氯化橡膠漆屬于重防腐涂料。在C4嚴(yán)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(chǎn)氯化橡膠樹脂,發(fā)展高固含量氯化橡膠漆,并擴(kuò)大氯化橡膠漆在船舶制造、非標(biāo)集裝箱、水利電力、化工和航標(biāo)制造等行業(yè)的應(yīng)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(jié)構(gòu)等7個行業(yè)稱為重防腐涂裝行業(yè),在上述行業(yè)應(yīng)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國重防腐涂料也迅速發(fā)展。2013年,我國涂料總產(chǎn)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(jīng)濟(jì)影響*、與接軌早、涂料涂裝技術(shù)水平*進(jìn)、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(jì)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(yè)中主要的配套涂料之一。近年來,受金融風(fēng)暴的影響,船舶涂料需量減少,加上氯化橡膠樹脂生產(chǎn)法的改變,使氯化橡膠漆用量下跌明顯。據(jù)不完全統(tǒng)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(chǎn)“氯化橡膠漆”。為正確認(rèn)識氯化橡膠漆的環(huán)保性能,全面評估氯化橡膠漆的綜合性能,執(zhí)行ISO12944:2007、GB/T25263–2010《氯化橡膠防腐涂料》等國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn),本文對擴(kuò)大氯化橡膠漆的應(yīng)用范圍、提高氯化橡膠漆的綜合性能,提出若干看法,以達(dá)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(jīng)過氯化改性后制成的橡膠衍生物。氯化橡膠樹脂分子結(jié)構(gòu)規(guī)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(jì)五六十年代末,氯化橡膠漆廣泛應(yīng)用于重防腐行業(yè),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(xiàn)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(yōu)點
由于氯化橡膠樹脂引入了氯元素,構(gòu)成了極性較大的C─Cl鍵,具有化學(xué)上的惰性,因此氯化橡膠涂層有下列優(yōu)異特性:
(1)較好的耐水性、耐候性、耐臭氧性、耐化學(xué)介質(zhì)(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(jīng)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(huán)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(fù)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(yōu)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(nèi),可不加或少加稀釋劑,達(dá)到減少有機(jī)溶劑揮發(fā)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(chǎn)效率。
(4)氯化橡膠漆有優(yōu)異的耐陰極剝離能力。
(5)氯化橡膠漆可直接用于混凝土結(jié)構(gòu)表面,有一定的耐堿能力。寧波鎮(zhèn)海的招寶山大橋是應(yīng)用氯化橡膠漆的*的工程案例。
鑒于氯化橡膠漆的優(yōu)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(gòu)件與混凝土結(jié)構(gòu)等重防腐涂裝行業(yè)。
2.2缺點
氯化橡膠漆自身的化學(xué)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(huán)境下130°C才分解,但在潮濕環(huán)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(fā)性有機(jī)化合物)高,要達(dá)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?;瘜W(xué)品貯罐、管道和化工設(shè)備內(nèi)壁也不宜使用氯化橡膠漆作涂層。
3·氯化橡膠漆生產(chǎn)與應(yīng)用需要解決的問題
3.1氯化橡膠樹脂生產(chǎn)的環(huán)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(chǎn)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(lián)合國發(fā)表《蒙特利爾協(xié)議書》,規(guī)定禁止、限制使用四氯化碳;2005年,中國環(huán)??偩肿鞒隽讼拗剖褂盟穆然嫉囊?guī)定;2010年,中國環(huán)保總局作出了停止使用四氯化碳的規(guī)定。為了保證氯化橡膠漆的正常生產(chǎn),國內(nèi)有3家廠開始研發(fā)環(huán)保型氯化橡膠樹脂生產(chǎn)法。其中,浙江奉化裕隆化工公司的水相法生產(chǎn)氯化橡膠已開發(fā)成功,并批量生產(chǎn);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(fā)出了非四氯化碳溶劑法──一種特殊的氯化橡膠樹脂生產(chǎn)工藝,并通過環(huán)保總局鑒定,獲得*專利,保證了國內(nèi)氯化橡膠漆的正常生產(chǎn)與供應(yīng)。
在國外,德國拜耳公司生產(chǎn)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(chǎn)工藝符合蒙特利爾公約的規(guī)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(huán)保法規(guī),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(chǎn)品說明書得知,同是氯化橡膠底漆,高的固含量已達(dá)到49%,低的只有35%??梢娞岣呗然鹉z的固含量、降低VOC,是提高氯化橡膠漆環(huán)保性能的必要措施。
3.2氯化橡膠漆的改性
近幾年來,國內(nèi)許多研究單位和涂料廠為發(fā)揮氯化橡膠漆優(yōu)異的防腐蝕性,進(jìn)行了大量的技術(shù)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(yīng)鋼板因氣溫變化而產(chǎn)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(yīng)用廣泛。有些單位經(jīng)過試驗得出的結(jié)論為“氯化石蠟添加總量達(dá)到氯化橡膠樹脂的20%時,柔軟性可達(dá)到1~2mm”。
(2)部分廠家的改性技術(shù)。近幾年來,國內(nèi)許多涂料廠和科研單位為發(fā)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(huán)氧酯、環(huán)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(fù)合體系,改進(jìn)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(yè)的需要。