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氯化橡胶漆在重防腐涂装中的应用

氯化橡胶漆属于重防腐涂料。在C4严重腐蚀在的问题以及改性方法。建议采用水相法、非四氯化碳溶剂法生产氯化橡胶树脂,发展高固含量氯化橡胶漆,并扩大氯化橡胶漆在船舶制造、非标集装箱、水利电力、化工和航标制造等行业的应用

 在我国,通常将船舶、集装箱、石油化工(包括海洋工程)、电力、铁道、桥梁、建筑钢结构等7个行业称为重防腐涂装行业,在上述行业应用的防腐涂料被称为重防腐涂料。改革开放以后,随着国民经济的发展,我国重防腐涂料也迅速发展。2013年,我国涂料总产量1300万t,其中重防腐涂料168万t,占13%的份额。重防腐涂料是涂料中对国民经济影响*、与接轨早、涂料涂装技术水平*进、附加值*的部分。

    氯化橡胶漆是重防腐涂料中的一种,从上世纪60年代开始直至2010年左右,它是船舶、集装箱、石化、水利、电力等行业中主要的配套涂料之一。近年来,受金融风暴的影响,船舶涂料需量减少,加上氯化橡胶树脂生产法的改变,使氯化橡胶漆用量下跌明显。据不完全统计,氯化橡胶漆仅占重防腐涂料总量的2%~3%。在激烈的市场竞争中,有的涂料厂采用其他价格低廉的含氯聚合物生产“氯化橡胶漆”。为正确认识氯化橡胶漆的环保性能,全面评估氯化橡胶漆的综合性能,执行ISO12944:2007、GB/T25263–2010《氯化橡胶防腐涂料》等国内外标准,本文对扩大氯化橡胶漆的应用范围、提高氯化橡胶漆的综合性能,提出若干看法,以达到抛砖引玉的作用。

 1·氯化橡胶涂层的耐久性

    氯化橡胶漆是用氯化橡胶树脂制成的,而氯化橡胶树脂则是天然橡胶或合成橡胶经过氯化改性后制成的橡胶衍生物。氯化橡胶树脂分子结构规整、饱和、极性小、无活性,是一种无毒、无味、对人体无刺激的白色粉末。

    上世纪五六十年代末,氯化橡胶漆广泛应用于重防腐行业,性能价格比高。加入各种合适的防锈颜料后氯化橡胶漆可作底漆、中层漆;而更多的氯化橡胶漆是在配套涂层中作面漆。在现代的涂料制作中,氯化橡胶树脂可用其他树脂改性,以提高其综合性

 2·氯化橡胶漆的性能

  2.1优点

    由于氯化橡胶树脂引入了氯元素,构成了极性较大的C─Cl键,具有化学上的惰性,因此氯化橡胶涂层有下列优异特性:

  (1)较好的耐水性、耐候性、耐臭氧性、耐化学介质(酸、碱、盐)性。氯化橡胶涂层对水、气透过率较低,仅为醇酸的1/10。经几十年的工程实践论证,氯化橡胶涂层具有一定的耐脂肪烃溶剂和耐成品油、润滑油的能力,在潮湿条件下还可以防霉。

    (2)氯化涂料有良好的附着力和配套性能。氯化橡胶底漆对钢材表面处理的要求为清洁度ISO8501Sa2~Sa2.5、粗糙度ISO8503Rz40~50μm。氯化橡胶底漆与钢材有较好的附着力。从表1可见,氯化橡胶中层漆、面漆与环氧、聚氨酯类底漆亦有较好的配套性能。氯化橡胶涂层维修方便,可复涂氯化橡胶类、丙烯酸类、油性类涂料和各类防污涂料。

  (3)施工性能优异。氯化橡胶是单组分涂料,干燥迅速,无*涂装间隔时间限制。施工温度在−5~40°C范围内,可不加或少加稀释剂,达到减少有机溶剂挥发之目的。在自动喷漆流水线上,氯化橡胶漆可以“湿对湿”喷涂,从而提高生产效率。

  (4)氯化橡胶漆有优异的耐阴极剥离能力。

  (5)氯化橡胶漆可直接用于混凝土结构表面,有一定的耐碱能力。宁波镇海的招宝山大桥是应用氯化橡胶漆的*的工程案例。

   鉴于氯化橡胶漆的优异特性,几十年来它广泛用于船舶修造、道路划线、集装箱制造、海上采油平台、化工厂钢构件与混凝土结构等重防腐涂装行业。

 2.2缺点

 氯化橡胶漆自身的化学特性决定了它的不足之处:

  (1)光泽低、装饰性差,且易褪色、易沾灰尘。

  (2)虽在干燥环境下130°C才分解,但在潮湿环境下60°C就开始分解。因此,其涂层使用温度不宜高于60~70°C。

  (3)固含量低,VOC(挥发性有机化合物)高,要达到一定膜厚,必须多次喷涂或热喷涂。

  (4)氯化橡胶涂层不耐芳烃和某些溶剂,不能长期接触动植物油和脂肪。化学品贮罐、管道和化工设备内壁也不宜使用氯化橡胶漆作涂层。

3·氯化橡胶漆生产与应用需要解决的问题

 3.1氯化橡胶树脂生产的环保性问题

    2009年以前,氯化橡胶树脂是用天然橡胶或合成橡胶在氯仿或四氯化碳中于80~160°C氯化而成,因此,氯化橡胶树脂生产过程中残留、泄漏的四氯化碳对大气会造成一定污染。早在1991年,我国加入了蒙特利尔公约;1995年,联合国发表《蒙特利尔协议书》,规定禁止、限制使用四氯化碳;2005年,中国环保总局作出了限制使用四氯化碳的规定;2010年,中国环保总局作出了停止使用四氯化碳的规定。为了保证氯化橡胶漆的正常生产,国内有3家厂开始研发环保型氯化橡胶树脂生产法。其中,浙江奉化裕隆化工公司的水相法生产氯化橡胶已开发成功,并批量生产;江苏瑞和新材料股份有限公司(响水县瑞泽化工有限公司)和福建万泰兴化工公司也成功开发出了非四氯化碳溶剂法──一种特殊的氯化橡胶树脂生产工艺,并通过环保总局鉴定,获得*专利,保证了国内氯化橡胶漆的正常生产与供应。

    在国外,德国拜耳公司生产氯化橡胶树脂用的是蒸馏法,蒸馏出四氯化碳后,重新利用。该生产工艺符合蒙特利尔公约的规定。英国国防部重新允许在*海军舰船上用氯化橡胶漆。综上所述,目前,氯化橡胶漆同其他溶剂型涂料一样,没有违背环保法规,没有列入禁用涂料之类。

   由于氯化橡胶漆不能水性化,一般氯化橡胶漆的固含量也只有35%左右,VOC较高。目前,笔者从多家涂料公司的产品说明书得知,同是氯化橡胶底漆,高的固含量已达到49%,低的只有35%。可见提高氯化橡胶的固含量、降低VOC,是提高氯化橡胶漆环保性能的必要措施。

  3.2氯化橡胶漆的改性

    近几年来,国内许多研究单位和涂料厂为发挥氯化橡胶漆优异的防腐蚀性,进行了大量的技术研究工作,主要有:

    (1)增加氯化橡胶涂层的柔软性。氯化橡胶防腐涂料需要足够的柔软性,以适应钢板因气温变化而产生的伸缩。而氯化橡胶漆的涂膜较脆,需添加增塑剂来增加涂层的柔软性。其中,以氯化石蜡应用广泛。有些单位经过试验得出的结论为“氯化石蜡添加总量达到氯化橡胶树脂的20%时,柔软性可达到1~2mm”。

    (2)部分厂家的改性技术。近几年来,国内许多涂料厂和科研单位为发挥氯化橡胶漆的*特性,利用氯化橡胶能与各种树脂(如醇酸、环氧酯、环氧、煤焦沥青、热塑性丙烯酸以及醋酸乙烯共聚树脂等)混用,组成不同的复合体系,改进了氯化橡胶涂层的柔韧性、耐候性、耐腐蚀性,以满足重防腐涂装行业的需要。