低分子量氯乙烯-乙烯基异丁基醚共聚树脂在溶剂型低VOC防腐涂料中的应用

新材料·新装饰2021年4月第3卷第8期
表1底漆配方(g )
名称配方量配方量配方量树脂
MP15MP25进口公司MP25
18.516.516.5二甲苯
37.540.040.0CP52  1.1  1.6  1.6CP70  1.1  1.6  1.6氧化铁红13.88.68.6超细滑石粉10.515.015.0磷酸锌
15.68.58.5非浮型铝粉浆  3.5  3.5  3.5有机膨润土—  3.5  3.5BYK 161  1.2——BYK 066N循环烘干机
0.5
表2面漆配方(g )
名称配方量配方量配方量树脂MP15MP25进口公司MP25
26.526.526.5二甲苯
38.540.040.0CP52  2.5  2.5  2.5R93018.518.518.5PMA
5.0  5.0  5.0沉淀硫酸钡  5.5  5.5  5.5S-1008.08.08.0
1.2BYK 110——BYK 066N
0.6
新材料及应用
DOI:10.lxzs.1671-9344.202108009作者简介:陈章明(1985—),男,汉族,江苏泰州人,化工工程师,学士。研究方向:氯醚树脂、丙烯酸乳液、二乙基次磷酸盐、二乙基次磷酸酯等衍生物的开发合成。
摘要:文章使用不同分子量氯乙烯-乙烯基异丁基醚共聚树脂分别制备了各型防腐涂料,并测试和对比了各涂料的性能,各型防腐涂料的表征结果显示,分子量最小的MP15氯醚树脂可以制备低VOC 防腐涂料,并具有与常规氯醚树脂相近的性能。
关键词:氯醚树脂;溶剂型低VOC 防腐涂料;有机化合物中图分类号:TQ637
文献标志码:A
文章编号:1671-9344(2021)08-0020-02低分子量氯乙烯-乙烯基异丁基醚共聚树脂
在溶剂型低VOC 防腐涂料中的应用
陈章明,王家凯,曹俊华,王海峰
(江苏利思德新材料有限公司,江苏泰州,225500)
2020年《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》(GB/T 38597—2020)标准发布,其中对于溶剂型涂料中的VOC 含量提出了明确的规定,机械类工业防护涂料中的VOC 限制值为420g /L ,这对于溶剂型涂料体系提出了新的挑战。
abs082氯乙烯-乙烯基异丁基醚共聚树脂[27517-91-5]简称氯醚树脂。由德国BASF 公司在20世纪80年代最先研制成功[1-2];国内在上世纪90年代中期开始在涂料中应用,2003年开始氯醚树脂的生产[3-4]。
氯醚树脂是一种在涂料行业和油墨行业广泛应用的PVC 类共聚物,其不含可皂化酯键,具有耐化学品腐蚀、耐水、耐候性佳等性能,与金属等基质粘结性较好,是重要的船舶漆、金属防腐涂料和高级油墨粘结剂的基体材料之一[5]。
根据高分子溶液黏度的理论可知,在浓度相同的条件下,高分子溶液的黏度与高聚物的分子量或共聚物组成有关,即当分子量不变时,共聚物组成的变化会引起黏度的变化;当共聚物组成不变时,分子量的变化会引起黏度的变化。
氯乙烯共聚物不溶于甲苯,当共聚物中乙烯基异丁
基醚质量分数为4.5%和7.5%时,
共聚物也不溶于甲苯;当质量分数为11.0%时,部分共聚物会溶于甲苯,不溶
部分也表现出溶胀性;当质量分数为13.9%或更大时,共聚物可完全溶解于甲苯中[6]。故市售的氯醚树脂MP 系列中,乙烯基异丁基醚的含量在20%以上,其中,分子量越小的氯醚树脂乙烯基异丁基醚含量也相对越多,分子链的柔韧性也越佳。氯醚树脂按分子量的大小依次为:MP60/45/35/25/15,不
同分子量的氯醚树脂在同一溶剂中有不同的溶解粘度。
本研究使用两种不同分子量的氯醚树脂,分别制备了不同VOC 含量的防腐涂料,并测试和对比了各自的应
用性能。
1各型防腐涂料的制备
数控转塔冲床模具(1)主原材料以及配方。表1、表2分别为底漆配方、面漆配方。
(2)
涂料制备工艺。按照配方中先液体后固体的顺序依次加入表中所述原料和等重量的玻璃珠,使用高速
震荡机分散至细度不大于50滋m ,过滤即得面漆。(3)测试所用样板。表3为底漆样板和底漆面漆复合样板的制备。
20--
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图2复合涂层耐盐雾测试效果
MP15
利思德MP25某进口公司MP25
表4各型涂料的VOC 含量(烘箱法105℃1h;%)
牌号
底漆VOC 含量
面漆VOC 含量
MP 1536.236.3MP 25
40.537.7进口公司MP 25
40.6
37.7
新材料及应用
2各型防腐涂料的表征结果
2.1各型涂料中的VOC 含量测试
表4为采用烘箱法在105℃的条件下烘烤1h 后各型涂料的VOC 含量。
2.2底漆附着力(划格法)
MP15、MP25及某进口公司MP25的底漆附着力较好,均可达到1级且无明显剥落、缺损等状况。2.3底漆耐冲击性能
50cm 落锤冲击。
MP15、MP25及某进口公司MP25正冲均可通过,反冲均未通过,凸起顶端出现缺损。2.4底漆弯曲性能
MP15、MP25及某进口公司MP25均可通过3mm 弯曲试验,折弯处未出现剥落、分层等现象。2.5底漆耐盐水性能(3%NaCl 溶液168h )
图1为底漆耐盐水测试效果,可以看出,经过3%NaCl 溶液的168h 浸泡后,MP15、某进口公司MP25漆膜表面无起泡、无锈蚀、无剥落,MP25漆膜表面无起泡、无剥落,但是有轻微的锈蚀。
2.6复合涂层耐中性盐雾实验(1000h )
图2为复合涂层耐盐雾测试效果,可以看出MP15、MP25、某进口公司MP25经1000h 中性盐雾试验后,涂层均不起泡、不生锈、不剥落。2.7综上表征结果
MP15树脂因其较低的分子量,具有更好的溶解性,故在设计防腐涂料的配方时,可以减少溶剂的使用量。
因其具有更好的柔韧度,也可以适度地减少增塑剂的使用量,通过上述的调整,可以制备出相对更低的VOC 、更高固含量的溶剂型防腐涂料。
通过使用各型树脂制备涂料和表征的结果表明,在
基础性能测试中,低VOC 配方下MP15氯醚树脂的附着力、柔韧度、耐盐水、1000h 中性盐雾等试验均和MP25树脂无明显差异。3结语
氯醚树脂为传统的溶剂型防腐涂料用树脂,在多种领域均被运用,如船舶涂料、集装箱涂料、导电涂料及防火涂料等[7]。
新国标的发布对涂料行业中溶剂型涂料的发展指出了明确的方向,在此基础上,各原料厂商也需要进行相应的创新,以适应市场的发展和法规的更新要求。MP15低分子量氯醚树脂为制备低VOC 涂料提供了一条新的思路。可以通过调整树脂的特性,从而在小范围改变配方体系的情况下,达到低VOC 的
法规要求。
此文中的配方为基础涂料配方,本领域技术人员可根据实际应用条件,与其他树脂进行复配和调整涂料配方,以获得比此篇中各项性能更佳的基础配方。参考文献院
[1]刘岭梅.氯乙烯-乙烯基异丁基醚树脂产品应用简介[J].江苏氯碱,2000(4):6-8.
[2]罗文.取代氯化橡胶的新型树脂[J].中国涂料,1997(2):43-45.
[3]王塘.氯醚耐腐蚀涂料[J].腐蚀与防护,1996(4):21.[4]王华进,王贤明,张志德,等.氯乙烯-乙烯基异丁基醚树脂在涂料中的应用[J].中国涂料,2003(S1):12-13.
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[6]包永忠,张炎,唐志虎,等.氯乙烯-异丁基乙烯基醚共聚物组成及性能[J].合成树脂及塑料,2006(4):54-56.[7]郭晓军,何鱼游,李小朋,等.氯醚树脂重防腐涂料[J].涂料工业,
2007,37(1):33-35.
图1底漆耐盐水测试效果
表3底漆样板和底漆面漆复合样板的制备
检验项目底材类型底材尺寸漆膜厚度(滋m )
涂装要求耐冲击性能马口铁板120×50×(0.2~0.3)刷涂1道,养护24h 30左右弯曲试验马口铁板120×50×(0.2~0.3)
刷涂1道,养护48h 30左右划格试验钢板30左右刷涂1道,养护48h
耐盐水性
钢板60~80刷涂2道,每道间隔24h ,养护7d
耐盐水性钢板刷涂1道底漆,1道面漆,每道间隔24h ,养护7d 80~100耐盐雾性
钢板
刷涂2道底漆,2道面漆,每道间隔24h ,养护7d
120~160
样板底漆样板
锁接头底漆面漆
复合样板筋膜仪
————
21--

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