王岳惠(奉化市生產(chǎn)力促進(jìn)中心, 315500 )
范熠侃(上海關(guān)西涂料化工有限公司, 201907 )
摘要:在船舶漆中加入高性能高氯化聚乙烯樹脂以提高耐候性,改善其綜合性能。
關(guān)鍵詞:高氯化聚乙烯樹脂;船舶漆;耐候性;性能
1. 前 言
隨著我國(guó)船舶工業(yè)的日益發(fā)展,作為與船舶工業(yè)緊密相關(guān)的船舶漆也正不斷變革創(chuàng)新。選擇高性能樹脂,建立合理的涂裝體系,實(shí)現(xiàn)保養(yǎng)維修簡(jiǎn)單化及環(huán)境衛(wèi)生的安全化是船舶漆研究發(fā)展的方向。
高性能高氯化聚乙烯樹脂( HPE )因其溶解性好、無毒、耐水、耐腐蝕、耐大氣老化、施工方便、綜合性能優(yōu)異而廣泛用于船體外板涂料、甲板涂料、上層建筑外部涂料。本文通過實(shí)驗(yàn)研究,開發(fā)出以 HPE 樹脂為成膜基料的高性能、低粘度、厚膜型船舶漆。
2. 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 HPE 樹脂技術(shù)參數(shù)
外觀:白色粉末,無雜質(zhì);加熱殘量:< 0.5%(130 ℃ ,2h); 粘度 :50~150mPa · s(25 ℃ ,40% 甲苯溶液 ) ;氯含量: 65%~70% ;貯存穩(wěn)定性:一年不分層、不渾濁。
2.2 原料及配比
表 1 列出了高性能高氯化聚乙烯樹脂改性船舶漆的配方。
表 1 HPE 船 舶 漆 配 方
原材料名稱 | 產(chǎn)地及規(guī)格 | 配比 /% |
HPE 樹脂 | 奉化裕隆生產(chǎn) | 13~30 |
醇酸樹脂 | 工業(yè)品,進(jìn)口 | 12~30 |
增塑劑 | 工業(yè)品,進(jìn)口 | 4~7 |
分散劑 | BYK 公司產(chǎn) | 適量 |
防沉、防流掛劑 | 工業(yè)品,進(jìn)口 | 適量 |
R-930 鈦白粉 | 日本石原產(chǎn) | 15~22 |
滑石粉 | 國(guó)產(chǎn) | 5~10 |
碳酸鈣 | 國(guó)產(chǎn) | 5~10 |
溶劑 | 國(guó)產(chǎn) | 適量 |
2.3 操作工藝
2.3.1將部分溶劑、醇酸樹脂、分散劑、防沉劑混合均勻;
2.3.2高速分散 R930 、滑石粉、碳酸鈣,至細(xì)度符合要求指標(biāo);
2.3.3在攪拌下,依次加入預(yù)先溶解好的 HPE 樹脂液、增塑劑、溶劑,分散均勻后,用溶劑調(diào)節(jié)涂料粘度。
2.3.4涂料性能指標(biāo)
按表 1 配比制得的 HPE 船舶漆性能指標(biāo)如表 2 所示。
表 2 HPE 船 舶 漆 性 能 指 標(biāo)
檢測(cè)項(xiàng)目 | 技術(shù)指標(biāo) | 檢測(cè)結(jié)果 |
容器中狀態(tài) | 無異物、無結(jié)塊、均一狀態(tài) | |
細(xì)度 / μm | ≤ 45 | 35 |
粘度 /KU | 66~72 | 70 |
干燥時(shí)間 /min | ≤ 30 | 20 |
施工性能 | 刷涂、輥涂、空氣噴 涂、無氣噴涂良好 | 符合要求 |
涂膜外觀 | 平整 | 符合要求 |
耐鹽水( 3%NaCl , 20 ℃) /d | 30 | 無起泡 |
耐酸性( 3%HCl , 20 ℃) /h | 24 | 無異常 |
耐堿性( 3%NaOH ) /h | 24 | 無異常 |
耐鹽霧性 /h | 800 | 起泡 0 級(jí) 生銹 1 級(jí) |
耐溫差變化( -20~80 ℃) | 涂膜良好 | |
柔韌性 /mm | 1 | 通過 |
耐沖擊性 /cm | 50 | 通過 |
附著力(劃格法) / 級(jí) | 2 | 通過 |
人工加速老化( QUV ) /h | 600 | 粉化 0 級(jí) 變色 1 級(jí) |
貯存穩(wěn)定性(加速) /d | 狀態(tài)良好 |
3. 結(jié)果與討論
3.1 改性樹脂和增塑劑的選擇
能與 HPE 混溶的樹脂很多,實(shí)驗(yàn)中我們結(jié)合 HPE 樹脂和船舶漆的特性選用醇酸樹脂與 HPE 拼用,改善了涂層的附著力及物理性能,大大提高了涂膜的裝飾性。為進(jìn)一步提高涂膜的物理機(jī)械性能,配方設(shè)計(jì)中選用了耐腐蝕、便宜易得的氧化石蠟作為增塑劑。
3.2 助劑的選擇
隨著涂料技術(shù)的發(fā)展,助劑的選擇越來越受到涂料配方師的重視。本文選用適當(dāng)?shù)姆莱羷?、防流掛劑?BYK 公司的分散劑等,滿足了船舶漆厚涂、均一、施工方便等方面的要求,同時(shí)提高了涂料的貯存穩(wěn)定性。
3.3 產(chǎn)品特性
涂料配方師經(jīng)常在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)某一產(chǎn)品并不因難,關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品要有個(gè)性化和特色,符合甚至引導(dǎo)市場(chǎng)需求。本文使用的低粘度 HPE 樹脂能與多種樹脂以任意比相容,同時(shí)溶解性好,這樣就可以通過調(diào)節(jié)樹脂比例、選用合適溶劑來設(shè)計(jì)適用于不同領(lǐng)域的產(chǎn)品,設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品除具有低粘度、高固體分、成本適中等一般特性外,還具有與其他產(chǎn)品的差異化、具有行業(yè)應(yīng)用特色等優(yōu)勢(shì)。本文通過實(shí)驗(yàn),選用 HPE 樹脂設(shè)計(jì)出快干、重涂好、配套適應(yīng)性強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單方便的船舶漆,應(yīng)用于實(shí)船涂裝中,獲得良好的性價(jià)比。
(此文章發(fā)表于《涂料工業(yè)》雜志 2002 年,第 11 期)。