環(huán)氧改性氯化聚烯烴含氟防腐涂料的制備和性能研究

I echnical Research and Development技術(shù)研發(fā)新性氨化聚糯冾腐制各機性能研究口姜方群(杭州油漆有限公司,杭州310011)摘要:介紹了采用以環(huán)氧樹(shù)脂、過(guò)氯乙烯樹(shù)脂、聚四氟乙烯及顏料等原料制成的主劑,配以聚氨酯預聚物為固化劑的雙組分涂料的制備及其性能研究。結果表明,該涂料的涂膜具有優(yōu)異的耐酸堿性能及耐候性,對金屬基體和混凝土基體有較強的附著(zhù)力,可用于化工大氣環(huán)境的防腐。且添加納米聚四氟乙烯對降低涂膜的表面張力有顯著(zhù)的作用。關(guān)鍵詞:環(huán)氧樹(shù)脂;氯化聚烯烴;納米氟樹(shù)脂;防腐涂料中圖分類(lèi)號:TQ630文獻標識碼:A文章編號:1006-2556(2012)080030-04Research on the Preparation and the Performanceof Epoxy Modified Chlorinated Polyolefine FluorideAntifouling CoatingsJiang FangqunHangzhou Paints Co, Ltd, Hangzhou 310011, Zhejiang Province)Abstract: This paper introduces the preparation and the performance of the two-package coatings, the main compositions of thecoatings including epoxy resin, perchloro-ethylene resin, polytetrafluoroethene, pigments and other materials and the curing agentbeing PU pre-polymer. The results show that the coatings film have excellent resistance to acid and alkali and weather resistanceand good adhesion to the metal and the concrete substrates, for the anticorrosion of chemical atmosphere environment. The addingof nano PTFE can significantly reduce the surface tension of the coatings filmKeywords:epoxy resin, chlorinated polyolefine, nano fluororesin, anticorrosion coatings0前言通常,環(huán)氧樹(shù)脂、過(guò)氯乙烯、氯化橡膠等制成防由于化工生產(chǎn)過(guò)程中工藝介質(zhì)的跑、冒、滴、漏腐涂料具有較好的防腐性能,同時(shí)也存在不足之處。等因素造成的腐蝕環(huán)境,不僅對設備、管道等金屬材環(huán)氧涂料具有附著(zhù)力強、耐酸堿性好,但有易老化、料造成腐蝕,同時(shí)對生產(chǎn)廠(chǎng)房建構筑物的腐蝕破壞不耐候、低溫施工固化慢等缺點(diǎn)。氯化聚烯烴樹(shù)脂具及其嚴重,不但影響正常的生產(chǎn),而且因腐蝕造成的有優(yōu)異的耐候性,且成膜性能好、抗氯離子的滲透,設備事故對職工人身安全也會(huì )帶來(lái)嚴重的威脅。因但附著(zhù)力差,容易起皮脫落。因此,對于采用不同的此,重防腐涂料作為化工行業(yè)重要的防腐手段之樹(shù)脂改性以中國煤化工法被廣泛應越來(lái)越受到重視用。本文主要CNMH烯樹(shù)脂、納米2812年第2905I echnical Research and Development技術(shù)研發(fā)聚四氟乙烯、聚氨酯等為主要成膜物質(zhì)的高性能防表1底漆和面漆參考配方腐涂料的制備和性能的研究。序號原料1試驗部分鐵紅底漆白色面漆環(huán)氧樹(shù)脂601-7510~1510~151.1原材料2聚四氟乙烯BLA-10.5-11環(huán)氧樹(shù)脂601-75:江蘇三木;30%過(guò)氯乙烯基3混合溶劑8~128~12料:自制;聚氨酯預聚物:自制;聚四氟乙烯BLA-1:杭分散劑0.5州:天然硫酸鋇:合山化工:鈦白粉960:南京鈦白:甲5鈦白粉96015~20基異丁基酮:吉化;環(huán)己酮:衢化。6氧化鐵紅1.2參考配方氧化鋅以過(guò)氯乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚四氟乙烯為主成膜磷酸鋅物,加入顏料、防銹填料、助劑按一定配比制成底漆9膨潤土1400.50.3和面漆的主劑,以聚氨酯預聚物為固化劑。參考配方□10天然硫酸鋇1250目8-128-12如表1所示。1152氯化石蠟5513制備工藝1230%過(guò)氯基料20~3030~401.31主劑的制備工藝消泡劑00.1將原料1、2加入調漆罐中,高速分散15min,然后漆細度控制到45μm,面漆細度控制到20μm。制備流依次加入原料3~8,高速分散15min后進(jìn)入研磨,底程如圖1所示環(huán)氧樹(shù)脂混合溶劑顏填料、助劑高速分散預分散研磨調漆檢驗成品聚四氟乙烯樹(shù)脂過(guò)濾乙烯基料圖1底漆和面漆制備流程示意圖1.32固化劑的制備異的機械性能。采用公司自行研制的PU60固化劑。該固化劑由合成脂肪酸、苯酐和多元醇,加熱酯化反應合成脂肪2結果與討論酸改性聚酯多元醇;再將聚酯多元醇與TD加熱預2.1成膜樹(shù)脂對性能影響分析聚,再加入適量改性劑降低游離TDI:最后加入一定在化工大氣環(huán)境下應用的防腐涂料,必須符合的助劑攪勻,即制得此固化劑。以下條件:①具有優(yōu)異的附著(zhù)力;②化學(xué)穩定好,耐14分析測試酸堿性能優(yōu),耐候性好;③有優(yōu)異的抗腐蝕介質(zhì)及氯14.1測試樣板的制備離子的滲透,涂膜表面張力低,化學(xué)介質(zhì)不易粘附按照GB丌制板要求,將試樣鋼板表面處理干凈,④具有較好的施工性能,干燥快,在較低的氣溫下也用無(wú)水乙醇擦凈、晾干,將甲乙兩組分按一定比例混可施工,通用性強,不僅可用于金屬基材的涂裝,在合均勻,調整好黏度;在鋼板上按底漆2道,面漆2道混凝土建筑構件上同樣具有優(yōu)異的附著(zhù)力和防腐性均勻涂刷,涂膜厚度約80μm,室溫干燥一周后測試能。環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、氯化聚烯烴及聚四氟乙烯具其各項性能。有優(yōu)異的化學(xué)穩定性,同時(shí)它們的相溶性較好,復配142涂層性能測試結果固化后形成類(lèi)似互穿網(wǎng)絡(luò )的高分子合金形態(tài),使各涂層性能測試方法及測試結果如表2所示從實(shí)種高分子材料在中國煤化工的防腐測數據可以得出該涂料具有較好的防腐性能,及優(yōu)性能和機械性能。HCNMHG中國涂料2012年第27卷第08期技術(shù)研發(fā)"維 escan anu Deveiopment表2涂膜性能測試方法及實(shí)測結果表干時(shí)間h≤2≤0.5GBT1728-1989甲法實(shí)干時(shí)間涂膜附著(zhù)力(劃格法)≤1GBT9286-1988柔韌性/mGB/T1731-1993耐沖擊性/cmGBT1732-1993耐鹽水性涂膜完好GB/T10834-2008耐鹽霧性720h涂膜完好GBT1771-20075%NaOH溶液涂膜完好40%H2SO溶液30d涂膜完好GBT1763-19932.1.1環(huán)氧樹(shù)脂所以它在涂料中不會(huì )凝聚,一直處于均勻的分布狀在本涂料中環(huán)氧樹(shù)脂所起的作用就是提高附態(tài)。添加聚四氟乙烯微粉后,涂膜的表面張力降低,著(zhù)力。環(huán)氧樹(shù)脂分子量的高低決定了它的環(huán)氧基和致密性提高,表面光潔,腐蝕性物質(zhì)不能粘附,進(jìn)羥基含量。在涂料工業(yè)中使用較多的是E20原牌步提高了涂層的防腐性能。一般情況下在底漆添加號601)環(huán)氧樹(shù)脂,其平均分子量為900,羥基含量約量為0.5%,就有明顯的效果。在面漆添加1%以后,25%,可溶于芳烴及醇類(lèi)的混合溶劑,與氯化聚烯烴涂膜的耐候性也大幅提高。類(lèi)樹(shù)脂有較好的混溶性,可以用聚氨酯預聚物固化,22固化劑對防腐性能的影響得到涂膜堅硬、耐化學(xué)性能好的涂層。在本涂料中加重防腐涂料一般要求在常溫下固化,用于常溫入量為樹(shù)脂總量的30%~40%(質(zhì)量分數)是比較理想下的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑主要有多元胺、多元胺加成物和低分子聚酰胺樹(shù)脂等。但不同固化劑的耐化學(xué)品2.1.2氯化聚烯烴樹(shù)脂性、柔韌性、固化速度快慢及不泛白和固化物耐水性氯化聚烯烴樹(shù)脂在涂料中經(jīng)常應用的主要是過(guò)等都有不同的特性。通過(guò)試驗發(fā)現,用多元胺加成物氯乙烯樹(shù)脂、高氯化聚乙烯、氯化橡膠等,它們具有達到了涂料常溫下固化快、柔韌性好、穩定性高、耐優(yōu)異的涂膜封閉性,抗氯離子滲透,耐酸堿性好,同油、耐水的目的。但在工程施工中常常由于配比的穩時(shí)具有優(yōu)異的耐候性,但它們的涂膜附著(zhù)力較差,常定性較差,在冬季低溫固化時(shí)間較長(cháng),在夏季高溫季因涂膜的剝落導致防腐涂層的失效,因此用其他樹(shù)節施工時(shí)間很短,由于施工難度較大,常常引起質(zhì)量脂對其改性是較常規方法。用環(huán)氧樹(shù)脂改性提高附問(wèn)題。在本涂料中選用聚氨酯預聚物作固化劑,不僅著(zhù)力,其防腐性得到提高,機械性能得到改善。溶劑涂膜防腐性能奷,而且具有可在低溫固化,施工配比法生產(chǎn)的氯化橡膠受到環(huán)保的限制,現在主要是用較容易控制等優(yōu)點(diǎn)。水相法生產(chǎn),但質(zhì)量還需提高,同時(shí)氯化橡膠價(jià)格較2.3溶劑的性能的影響高對成本影響較大。高氯化聚乙烯相對較易溶解,溶溶劑對樹(shù)脂的溶解性以及對涂膜的干燥都有影解黏度低,但和氯化橡膠一樣產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩定,對響,良溶劑能使得樹(shù)脂分子均勻地分散在體系中產(chǎn)品成本有一定影響過(guò)氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)較為容易,般說(shuō)來(lái),高沸點(diǎn)的溶劑如環(huán)己酮相對揮發(fā)較慢,對環(huán)來(lái)源廣,價(jià)格低,其耐候性及耐酸堿性非常優(yōu)異,在氧樹(shù)脂的溶解性比較好,但不能多用,否則影響涂膜本涂料中作用主要是提高涂膜的抗滲透性和涂膜的的干燥。酯類(lèi)和酮類(lèi)是過(guò)氯乙烯的良溶劑,對降低體耐候性。用量在樹(shù)脂總量的50%~60%(質(zhì)量分數)系黏度有較好的作用,醇類(lèi)溶劑能很好地溶解環(huán)氧2.1.3納米聚四氟乙烯樹(shù)脂,但有部分與一NCO基團反應,所以本體系中不聚四氟乙烯對大多數化學(xué)藥品和溶劑,表現出能選擇醇類(lèi)溶劑,而是選用酯和酮類(lèi)的混合溶劑。本惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑,聚四氟乙涂料中混合溶劑配比為:m環(huán)己酮):m甲基異丁基烯的機械性質(zhì)較軟,具有非常低的表面能,在固體酮):m(丙二醇醚):m(醋酸仲丁酯)=1:2:3:14。材料中它的表面張力最小而不粘附任何物質(zhì)。本涂料中采用的聚四氟乙烯BLA1是納米級的微粉,最3結語(yǔ)小粒徑達到200~300mm,在環(huán)氧樹(shù)脂中很容易分(1)采用散成納米狀態(tài),由于聚四氟乙烯的表面能非常低中國煤化工聚四氟乙烯CNMHG(下轉第40頁(yè))2612年2910技術(shù)研發(fā)I echnical Research and Development表7產(chǎn)品實(shí)現過(guò)程Al+B+CI復雜較高粗硬A2+B+C1簡(jiǎn)單23456789A3+B+C簡(jiǎn)單高低定高低優(yōu)差優(yōu)差優(yōu)優(yōu)差優(yōu)優(yōu)差優(yōu)優(yōu)粗顧軟較較難受限Al+B+CI+F復雜A2+B+C1+F簡(jiǎn)單低高低高低定高低高受限溶易受限A3+B+C1+E復雜較高較高粗硬較易受限Al+B+C1+E+F復雜粗硬受限A2+B+CI+E+F簡(jiǎn)單A3+B+C1+E+F復雜粗硬較易受限復雜0123A2+B+C2+F簡(jiǎn)單A3+B+C2+F復雜縞高低高高粗硬難受限受限Al+B+C2+E+F復雜低高低交高低高高高軟軟軟軟效軟軟效軟軟難受限A2+B+ C2+E+F15A3+B+C2+E+F復雜限Al+B+C1+D+F復雜A2+B+C1+D+F簡(jiǎn)單寬A3+B+C1+D+F復雜Al+B+C1+D+E+F復雜優(yōu)A2+B+C1+D+E+F簡(jiǎn)單好易寬A3+B+C1+D+E+F復雜較高參考文獻89:4680,130:4,919,727;5049,193:5,055,1365,154,76[朱驥良,吳申年,等顏料工藝學(xué)北京化學(xué)工業(yè)出版社,5,164007;5269841等1989-124]晏波易分散超微細化氧化鐵顏料生產(chǎn)工藝中國涂2]YHT80型外熱式回轉窯說(shuō)明書(shū)泰州恒翔無(wú)線(xiàn)電專(zhuān)用料2011(08):596設備有限公司[3]美國專(zhuān)利編號為4,145229438184,49161946310收稿日期2012-07-1(上接第32頁(yè))及顏料等原料制成的主劑,配聚氨酯預聚物為固化參考文獻劑的雙組分涂料,該涂料的涂膜具有優(yōu)異的耐酸堿[]秦國治.防腐蝕技術(shù)應用實(shí)例.北京:化學(xué)工業(yè)出版性能及耐候性,對金屬基體和混凝土基體有較強的社2002附著(zhù)力,可用于化工大氣環(huán)境的防腐。[2]陳士傑涂料工藝北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1994(2)添加納米聚四氟乙烯對降低涂膜的表面張力[3]李啟珍純堿廠(chǎng)建構筑物的腐蝕與防護純堿工業(yè),2006有顯著(zhù)的作用,使腐蝕介質(zhì)不易粘附和滲透,用于氯14(4):16-17堿和純堿等化工企業(yè)的設備和廠(chǎng)房防腐涂裝具有重[4]洪嘯吟涂料化學(xué)北京科學(xué)出版社,199要的意義。收稿日期中國煤化工CNMHG一