自動噴漆流水線上,氯化橡膠漆可以“濕對濕”噴涂,從而提高生產效率。
(4)氯化橡膠漆有優異的耐陰極剝離能力。
(5)氯化橡膠漆可直接用于混凝土結構表面,有一定的耐堿能力。寧波鎮海的招寶山大橋是應用氯化橡膠漆的*的工程案例。
鑒于氯化橡膠漆的優異特性,幾十年來它廣泛用于船舶修造、道路劃線、集裝箱制造、海上采油平臺、化工廠鋼構件與混凝土結構等重防腐涂裝行業。
2.2缺點
氯化橡膠漆自身的化學特性決定了它的不足之處:
(1)光澤低、裝飾性差,且易褪色、易沾灰塵。
(2)雖在干燥環境下130°C才分解,但在潮濕環境下60°C就開始分解。因此,其涂層使用溫度不宜高于60~70°C。
(3)固含量低,VOC(揮發性有機化合物)高,要達到一定膜厚,必須多次噴涂或熱噴涂。
(4)氯化橡膠涂層不耐芳烴和某些溶劑,不能長期接觸動植物油和脂肪。化學品貯罐、管道和化工設備內壁也不宜使用氯化橡膠漆作涂層。
3·氯化橡膠漆生產與應用需要解決的問題
3.1氯化橡膠樹脂生產的環保性問題
2009年以前,氯化橡膠樹脂是用天然橡膠或合成橡膠在氯仿或四氯化碳中于80~160°C氯化而成,因此,氯化橡膠樹脂生產過程中殘留、泄漏的四氯化碳對大氣會造成一定污染。早在1991年,我國加入了蒙特利爾公約;1995年,聯合國發表《蒙特利爾協議書》,規定禁止、限制使用四氯化碳;2005年,中國環保總局作出了限制使用四氯化碳的規定;2010年,中國環保總局作出了停止使用四氯化碳的規定。為了保證氯化橡膠漆的正常生產,國內有3家廠開始研發環保型氯化橡膠樹脂生產法。其中,浙江奉化裕隆化工公司的水相法生產氯化橡膠已開發成功,并批量生產;江蘇瑞和新材料股份有限公司(響水縣瑞澤化工有限公司)和福建萬泰興化工公司也成功開發出了非四氯化碳溶劑法──一種特殊的氯化橡膠樹脂生產工藝,并通過環保總局鑒定,獲得*專利,保證了國內氯化橡膠漆的正常生產與供應。
在國外,德國拜耳公司生產氯化橡膠樹脂用的是蒸餾法,蒸餾出四氯化碳后,重新利用。該生產工藝符合蒙特利爾公約的規定。英國國防部重新允許在*海軍艦船上用氯化橡膠漆。綜上所述,目前,氯化橡膠漆同其他溶劑型涂料一樣,沒有違背環保法規,沒有列入禁用涂料之類。
由于氯化橡膠漆不能水性化,一般氯化橡膠漆的固含量也只有35%左右,VOC較高。目前,筆者從多家涂料公司的產品說明書得知,同是氯化橡膠底漆,高的固含量已達到49%,低的只有35%。可見提高氯化橡膠的固含量、降低VOC,是提高氯化橡膠漆環保性能的必要措施。
3.2氯化橡膠漆的改性
近幾年來,國內許多研究單位和涂料廠為發揮氯化橡膠漆優異的防腐蝕性,進行了大量的技術研究工作,主要有:
(1)增加氯化橡膠涂層的柔軟性。氯化橡膠防腐涂料需要足夠的柔軟性,以適應鋼板因氣溫變化而產生的伸縮。而氯化橡膠漆的涂膜較脆,需添加增塑劑來增加涂層的柔軟性。其中,以氯化石蠟應用廣泛。有些單位經過試驗得出的結論為“氯化石蠟添加總量達到氯化橡膠樹脂的20%時,柔軟性可達到1~2mm”。
(2)部分廠家的改性技術。近幾年來,國內許多涂料廠和科研單位為發揮氯化橡膠漆的*特性,利用氯化橡膠能與各種樹脂(如醇酸、環氧酯、環氧、煤焦瀝青、熱塑性丙烯酸以及醋酸乙烯共聚樹脂等)混用,組成不同的復合體系,改進了氯化橡膠涂層的柔韌性、耐候性、耐腐蝕性,以滿足重防腐涂裝行業的需要。