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高性能高氯化聚乙烯樹脂在船舶漆中的應用

發布日期:2021/11/29


王岳惠(奉化市生產力促進中心, 315500 )
范熠侃(上海關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
    隨著我國船舶工業的日益發展,作為與船舶工業緊密相關的船舶漆也正不斷變革創新。選擇高性能樹脂,建立合理的涂裝體系,實現保養維修簡單化及環境衛生的安全化是船舶漆研究發展的方向。
    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。本文通過實驗研究,開發出以 HPE 樹脂為成膜基料的高性能、低粘度、厚膜型船舶漆。

2. 實驗部分
2.1 HPE 樹脂技術參數
     外觀:白色粉末,無雜質;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 產地及規格 配比 /%
HPE 樹脂 奉化裕隆生產 13~30
醇酸樹脂 工業品,進口 12~30
增塑劑 工業品,進口 4~7
分散劑 BYK 公司產 適量
防沉、防流掛劑 工業品,進口 適量
R-930 鈦白粉 日本石原產 15~22
滑石粉 國產 5~10
碳酸鈣 國產 5~10
溶劑 國產 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,至細度符合要求指標;

  2.3.3在攪拌下,依次加入預先溶解好的 HPE 樹脂液、增塑劑、溶劑,分散均勻后,用溶劑調節涂料粘度。

  2.3.4涂料性能指標

按表 1 配比制得的 HPE 船舶漆性能指標如表 2 所示。
表 2 HPE 船 舶 漆 性 能 指 標

檢測項目 技術指標 檢測結果
容器中狀態 無異物、無結塊、均一狀態
細度 / μm ≤ 45 35
粘度 /KU 66~72 70
干燥時間 /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 生銹 1 級
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 2 通過
人工加速老化( QUV ) /h 600 粉化 0 級
變色 1 級
貯存穩定性(加速) /d 狀態良好

3. 結果與討論
3.1 改性樹脂和增塑劑的選擇
    能與 HPE 混溶的樹脂很多,實驗中我們結合 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。為進一步提高涂膜的物理機械性能,配方設計中選用了耐腐蝕、便宜易得的氧化石蠟作為增塑劑。
3.2 助劑的選擇
    隨著涂料技術的發展,助劑的選擇越來越受到涂料配方師的重視。本文選用適當的防沉劑、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,同時提高了涂料的貯存穩定性。
3.3 產品特性
    涂料配方師經常在設計產品時發現,設計某一產品并不因難,關鍵是設計出來的產品要有個性化和特色,符合甚至引導市場需求。本文使用的低粘度 HPE 樹脂能與多種樹脂以任意比相容,同時溶解性好,這樣就可以通過調節樹脂比例、選用合適溶劑來設計適用于不同領域的產品,設計出的產品除具有低粘度、高固體分、成本適中等一般特性外,還具有與其他產品的差異化、具有行業應用特色等優勢。本文通過實驗,選用 HPE 樹脂設計出快干、重涂好、配套適應性強、施工簡單方便的船舶漆,應用于實船涂裝中,獲得良好的性價比。
(此文章發表于《涂料工業》雜志 2002 年,第 11 期)。

 


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