二甲苯甲醛樹(shù)脂在過(guò)氯乙烯涂料的應(yīng)用研究

林宏峰，施德軍

(廣東珠江化工涂料有限公司，廣東 珠海 519050)

過(guò)氯乙烯涂料是運(yùn)用高分子合成技術(shù)，通過(guò)加入環(huán)氧樹(shù)脂和樹(shù)脂基團(tuán)，過(guò)氯乙烯不含有雙皺鍵，而其側(cè)基氯原子的體積小，高分子之間距離近，所以漆膜致密，耐化學(xué)腐蝕優(yōu)良，耐大氣老化性好。但受結(jié)構(gòu)的影響，產(chǎn)品附著力差，溶解度低，所制的漆膜薄，此為影響應(yīng)用面的主要因素[1]。

考察在過(guò)氯乙烯涂料中引進(jìn)搭配使用的樹(shù)脂，從提升產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品性能方能有極有意義，同時(shí)存在著很大的空間。本文通過(guò)引進(jìn)二甲苯甲醛樹(shù)脂，針對(duì)過(guò)氯乙烯樹(shù)脂遇熱易分解，分解后造成漆膜顏色變深，韌性變差，變脆并開(kāi)裂，耐腐蝕性降低情況，解決采用單一的過(guò)氯乙烯樹(shù)脂配制的涂料涂層附著力差問(wèn)題。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

二甲苯甲醛樹(shù)脂(化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1)分子結(jié)構(gòu)中含有羥基、醚鍵等活性基團(tuán)，它能溶于多種聚合物，如聚氯乙烯、硝酸纖維素、過(guò)氯乙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂等等。能起到增塑，增韌作用，增加粘接強(qiáng)度，改進(jìn)光澤，降低成本。用酚類改性，制成耐熱、耐潮濕性良好的，不同用途的改性樹(shù)脂。例如用叔丁酚改性的二甲苯樹(shù)脂。用多元醇改性后，用于聚氨脂二甲苯供應(yīng)，可增加光澤二甲苯甲醛樹(shù)脂，提高對(duì)金屬及木材的粘接力。與不飽和酸等反應(yīng)可制成耐熱、耐腐蝕、吸水性低的不飽和聚酯樹(shù)脂以及飽和聚酯樹(shù)脂[2]。

圖1 二甲苯甲醛樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)圖[3]

過(guò)氯乙烯樹(shù)脂是聚氯乙烯進(jìn)一步氯化的產(chǎn)物。相對(duì)密度(20 ℃)為1.6。含氯量61%～65%。分解溫度140～145 ℃。溶于丙酮、醋酸酯類、二氯乙烷、氯苯等溶劑，但不溶于汽油和醇類。其黏度決定于所用聚氯乙烯的分子量，分子量愈大，氯化后的樹(shù)脂黏度愈高。

失水蘋果酸樹(shù)脂液，使用以松香和順丁烯二酸酐進(jìn)行加成反應(yīng)并以季戊四醇酯化而成的失水蘋果酸樹(shù)脂在芳烴溶劑中進(jìn)行溶解，適用于制造油墨、塑印油墨、油漆、粘合劑，具有漆膜干燥快、堅(jiān)硬、光亮、不泛黃，耐堿、耐水、耐汽油，細(xì)度是指在規(guī)定實(shí)驗(yàn)條件下，在標(biāo)準(zhǔn)細(xì)度板上獲得的讀數(shù)，涂料細(xì)度影響漆膜的耐久性，顏料顆粒突出在漆膜之上，易受外界日光風(fēng)雨的侵蝕或機(jī)械力作用，這些凸出的顆粒會(huì)從漆膜中脫出，使漆膜表面殘留下細(xì)微針孔，因透水性作用漸變?yōu)橐赘g的中心，影響漆膜的耐久性，降低其對(duì)基材的保護(hù)性能。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

二甲苯甲醛樹(shù)脂通過(guò)制作色漿(表1)的方式引入，旨在解決過(guò)氯乙烯涂料著色部分依賴過(guò)氯乙烯色片的傳統(tǒng)，制作好色漿之后，通過(guò)配漆方式將二甲苯甲醛樹(shù)脂與過(guò)氯乙烯涂料充分?jǐn)嚢杈鶆?表2)，起到性能互補(bǔ)的作用。

表1 白色二甲醛甲醛樹(shù)脂色漿配方

表2 白色過(guò)氯乙烯磁漆配方

1.3 性能指標(biāo)

過(guò)氯乙烯磁漆性能指標(biāo)執(zhí)行GB/T25259-2010標(biāo)準(zhǔn)[4]，見(jiàn)表3。

表3 GB/T25259-2010標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 配漆的相溶性

過(guò)氯乙烯樹(shù)脂因具有極強(qiáng)的內(nèi)聚力，對(duì)顏料分散潤(rùn)濕性差，需要極強(qiáng)剪切力才能潤(rùn)濕顏料，一般采用軋片法方式生產(chǎn)著色顏料，而采用研磨工藝制得的漆易分層、沉淀與結(jié)塊[5]。

二甲苯甲醛樹(shù)脂分子組成中有80%以上為二甲苯次甲基結(jié)構(gòu)，能充分與過(guò)氯乙烯樹(shù)脂相溶。使用二甲苯甲醛樹(shù)脂所制作的色漿進(jìn)行配漆，產(chǎn)品貯存穩(wěn)定，無(wú)存在分層與沉淀的情況。

表4 不同色漿的生產(chǎn)工藝

備注：以生產(chǎn)300 kg為例。

2.2 配方的設(shè)計(jì)

配方采用失水萍果酸酐樹(shù)脂液，主要為針對(duì)使用醇酸樹(shù)脂存在著成漆易分層與貯存穩(wěn)定性差的情況，同時(shí)利用二甲苯甲醛樹(shù)脂的加入，穩(wěn)定成漆的貯存性之外起到增塑的作用，同時(shí)根據(jù)樹(shù)脂本身的特點(diǎn)，提升產(chǎn)品耐水、耐化學(xué)性。

2.3 性能檢測(cè)情況

表5 性能檢測(cè)情況

2.4 生產(chǎn)工藝

軋片生產(chǎn)的工藝一般生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，從軋片到包裝需要一周的時(shí)候，在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)存在著溫度過(guò)高易著火的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)若軋片溫度過(guò)高，色片溶解性差，貯存過(guò)程會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重增稠的情況甚至膠凝；溫度過(guò)低則會(huì)存在顏料分散差，制漆易沉淀。而使用研磨二甲苯甲醛樹(shù)脂色漿的生產(chǎn)工藝，周期短，1天可以生產(chǎn)一個(gè)顏色的批次色漿，生產(chǎn)過(guò)程細(xì)度易控制，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，同時(shí)配合失水萍果酸酐樹(shù)脂液的使用，可滿足產(chǎn)品性能的要求。配搭二甲醛甲醛樹(shù)脂，可進(jìn)一步提升產(chǎn)品性能。

3 結(jié) 論

過(guò)氯乙烯樹(shù)脂涂料具有優(yōu)異的防水與防腐性能，成本上對(duì)比其他防腐涂料有優(yōu)勢(shì)。但存在著對(duì)顏料潤(rùn)濕性差，制漆易深沉的情況。本研究通過(guò)引入二甲苯甲醛樹(shù)脂，將過(guò)氯乙烯對(duì)脂、失水萍果酸酐樹(shù)脂液合理搭配，克服生產(chǎn)工藝中存在的不足，使產(chǎn)品的性能在滿足國(guó)標(biāo)要求的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升，縮短生產(chǎn)周期，進(jìn)一步提升產(chǎn)品貯存穩(wěn)定性，降低產(chǎn)品成本。