專利名稱：改性高氯化聚乙烯特種涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性高氯化聚乙烯特種涂料，尤其是指由高氯化聚乙烯樹脂(HCPE)和改性樹脂為主要成膜物質(zhì)的單組分涂料。
背景技術(shù)：
在鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中，涂料一直是其最主要、最經(jīng)濟(jì)有效的防腐蝕方法。目前船舶和一般鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕突出表現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)及暴露在陽光和鹽霧等大氣環(huán)境中部位的破壞。國內(nèi)維修鋼結(jié)構(gòu)和船艙采用的還主要是醇酸及環(huán)氧酯防銹底漆，而外殼部位大多采用醇酸涂料。這些品種的防銹漆和面漆因其耐水、耐候、耐化學(xué)品性能差，只有1-2年的保護(hù)期限，在嚴(yán)酷環(huán)境甚至少于半年。在大型防腐工程中逐步開始使用氯化橡膠、環(huán)氧系列涂料，但環(huán)氧涂料一般只適用于內(nèi)防腐作底漆，因易粉化、耐候性能不佳，不作外防腐面漆使用。氯化橡膠涂料儲存性能不夠穩(wěn)定，而且氯化橡膠一般是用天然橡膠合成，我國天然橡膠資源貧乏，每年需大量進(jìn)口，所以制成的涂料成本較高，比醇酸類涂料高出80％以上；另外，由于采用CCl4等溶劑生產(chǎn)氯化橡膠的工藝造成大氣臭氧層的破壞及對人體的致癌作用，其生產(chǎn)受到限制，歐洲幾個大廠相繼停產(chǎn)，導(dǎo)致進(jìn)口氯化橡膠價格上揚(yáng)，發(fā)達(dá)國家規(guī)定2000年禁止它的生產(chǎn)，而我國也將在2010年限制氯化橡膠的生產(chǎn)。國外積極尋找其替代用品，其中共聚法生產(chǎn)的氯醋樹脂、MP氯醚樹脂和HCPE樹脂的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大。但是MP樹脂價格太高，而氯醋樹脂的耐水性欠佳，因此，國內(nèi)外將主要發(fā)展方向轉(zhuǎn)向高氯化聚乙烯(HCPE)，而且HCPE樹脂的成本也較氯化橡膠低。以HCPE樹脂取代氯化橡膠、氯磺化聚乙烯樹脂是一個必然的趨勢。需要研制一種性能優(yōu)良、價格低廉，且大大提高保護(hù)年限的通用型防銹涂料和外防腐、耐老化涂料，可有效替代目前使用的醇酸、環(huán)氧酯、丙烯酸、氯化橡膠等涂料。
高氯化聚乙烯樹脂，簡稱高氯乙烯樹脂(HCPE)，一般是指含氯量超過60％的聚氯乙烯樹脂。因其分子鏈結(jié)構(gòu)中不含雙鍵，結(jié)構(gòu)飽和，含氯量高，氯原子呈無規(guī)則分布，因此賦予它耐水、耐磨、耐候、耐礦物油、耐化學(xué)品、無毒、阻燃等優(yōu)異性能。但由于HCPE樹脂是聚氯乙烯進(jìn)一步氯化的產(chǎn)物，屬脆性樹脂，單獨(dú)的HCPE涂層對各種基體表面的附著力較差，如果表面處理或施工不當(dāng)，會產(chǎn)生整張剝離的弊病。因此，用其作為涂料的成膜物質(zhì)必須進(jìn)行改性。
廣泛篩選可與HCPE樹脂相溶的改性樹脂，改進(jìn)涂層附著力差、易脫落的缺陷。在用各種樹脂來改性時，必須考慮到既要改進(jìn)HCPE樹脂的缺點，又要盡量保留其優(yōu)點。因此，應(yīng)采用那些用量少而效果大的樹脂，有時可同時采用幾種樹脂進(jìn)行改性。由于HCPE樹脂結(jié)構(gòu)飽和，分子中不含雙鍵，極性較低，引入帶有較多極性基團(tuán)的樹脂，可以改善防銹涂層的附著力和各項防腐蝕性能。在戶外長久使用時，經(jīng)紫外線曝曬后，漆膜易發(fā)黃、發(fā)粘，耐油和抗沾污性能隨之下降。因此，在面漆中添加改性樹脂的主要目的是提高涂膜的耐候性能(即保色、保光性能)，同時提高附著力和光澤等機(jī)械物理性能。
經(jīng)試驗，在防銹底漆中添加二甲苯甲醛樹脂(間二甲苯與甲醛在酸催化劑存在下縮合而得到的一種粘稠樹脂)，添加量為配方重量的5～10％，可大大提高涂層的附著力等機(jī)械物理性能和防銹、防腐蝕綜合能力。在耐候面漆中添加玻璃化溫度達(dá)到65～75℃的丙烯酸樹脂，添加量為涂料配方重量的15～25％，極好地改善了涂料的耐老化性能，使涂膜在長期日光曝曬下，不變色、不泛黃、不粉化、不脫落。各種高效顏填料和分散劑、穩(wěn)定劑等助劑的合理配合使用，使該涂料具有綜合防腐效果。底、面漆涂料的配套使用，可解決各種基材表面涂裝的內(nèi)、外防腐蝕難題，目前國內(nèi)已有少量廠家生產(chǎn)高氯化聚乙烯品種的涂料，但用于高濕、高鹽霧、用于長期日光曝曬等嚴(yán)酷環(huán)境的配套涂料仍屬空白。如CN1126743A專利所述的“HCPE-特種帶銹防銹防腐漆”，未加入與本配方相同的改性樹脂，配方組成也差異極大，且是一種底、面合一的涂料；其機(jī)械物理性能和各項綜合防腐蝕、耐老化指標(biāo)都低于本配套涂料的各項性能指標(biāo)。
研制用于嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境的通用性高氯乙烯防銹漆及高效耐候面漆，對于提高鋼結(jié)構(gòu)防銹涂料及外防腐耐老化涂料的質(zhì)量和使用年限，增強(qiáng)涂料的整體配套性能，將起到極大的推動作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改性高氯化聚乙烯特種涂料，以高氯化聚乙烯樹脂為主要成膜物質(zhì)，添加改性高效樹脂(如底漆中加入二甲苯甲醛樹脂，面漆中加入玻璃化溫度為65～75℃的丙烯酸樹脂)來改善該涂料的附著力、耐候性等各種性能，配以獨(dú)特的配方設(shè)計，添加高效分散劑、增塑劑、增韌劑、防沉劑以及耐蝕的防銹、抗老化顏填料等組成特種防腐涂料。
本發(fā)明是提供一種改性高氯化聚乙烯特種涂料，包括防銹底漆和耐候面漆；防銹底漆按重量比的配方為，(1)高氯化聚乙烯樹脂為15，(2)二甲苯甲醛樹脂為3～8，(3)增塑劑為5～10，(4)增韌劑為0.5～1，(5)穩(wěn)定劑為0.1～0.5，(6)混合溶劑，二甲苯為3～10，除二甲苯之外的芳烴溶劑為20～40，(7)防銹顏、填料，鐵紅為5～8，云母氧化鐵灰為5～10，鋁粉為1～2，磷酸鹽為1～2，石墨為3～8，云母為5～12，
(8)防沉劑為0.1～0.5；而耐候面漆按重量比的配方為，(1)高氯化聚乙烯樹脂為13，(2)玻璃化溫度為65～75℃的丙烯酸樹脂為18～26，(3)增塑劑為5～10，(4)增韌劑為1～1.5，(5)穩(wěn)定劑為0.6-0.9，(6)混合溶劑二甲苯為10～20，除二甲苯之外的芳烴溶劑為20～30，(7)分散劑為0.2～0.5，(8)耐老化顏、填料鈦白為10～15，云母為3～8，硫酸鋇為4～10。
本發(fā)明還提供一種改性高氯化聚乙烯特種涂料，所述增塑劑為氯化石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或幾種的混合物；所述增韌劑為雙酚A型環(huán)氧樹脂或丙烯酸鈉；所述穩(wěn)定劑為亞磷酸苯酯類、磷酸三苯酯、硬脂酸類、氫化蓖麻油中的一種或幾種的混合物。
本發(fā)明還提供一種涂料的制品，所述防銹底漆涂裝3道，該防銹底漆涂膜厚度為120～150μm；而所述耐候面漆涂裝2～3道，該耐候面漆的涂膜厚度為80～100μm。
本發(fā)明極大地提高了該類涂料的附著力等各種機(jī)械物理性能和耐候性能。
具體實施例方式
下面通過實例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明實施例1、本發(fā)明的一個實施例為XB2215改性高氯化聚乙烯防銹底漆，按重量比的配方為(1)高氯化聚乙烯樹脂(HCPE)15，
(2)二甲苯甲醛樹脂5，(3)增塑劑為氯化石蠟7，(4)增韌劑為雙酚A型環(huán)氧樹脂0.8，(5)穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯0.25，(6)混合溶劑為二甲苯10，S100號芳烴溶劑30，(7)防銹顏、填料為鐵紅8，云母氧化鐵灰8，鋁粉1.5，磷酸鹽1.2，石墨5，云母8，(8)防沉劑為有機(jī)膨潤土0.25。
所述增塑劑采用氯化石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選為氯化石蠟；所述增韌劑采用雙酚A型環(huán)氧樹脂或丙烯酸鈉；所述穩(wěn)定劑采用亞磷酸苯酯類、磷酸三苯酯、硬脂酸類、氫化蓖麻油中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選為亞磷酸三苯酯；所述防沉劑采用氣相二氧化硅、有機(jī)膨潤土或甲基吡咯烷酮的一種或幾種的混合物。所述的“除二甲苯之外的芳烴溶劑”可以采用甲苯、三甲苯，優(yōu)選為三甲苯，如揚(yáng)州華倫化工公司生產(chǎn)的S100號芳烴溶劑。
該產(chǎn)品單組分，作為防銹底漆使用，鐵紅色，其性能特點為1.該涂料具有優(yōu)異防腐性能，耐水、耐鹽霧、耐磨、防銹、耐陰極保護(hù)和耐老化性能。
2.快干性，屬溶劑揮發(fā)、物理干燥成膜的單組分涂料，施工方便。一般在室溫條件下，0.5小時即表干。
3.具有優(yōu)異的低溫施工性能，可在-20℃～50℃的環(huán)境中施工，涂裝不受季節(jié)限制，無最長施工間隔要求。
4.具有極強(qiáng)的附著力和優(yōu)良的機(jī)械物理性能，柔韌性高好、抗沖擊強(qiáng)度高，耐磨性能獨(dú)特。
5.重涂及修補(bǔ)性好，維修方便。漆膜層與層之間互溶為一體，有優(yōu)異的層間附著力。與醇酸、氯化橡膠、丙烯酸等涂料配套良好。其主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
“XB22l5改性高氯化聚乙烯防銹底漆”的主要技術(shù)指標(biāo)

實施例2、本發(fā)明的另一個實施例為XB2216丙烯酸改性高氯化聚乙烯船殼漆，按重量比的配方為(1)高氯化聚乙烯樹脂(HCPE)13(2)玻璃化溫度為72℃的丙烯酸樹脂14(3)增塑劑為氯化石蠟8
(4)增韌劑為雙酚A型環(huán)氧樹脂1.2(5)穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯0.8(6)混合溶劑為二甲苯15，S100號芳烴溶劑30(7)分散劑為BYK-163溶液0.3(8)耐老化顏、填料為鈦白11.7，云母4，硫酸鋇6。
所述增塑劑為氯化石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選為氯化石蠟；所述增韌劑為雙酚A型環(huán)氧樹脂或丙烯酸鈉；所述穩(wěn)定劑為亞磷酸苯酯類、磷酸三苯酯、硬脂酸類、氫化蓖麻油中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選為亞磷酸三苯酯；所述分散劑為丙烯酸酯類高分子嵌段共聚物溶液，如BYK-163、BYK-181、BYK-VP-354中的一種或幾種的混合物。所述的“除二甲苯之外的芳烴溶劑”可以采用甲苯、三甲苯，優(yōu)選為三甲苯、如揚(yáng)州華倫化工公司生產(chǎn)的S100號芳烴溶劑。
該產(chǎn)品單組分，作為外防腐面漆使用，其性能特點為1.該涂料具有突出的耐大氣老化、抗紫外線降解、耐臭氧性能。
2.單組分、快干、漆膜飽滿、高光澤，施工簡便。
3.具有優(yōu)異的低溫施工性能，可在-20℃～50℃的環(huán)境中施工，涂裝不受季節(jié)限制，無最長施工間隔要求。
4.具有極強(qiáng)的附著力和優(yōu)良的機(jī)械物理性能，柔韌性高好、抗沖擊強(qiáng)度高，耐磨性能獨(dú)特。
5.重涂及修補(bǔ)性好，維修方便。可與環(huán)氧、環(huán)氧瀝青、氯化橡膠、醇酸、丙烯酸等涂料配套使用，有優(yōu)異的層間附著力。
6.耐鹽霧、耐水和干濕交替性能良好。
其主要技術(shù)指標(biāo)如表2所示。
“XB2216改性高氯化聚乙烯船殼漆”的主要技術(shù)指標(biāo)


本發(fā)明涂有所述涂料的制品，所述防銹底漆涂裝3道，該防銹底漆涂膜厚度為120～150μm；而所述耐候面漆涂裝2～3道，該耐候面漆的涂膜厚度為80～100μm；兩種涂料配套使用。
實施例1“XB2215改性高氯化聚乙烯防銹底漆”和實施例2“XB2216丙烯酸改性高氯化聚乙烯船殼漆”配套使用后，整體防護(hù)涂層達(dá)到的主要性能指標(biāo)見表3。
表3 配套涂層的主要性能指標(biāo)


權(quán)利要求
1.一種改性高氯化聚乙烯特種涂料，包括防銹底漆和耐候面漆；其特征是防銹底漆按重量比的配方為，(1)高氯化聚乙烯樹脂為15，(2)二甲苯甲醛樹脂為3～8，(3)增塑劑為5～10，(4)增韌劑為0.5～1，(5)穩(wěn)定劑為0.1～0.5，(6)混合溶劑，二甲苯為3～10，除二甲苯外的其它芳烴溶劑為20～40，(7)防銹顏、填料，鐵紅為5～8，云母氧化鐵灰為5～10，鋁粉1～2，磷酸鹽1～2，石墨為3～8，云母為5～12，(8)防沉劑為0.1～0.5；而耐候面漆按重量比的配方為，(1)高氯化聚乙烯樹脂為13，(2)玻璃化溫度65～75℃的丙烯酸樹脂為18～26，(3)增塑劑為5～10，(4)增韌劑為1～1.5，(5)穩(wěn)定劑為0.6～0.9，(6)混合溶劑，二甲苯為10～20，除二甲苯外的其它芳烴溶劑為20～30，(7)分散劑為0.2～0.5，(8)耐老化顏、填料，鈦白為10～15，云母為3～8，硫酸鋇為4～10。
2.按權(quán)利要求1所述的改性高氯化聚乙烯特種涂料，其特征是所述增塑劑為氯化石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或幾種的混合物；所述增韌劑為雙酚A型環(huán)氧樹脂或丙烯酸鈉；所述穩(wěn)定劑為亞磷酸苯酯類、磷酸三苯酯、硬脂酸類、氫化蓖麻油中的一種或幾種的混合物。
3.一種涂有權(quán)利要求1或2所述涂料的制品，其特征是所述防銹底漆涂裝3道，該防銹底漆涂膜厚度為120～150μm；而所述耐候面漆涂裝2～3道，該耐候面漆的涂膜厚度為80～100μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改性高氯化聚乙烯特種涂料，由高性能防銹底漆和耐候面漆配套組成，涂裝時一般底漆涂裝3道，面漆涂裝2～3道。其底漆和面漆的主要成膜物質(zhì)為高氯化聚乙烯樹脂和改性樹脂；該涂料的底漆和面漆均為單組份改性高氯化聚乙烯特種涂料，由高氯乙烯樹脂、改性樹脂、增塑劑、增韌劑、防銹顏、填料、分散劑、防沉劑等組成。從而，極大地提高了該類涂料的附著力等各種機(jī)械物理性能和耐候性能。
文檔編號C09D123/00GK1580153SQ200410042339
公開日2005年2月16日 申請日期2004年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月20日
發(fā)明者曹京宜, 付大海, 張鋒, 曹誼華, 劉提敬, 張洪志, 楊光付 申請人:中國人民解放軍海軍裝備技術(shù)研究所