于國(guó)玲，李曉黎，常建英，謝 欣，馬瑞見(jiàn)，別玉超，張繼芳，王學(xué)克，李順霞，丁志華

（1.南陽(yáng)農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，河南南陽(yáng) 473000；2.南陽(yáng)市水性環(huán)保涂料工程技術(shù)研究中心，河南南陽(yáng) 473000；3.南陽(yáng)臥龍漆業(yè)有限公司，河南南陽(yáng) 473000）

0 引言

氯化橡膠是橡膠氯化改性的產(chǎn)物，含氯量65%左右，其分子中的C—Cl 鍵具有優(yōu)良的耐水性、耐候性、耐化學(xué)品性、耐鹽霧性和防紫外線性能，能與環(huán)氧、醇酸、煤焦瀝青等多種樹(shù)脂混溶。以氯化橡膠為主要成膜物的氯化橡膠涂料，干燥快、涂膜堅(jiān)韌致密、耐酸堿鹽溶液、耐化學(xué)品、耐油、耐水，重涂性好。其作為一種重要的重防腐涂料廣泛應(yīng)用于船舶、化工設(shè)備、集裝箱、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、水利電力、港口碼頭設(shè)施、航標(biāo)和海上鉆井平臺(tái)等設(shè)施的表面防護(hù)［1-4］。本研究選用CR20 氯化橡膠為主要成膜物質(zhì)，添加52 度氯化石蠟提高涂膜的柔韌性，用E-20 環(huán)氧樹(shù)脂提高涂膜的附著力，拼用長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂提高涂膜的光澤度，制備出一種綜合性能優(yōu)良的氯化橡膠涂料。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原材料

CR20 氯化橡膠，寧波昊鑫裕隆新材料有限公司；52 度氯化石蠟，滄州華澤化工有限公司；E-20環(huán)氧樹(shù)脂，江蘇三木化工股份有限公司；389-9 長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂，南陽(yáng)臥龍漆業(yè)有限公司；有機(jī)膨潤(rùn)土，河南信陽(yáng)市平橋區(qū)昌泰膨潤(rùn)土廠；金紅石型鈦白粉R930-5，河北廊坊奇彩化工有限公司；色素炭黑，天津正寧新材料科技有限公司；光明/313 氧化鐵黃，天津市正中宏華化工有限公司；酞菁藍(lán)BGS（15∶2），河北廊坊瑞港化工有限公司；沉淀硫酸鋇，廊坊銀馬顏料有限公司；催干劑V-668，海門市海峰化工助劑有限公司；三聚磷酸鋁，山東威海三友化工有限公司；分散劑Disponer 983，海名斯德謙；消泡劑Airase5500，美國(guó)空氣化工；防結(jié)皮劑KL-841，浙江圣安化工股份有限公司；二甲苯，河南省利得源化工有限公司。

1.2 氯化橡膠涂料的制備

在料桶中加入二甲苯220.0 g，邊攪拌邊加入CR20 氯化橡膠80.0 g、Disponer 983 分散劑5.0 g、有機(jī)膨潤(rùn)土6.0 g、E-20 環(huán)氧樹(shù)脂50.0 g、389-9 長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂250.0 g、R930-5 金紅石型鈦白粉200.0 g、色素炭黑3.2g、酞菁藍(lán)BGS 0.4 g、313氧化鐵黃2.0 g、沉淀硫酸鋇250.0 g、三聚磷酸鋁50.0 g、Airase5500消泡劑3.0 g。將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至2000 r/min，分散20 min 后，上機(jī)研磨至細(xì)度≤20 μm，出料，加入催干劑V-6685.0 g、防結(jié)皮劑KL-8413.0 g。攪拌均勻，檢驗(yàn)合格后，過(guò)濾，包裝，即得到氯化橡膠涂料成品。

1.3 樣板的制備

將制得的氯化橡膠涂料用二甲苯兌稀至黏度為30 s（涂-6 杯，25 ℃）。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1727—1992《涂膜一般制備法》噴涂制板，冷軋鋼板需經(jīng)打磨處理至Sa 2.5 級(jí)。干膜厚度為（20±3）μm，室溫自然干燥后保養(yǎng)7 d。

1.4 性能檢測(cè)

配方優(yōu)化后的涂膜性能指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 涂膜的性能指標(biāo)Table 1 Performance index of coating film

2 結(jié)果與討論

2.1 氯化石蠟的用量對(duì)涂膜性能的影響

用于涂料的氯化橡膠的黏度，通常在0.01～0.03 Pa·s之間。氯化橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量越大，涂料的耐候性、耐光老化性越好，但若其相對(duì)分子質(zhì)量太大，涂料的貯存穩(wěn)定性變差，顏填料不易分散［4］。本研究選用黏度為0.02 Pa·s 的氯化橡膠。氯化橡膠涂膜脆性較大，常以氯化石蠟為增塑劑來(lái)提高涂膜的柔韌性，52 度氯化石蠟常溫下為液態(tài)，其用量對(duì)涂膜性能的影響見(jiàn)表2。

表2 氯化石蠟的用量對(duì)涂膜性能的影響Table 2 Effect of chlorinated paraffin amount on the performance of coating film

由表2 可以看出，氯化石蠟的用量對(duì)涂膜的柔韌性、表干時(shí)間和硬度都有較大影響。隨其用量的增加，涂膜的柔韌性有明顯提高，但硬度降低、表干時(shí)間延長(zhǎng)。綜合考慮，氯化石蠟適宜的用量為氯化橡膠的20%。

2.2 醇酸樹(shù)脂用量對(duì)涂膜性能的影響

氯化橡膠涂料的光澤通常較差，需拼用相溶性好的長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂來(lái)改善涂膜的光澤。本試驗(yàn)選用南陽(yáng)臥龍漆業(yè)有限公司的389-9 長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂。氯化石蠟的用量為氯化橡膠的20%，固定試驗(yàn)條件和其余物料的用量，考察醇酸樹(shù)脂用量對(duì)涂膜性能的影響，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 醇酸樹(shù)脂的用量對(duì)涂膜性能的影響Table 3 Effect of alkyd resin amount on the performance of coating film

由表3 可以看出，隨著醇酸樹(shù)脂用量的增加，涂膜的光澤度、附著力、柔韌性和耐沖擊性都有所提高，但涂膜的耐鹽水性和耐鹽霧性能均有所下降，因此應(yīng)根據(jù)涂料的應(yīng)用環(huán)境，適當(dāng)控制醇酸樹(shù)脂的用量［5］。

2.3 涂料附著力的改進(jìn)

氯化橡膠分子呈線性結(jié)構(gòu)，易結(jié)晶，固化成膜后可形成致密涂層，阻隔水汽到達(dá)基材表面，因此具有優(yōu)異的防腐性能。但結(jié)晶度過(guò)高產(chǎn)生的張力會(huì)使涂層的附著力降低，因此要加入部分環(huán)氧樹(shù)脂改善其對(duì)基材的附著力。本研究選用相對(duì)分子質(zhì)量為1000左右的E-20 環(huán)氧樹(shù)脂。E-20 環(huán)氧樹(shù)脂分子中的脂肪羥基可賦予涂膜優(yōu)異的附著力，另外環(huán)氧基能與C—Cl 鍵反應(yīng)產(chǎn)生支化側(cè)鏈，進(jìn)一步提高涂膜的硬度和附著力［6-7］。固定氯化石蠟的用量為氯化橡膠的20%、醇酸樹(shù)脂占涂料總量的15%，以及其他試驗(yàn)條件，考察E-20 環(huán)氧樹(shù)脂用量對(duì)涂膜性能的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 E-20的用量對(duì)涂膜性能的影響Table 4 Effect of E-20 dosage on the performance of coating film

由表4 可以看出，E-20 環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)氯化橡膠涂料的附著力和固化性能有很大影響。隨著E-20 用量的增加，涂膜的附著力逐漸提高，干燥時(shí)間逐漸延長(zhǎng)［7-8］。其適宜的用量為涂料總量的5%。

3 結(jié)語(yǔ)

（1） 以CR-20 氯化橡膠、52 度氯化石蠟、E-20環(huán)氧樹(shù)脂和389-9 長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂為主要原料，制備出一種性能優(yōu)良的氯化橡膠涂料。

（2） 52 度氯化石蠟加入后，涂膜的柔韌性得到明顯提高，但涂膜的硬度降低，表干時(shí)間延長(zhǎng)，其適宜的用量為氯化橡膠的20%。

（3） 長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂加入后，涂膜的光澤度、附著力、柔韌性和耐沖擊性都有所提高，但涂膜的耐鹽水性和耐鹽霧性下降，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，適當(dāng)控制其用量。

（4） E-20 樹(shù)脂加入后，涂膜的附著力有明顯提高，但干燥時(shí)間有所延長(zhǎng)，其適宜的用量為涂料總量的5%。