氯磺化聚乙烯在卷材涂料中的应用

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0 　引　言

我国卷材涂料的发展时间虽然不长 , 但在短短的十几年的时间里快速赶上了国外几十年的发展 [ 1 ] , 生产技术日趋成熟和完善 , 产品质量也逐步提高。但是我国卷材涂料的产量和市场的实际需求之间还存在很大的缺口 [ 2 ] 。

涂层满足加工条件是必要的 , 但要在户外保光保色防腐才是最重要的 , 加工在很短时间内就可完成 , 而户外耐候性却是几十年的大计 [ 3 ] 。基于我国的实际情况 , 平衡好以上两种因素 , 开发超耐候、宜加工的涂料涂装体系 , 是我国卷材涂料的发展方向。本文介绍了采用氯磺化聚乙烯 (CSPE) 制备的卷材涂料的应用情况。

1 　小试试验

本涂料以 CSPE - 30 与合成树脂固化剂为基料 , 它是在对原有的 CSPE 常温涂料进行技术改造的基础上制成的。

通过小试和在鞍山钢研所辊涂试验机组试涂 , 涂层底面合一 , 可适应一涂一烘的工艺要求 , 具有良好的加工性和户外耐候性。本涂料为无光漆 , 其技术指标和检测结果见表 1 。

2 　改进试验

2. 1 　原　料

原料的名称及规格见表 2 。

表 1 　检测结果及技术指标

表 2 　原料名称及规格

2. 2 　试涂检测结果

氯磺化聚乙烯卷材涂料中的 CSPE 有机分散体与 TMPD 聚酯树脂在合成树脂的作用下 , 经高温快速固化后形成体型结构的不溶不熔的高聚物涂膜 , 实验室产品的技术指标和检测结果见表 3 所示。

表 3 CSPE 涂料检测结果

　　经过反复小试验 , 选出的样品多次在鞍山钢铁研究所涂层钢板工业性试验机组试涂 ( 所用基板为鞍钢钢研所提供的厚度为 0 1 8 mm 的冷轧钢板 ) 。部分卷材涂料试验检测结果见表 4 。

表 4 　鞍钢试涂的 CSPE 涂料检测结果

　　卷材涂料涂装时炉道温度 300 ℃ 以上 , 板温 210 ～ 250 ℃ 之间 , 烘烤时间大约在 50 ～ 120 s; 涂膜较薄 , 最厚的在 20 μ m 左右 , 最薄的仅 3 ～ 5 μ m, 因此涂料所选用的颜料遮盖力要强 , 填料的粒径应 < 10 μ m [ 4 ] 。试验中 , 我们选用了耐候性良好的金红石型二氧化钛 (R - 820) 和酞菁系颜料 ( 如酞菁蓝和酞菁绿等 ) 。

3 　漆膜性能

3. 1 CSPE 的结构特性

CSPE 平均相对分子质量约 20 000 。分子结构中有氯原子可增强涂膜的耐油、耐燃、耐溶剂性 , 并可提高涂膜的物理机械性能等。而氯磺酰基的存在 , 可使其在固化剂的作用下易于发生交联。因其具有高度饱和的化学结构 , 故不易变色 , 具有较好的耐候性、耐天然老化及耐化学药品性 [ 5 ] 。由于树脂本身是弹性材料 , 故具有柔韧性、耐磨性 [ 6 ] , 是防腐涂料的优良树脂基料。

3. 2 CSPE 的相容性

CSPE 与许多合成树脂有良好的相容性 , 选择加入不同的树脂 , 可以提高 CSPE 涂料的干性、硬度、附着力 , 改善其粘附性及化学稳定性等 , 从而获得不同性能要求的涂料 [ 7 ] 。通过试验 , 选用了 TMPD 聚酯树脂等合成树脂。

3. 3 　改性 CSPE 耐老化涂层

CSPE 是一种特殊的合成橡胶 , 固化后的涂膜保色性好 , 既有优良的户外耐候性 ( 其色漆漆膜能吸收紫外线 ) [ 6 ] 及耐老化 ( 优于硅橡胶、氟橡胶 ) 性能 [ 7 ] 、耐氧化剂、耐臭氧、耐酸耐碱 [ 6 ] , 又有良好的物理机械性和加工性能 [ 8 ] 。

热硫化的改性 CSPE 涂层比冷硫化的涂层的耐老化、耐水和附着力等方面的性能更为优良 [ 9 ] 。以合成树脂、 CSPE 与其他材料反应制得的涂料 , 在耐水、耐热、耐化学品、单组分贮存稳定性、交联度、色稳定性、着色能力、耐污染、清涂料成膜透明、涂料生产中易分散等 10 个方面 , 显示了明显的优越性。

4 　结　语

从小试验及实际试涂来看 , 本涂料除满足辊涂工艺要求高温快速固化 , 还兼具有底漆和面漆两者的性能 , 可满足机械加工性和户外耐候性 , 且具有良好的附着力和耐腐蚀性能 , 其主要性能接近或达到“三部”攻关技术指标的要求。