1 前言

众所周知, 腐蚀每年给国民经济带来巨大的损失。随着经济的发展, 防腐行业已深入到各个领域。目前, 国内用防腐涂料无论在品种、质量和性能等方面还不能满足各个领域对防腐性能的不同要求。因此, 选择高性能树脂, 研制质优价廉的高性能防腐涂层配套体系, 并方便施工、保养、维修容易是其发展的方向。高性能高氯化聚乙烯涂料, 因其溶解性好、无毒、耐水、耐腐蚀、耐大气老化、施工方便、综合性能优异而正在逐步推广, 并广泛应用于多个领域。
 

2 高性能高氯化聚乙烯树脂的发展状况

高氯化聚乙烯( 简称HCPE ) 的生产, 在1993 年时, 国外只有英国的ICI 公司, 美国的杜邦公司和日本的旭东升公司三个生产厂家。在国内, 由于其对生产条件要求苛刻, 工业化生产难度大, 技术含量高等原因, 1992 年以前还只是实验室中的生产。到1993 年7 月实现了工业化批量生产, 在莱州聚富高分子材料有限公司通过了山东省科委组织的"专家鉴定", 属填补国产空白产品。至此, 高氯化聚乙烯的工业化生产及应用在国内拉开序幕。这之后, 陆续出现了几家水相悬浮法生产高氯化聚乙烯的生产厂家, 通过HCPE 树脂生产配方和工艺不断完善, 以及与HCPE 应用单位的配合试验使用, 现已逐步取代了传统溶剂法生产的氯化橡胶。

普通型的高氯化聚乙烯( HCPE ) 树脂如同氯化橡胶一样, 在实际应用于涂料中时, 应与其他合成树脂或增塑剂混合使用, 但是HCPE 树脂与大部分改性树脂不能完全相容, 所制的涂料性能不稳定。为了解决上述问题, 国内有生产厂家对HCPE树脂进行了改性, 改性后的高氯化聚乙烯树脂就称为高性能高氯化聚乙烯树脂( 简称HPE) 。根据公约规定, 2004 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, 而高性能高氯化聚乙烯树脂(HPE) 作为替代氯化橡胶的重防腐涂料的基料,以其优异的质量价格比和环保优势, 有着十分广阔的前景。
 

3 高性能高氯化聚乙烯防腐涂料主要成膜物质(HPE) 的简介

氯含量超过60% 的氯化聚乙烯称为高氯化聚乙烯, 由于分子结构中不含双键, 氯原子是无规则分布, 因此它具有良好的耐候性、耐臭氧性、耐热表化性、耐燃性、耐化学药品性和耐油性, 可作为成膜材料应用。但普通型的高氯化聚乙烯树脂在实际应用于涂料中时, 因与其他合成树脂或增塑剂混合使用混溶性又不好, 因此存在储存稳定性问题。为了解决上述问题, 国内有生产厂家采用在将聚乙烯氯化的同时, 在大分子链上引入两个有效官能团的方法, 改善HCPE 树脂与大多数改性树脂的混溶性, 这种三元共聚而得的氯化聚乙烯树脂称为高性能高氯化聚乙烯树脂( HPE) 。HPE 可作为HCPE 的升级换代产品, 广泛应用于防腐蚀涂料中。
 

4 高性能高氯化聚乙烯防腐涂料的特点

高性能高氯化聚乙烯树脂( HPE) 是一种热塑性硬质脆性树脂, 可以通过选用其它树脂如: 环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂等配合改性外, 同时还需辅以适量的增塑剂, 能使涂层的物理机械性能得以进一步的提高。根据应用场合不同, 选用不同的增塑剂, 例如: 选用氯化石蜡, 可以提高涂料的耐腐蚀、耐燃性; 选用邻苯二甲酸脂类, 可以提高涂料的耐候性; 防污涂料可选用磷酸酯( 或盐) ; 另外针对改性HPE 在加热、紫外光照射等情况下分子内及分子间有脱HCl 倾向, 可增加氯化氢吸收剂, 常用的有环氧大豆油, 铅盐和氧化物等, 使其涂料具有以下特性:

4.1 优异的防腐性能

由于高性能高氯化聚乙烯是一种化学惰性成膜物质, 涂膜对水、气和氧化渗透率特低, 因此封闭性好, 对大气、水分、盐类、碱类、酸类、氧化剂及石油类等都具有良好的抵御性。

4.2 良好的耐候性

高性能高氯化聚乙烯色漆能经受户外大气、紫外光线、氧及冷热变化的作用, 涂膜坚韧耐磨, 稳定性极佳。

4.3 附着力优良

高性能高氯化聚乙烯防腐涂料对钢铁金属表面及塑料、木材等非金属表面和混凝土表面等均具有良好的附着力。同时, 涂层与涂层之间由于成膜物质中的溶剂能起到浸渗作用, 使上下层涂膜能相互

粘成一体, 从而加强了涂膜间的粘附力。

4.4 迅速自干

高性能高氯化聚乙烯防腐涂料系溶剂挥发型涂料, 经施工涂装后, 即很快干燥成膜, 在常温下( 6~ 8) h 后, 就可涂覆第二道涂层。

4.5 施工时不受气温限制

高性能高氯化聚乙烯防腐涂料能在( - 20~80)ºc的环境中施工, 不受季节、气温限制。
4.6 使用方便

高性能高氯化聚乙烯防腐涂料是单组分包装,不需在施工现场临时调配, 即打开包装经搅匀后就可使用。

4.7 较厚的涂层

高性能高氯化聚乙烯厚浆型防腐漆, 若采用刷涂或高压喷涂, 一道膜厚可达70um 左右, 若是经特殊加工制做的厚浆型防腐漆, 采用高压无气喷涂, 一道膜厚可达200um 左右, 较少的涂装道数即可获得较厚涂层。在这方面要比过氯乙烯涂料优越得多。

4.8 施工性

高性能高氯化聚乙烯涂料的喷涂性能优于过氯乙烯和氯化橡胶涂料, 喷涂时不拉丝, 不起泡, 不发白。

4.9 重涂方便

高性能高氯化聚乙烯防腐涂料如在旧涂膜上重新涂漆时, 新旧涂层之间仍有互溶作用, 维修时无需去掉牢固的旧漆膜。

4.10 防毒、阻燃性良好

由于高性能高氯化聚乙烯漆组分中含有较高的" 氯" 的聚合体, 因此有抑制毒菌滋长的性能。器材表面万一遇到火源时, 涂膜能分解成氯气并形成具有热障作用的多孔性炭化层, 而且有良好的阻燃性能。