聚糖树脂改性氯化橡胶涂料的研究

   日期:2021-10-14     浏览:209    
核心提示:聚糖树脂改性氯化橡胶涂料的研究汪耿豪,李祥超,杨红波,孙 坤 (杭州悍马涂料玻璃有限公司,浙江杭州 311251)0 引言氯化橡胶
聚糖树脂改性氯化橡胶涂料的研究
汪耿豪,李祥超,杨红波,孙 坤 (杭州悍马涂料玻璃有限公司,浙江杭州 311251)

0 引言
氯化橡胶是由天然橡胶或者合成橡胶经过氯化改性后制成的橡胶衍生物,为无毒、无味,对人体皮肤无刺激性的白色粉末或细片状固体。由于其分子结构规整、饱和、极性小,无活性化学基团,其涂膜化学稳定性高、耐候性良好、干燥快、水蒸气渗透性低、耐水性好、对酸、碱、盐有一定的抗腐蚀性。氯化橡胶在我国有广泛的应用,在涂料行业中主要应用于船舶漆、集装箱漆、路标漆和钢结构防腐等领域。虽然氯化橡胶本身无毒,但早期的生产方法中采用四氯化碳作溶剂,会对人身安全和大气环境造成一定的危害,而“蒙特利尔议定书”也规定禁止生产和使用四氯化碳,这大大限制了氯化橡胶的应用。但由于氯化橡胶的重要作用以及水相悬浮法、非四氯化碳溶剂法等新生产技术的日趋成熟,氯化橡胶仍将在以后的生产、生活中扮演重要的角色。氯化橡胶的漆膜较脆,在制备涂料时往往需要添加一定量的增塑剂,主要是氯化石蜡。但是在实际应用中发现,氯化石蜡的加入不仅降低了其耐候性,也降低了其防腐性,而且氯化石蜡加入量过多对漆膜的干燥时间和硬度等也会产生很大影响。另外,氯化橡胶涂料生产时一般需要加入大量的有机溶剂,而降低VOC(挥发性有机化合物)含量是目前涂料发展的必然趋势,这就需要对氯化橡胶涂料进行改性,其中聚糖树脂是一种不错的选择。所谓聚糖树脂其实是聚糖聚醚类功能高分子聚合物与多种涂料助剂的混合物,既是乳化剂、稳定剂,同时又是成膜物质。聚糖树脂在醇酸涂料中应用较多,在光泽、硬度、防流挂性、降低黄变性及附着力、柔韧性、耐候性、防沉淀等方面均能有所改善,还可降低成本5%~12%,能有效降低VOC 含量10%~25%[1],另外,聚糖树脂还具有增稠、防沉、促干的效果。本文使用聚糖树脂对氯化橡胶涂料进行了改性,并对改性后涂料的贮存稳定性、施工性、耐老化性、耐碱性和耐盐水性等方面进行了研究。
 
1 实验部分
1.1 实验配方
使用前,先用5 倍的水稀释聚糖树脂,搅拌均匀后,再添加到涂料中,并高速搅拌均匀,才能达到佳效果。
制漆工艺:先用煤焦油将氯化橡胶分散至透明、无颗粒,加入膨润土和聚酰胺蜡搅拌均匀,再加入分散剂和溶剂,投入颜填料,搅拌均匀后研磨至细度30 μm。按比例加入氯化石蜡和聚糖树脂后高速分散均匀。
对比实验配方见表1。

1.2 结果与讨论
1.2.1 性能检测结果
不同配方涂料的性能检测结果见表2。
1.2.2 聚糖树脂对漆膜干燥时间和机械性能的影响
实验证明,聚糖树脂添加到氯化橡胶涂料后无异常现象,罐内状态和喷板板面状况均正常,于室温和50℃下热贮存1 个月以上均无异常,具有良好的贮存稳定性。
由表2 可见,聚糖树脂的加入与添加氯化石蜡一样,都可以有效地提高涂膜的机械性能,但是氯化石蜡加入后对干燥时间以及涂膜的硬度有较大影响,而添加聚糖树脂则几乎无影响,甚至稍有改善。
1.2.3 聚糖树脂对耐碱性、耐盐水性和耐老化性的影响
由表2 可见,氯化石蜡的加入对漆膜的耐碱性、耐盐水性和耐人工老化性都有一定程度的影响,但是添加聚糖树脂对漆膜的这些性能基本无影响,反而有提高,说明聚糖树脂替代氯化石蜡加入到氯化橡胶涂料中可以获得更好的防腐效果。
1.2.4 聚糖树脂的用量
实验结果表明,聚糖树脂加入到氯化橡胶涂料后对机械性能和防腐性能等都有一定程度的改善,但是聚糖树脂的加入使体系的黏度有所上升,当其用量达30% 时,体系黏度变化明显,耐盐水样板划痕处生锈,耐碱样板颜色相比其他配方也更深。另外,由于聚糖树脂在使用时加入了相当量的水,若用量过大会导致涂料体系的固含量过低,所以聚糖树脂的用量在10%~20% 之间较为适宜。

2 结语
在氯化橡胶涂料中添加聚糖树脂,使其具有良好的开罐效果和贮存稳定性,可以有效改善涂膜的机械性能、防腐性能以及耐老化性能,降低成本,并且减少了施涂过程中有机溶剂的挥发,具有一定的环保意义,考虑到涂料的防腐性能以及固体含量等因素,聚糖树脂在涂料中的用量以不超过30% 为宜。
 









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