单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料
t 钟 鑫1 孙 慧2 张 娣1
( 1 郑州双塔涂料有限公司, 450016; 2 郑州市建三公司, 450052)

1 前言
随着经济的迅速发展, 防腐蚀工程日益增多,防腐蚀条件也日益苛刻, 因此对高质量的防腐涂料也提出了更高的要求。氯磺化聚乙烯是以聚乙烯为原料, 经氯化和氯磺化反应而制得的高分子化合物, 其分子结构饱和, 无发色基团存在, 用它制成的涂料抗氧、耐候和保色性能优异, 透湿性和透气性明显低于其它涂料。因此具有优异的耐酸、碱、盐及抗化学腐蚀性能, 广泛应用于石油、化工等行业, 其使用寿命是其它防腐涂料的( 1~ 3) 倍, 而且, 使用方便, 省工节时, 提高了劳动效率和经济效益。以下介绍研制出的单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料。

2 实验部分
211 涂料配方
单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料配方见表1。

212 制备工艺
( 1) 检查溶剂是否带水, 然后将无水溶剂加入带搅拌的溶解釜中, 加入氯磺化聚乙烯, 封好加料口, 常温搅拌( 8~ 15) h 使之成为20% 的透明胶液基料;
( 2) 将自制的20% 的基料打入拌料缸, 开始搅拌, 依次加入预先溶好的改性树脂、稳定剂、固化剂、促进剂、颜填料, 待浆调匀后, 进砂磨机研磨至细度为55Lm 以下, 打入调漆缸调节颜色至符合样板色差为止, 然后加入混合溶剂调整粘度, 过滤, 包装。
213 性能指标
对氯磺化聚乙烯防腐涂料进行了全面和长期的性能测试, 其结果如表2 所示。
表2 单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料性能指标及其与双组分的性能指标对比

由表2 可以看出单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料的性能指标, 已达到或超过化工部双组分氯磺化聚乙烯防腐涂料的标准, 产品已广泛应用于受化工气体腐蚀的工业建筑水泥墙面、钢铁结构、化工管道的防腐蚀涂装, 防腐蚀效果良好, 深受广大用户的青睐。

3 结果与讨论
311 固化剂的确定
氯磺化聚乙烯涂料的成膜是固化剂与氯磺酰基反应而交联固化的, 其固化剂可以是各种极不相同的有机或无机化合物[ 1], 这可在广泛的范围内改变涂膜的性能。对于单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料不但要考虑涂膜性能问题, 而且还要解决贮存稳定性的问题。所以作为单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料的固化剂必须满足: ¹ 固化剂反应后首先要保证涂膜具有合适的交联密度, 才能保证涂膜优异的防腐性能; º 固化剂与氯磺酰基反应要有合适的活化能, 才能延缓或通过加入助剂延缓它在罐内交联而又不影响其在空气中的交联; 若它与氯磺酰基反应活化能太高, 则交联发生困难, 涂膜近似于非交联型, 涂膜性能必定下降; 若该活化能太低则很难通过加入助剂延缓其在罐内的交联, 贮存稳定性必定下降。鉴于以上情况, 选用固化剂1, 它不但有合适的交联密度和贮存稳定性, 而且还能增加涂膜附着力。
312 促进剂的确定
单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料的促进剂, 它不但要增加固化剂与氯磺酰基交联时的活性, 还要使其具有很好的贮存稳定性。通过实验, 选择促进剂1 和促进剂2 的并用, 这不但有很好的罐内贮存性, 而且涂刷后能够大大增加固化剂与氯磺酰基的反应活性, 从而加快了固化速度, 也满足了涂膜交联密度大的条件。
313 改性树脂的确定
氯磺化聚乙烯虽具有优良的耐酸、碱、盐及化学腐蚀的性能, 但涂膜与底材附着力较差, 而且硬度较低[ 2] 。为了提高氯磺化聚乙烯涂料的物理机械性能, 常常加入一定量的改性树脂, 如E20 环氧树脂、210 酚醛树脂、过氯乙烯树脂、氯化橡胶、石油树脂、古马隆树脂等。表3 为常用改性树脂与氯磺化聚乙烯的混溶情况及存放期。但这些树脂都会对氯磺化聚乙烯涂料储存期产生一定影响[ 3] , 把它们加入到氯磺化聚乙烯涂料中会缩短涂料的存放期, 而且有些树脂的官能团能同氯磺化聚乙烯反应发生交联而引起氯磺化聚乙烯涂料化变质[ 4] 。因此选用了与氯磺化聚乙烯贮存稳定性较好的改性树脂1 与改性树脂2 并用, 不但提高了氯磺化聚乙烯的附着力和硬度, 而且还增加了其耐稀酸、稀碱和水汽渗透性。若单独使用树脂1, 虽然其附着力和硬度都提高了很多, 但其与氯磺化聚乙烯的混溶性并不是很好, 因此通过加入了与两者混溶性较好的改性树脂2, 改善其混溶性, 从而也提高了涂料的贮存稳定性。

4 结语
单组分氯磺化聚乙烯防腐涂料经过长期的应用证明: 该涂料具有优异的耐候性、耐酸碱、耐化工大气、耐化学药品性能以及优良的物理机械性能和施工性能, 生产工艺简单、原材料货源充足、价格低廉、技术可行, 可广泛应用于受化工介质腐蚀的缸、槽、水泥墙面、钢铁结构、化工管道的防腐蚀涂装, 具有明显的经济和社会效益。