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高性能高氯化聚乙烯树脂在船舶漆中的应用

发布日期:2021/11/29


王岳惠(奉化市生产力促进中心, 315500 )
范熠侃(上海关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树脂以提高耐候性,改善其综合性能。
关键词:高氯化聚乙烯树脂;船舶漆;耐候性;性能

1. 前 言
    随着我国船舶工业的日益发展,作为与船舶工业紧密相关的船舶漆也正不断变革创新。选择高性能树脂,建立合理的涂装体系,实现保养维修简单化及环境卫生的安全化是船舶漆研究发展的方向。
    高性能高氯化聚乙烯树脂( HPE )因其溶解性好、无毒、耐水、耐腐蚀、耐大气老化、施工方便、综合性能优异而广泛用于船体外板涂料、甲板涂料、上层建筑外部涂料。本文通过实验研究,开发出以 HPE 树脂为成膜基料的高性能、低粘度、厚膜型船舶漆。

2. 实验部分
2.1 HPE 树脂技术参数
     外观:白色粉末,无杂质;加热残量:< 0.5%(130 ℃ ,2h); 粘度 :50~150mPa · s(25 ℃ ,40% 甲苯溶液 ) ;氯含量: 65%~70% ;贮存稳定性:一年不分层、不浑浊。
2.2 原料及配比
    表 1 列出了高性能高氯化聚乙烯树脂改性船舶漆的配方。

表 1 HPE 船 舶 漆 配 方

 

原材料名称 产地及规格 配比 /%
HPE 树脂 奉化裕隆生产 13~30
醇酸树脂 工业品,进口 12~30
增塑剂 工业品,进口 4~7
分散剂 BYK 公司产 适量
防沉、防流挂剂 工业品,进口 适量
R-930 钛白粉 日本石原产 15~22
滑石粉 国产 5~10
碳酸钙 国产 5~10
溶剂 国产 适量

2.3 操作工艺

  2.3.1将部分溶剂、醇酸树脂、分散剂、防沉剂混合均匀;

  2.3.2高速分散 R930 、滑石粉、碳酸钙,至细度符合要求指标;

  2.3.3在搅拌下,依次加入预先溶解好的 HPE 树脂液、增塑剂、溶剂,分散均匀后,用溶剂调节涂料粘度。

  2.3.4涂料性能指标

按表 1 配比制得的 HPE 船舶漆性能指标如表 2 所示。
表 2 HPE 船 舶 漆 性 能 指 标

检测项目 技术指标 检测结果
容器中状态 无异物、无结块、均一状态
细度 / μm ≤ 45 35
粘度 /KU 66~72 70
干燥时间 /min ≤ 30 20
施工性能 刷涂、辊涂、空气喷 涂、无气喷涂良好 符合要求
涂膜外观 平整 符合要求
耐盐水( 3%NaCl , 20 ℃) /d 30 无起泡
耐酸性( 3%HCl , 20 ℃) /h 24 无异常
耐碱性( 3%NaOH ) /h 24 无异常
耐盐雾性 /h 800 起泡 0 级 生锈 1 级
耐温差变化( -20~80 ℃) 涂膜良好
柔韧性 /mm 1 通过
耐冲击性 /cm 50 通过
附着力(划格法) / 级 2 通过
人工加速老化( QUV ) /h 600 粉化 0 级
变色 1 级
贮存稳定性(加速) /d 状态良好

3. 结果与讨论
3.1 改性树脂和增塑剂的选择
    能与 HPE 混溶的树脂很多,实验中我们结合 HPE 树脂和船舶漆的特性选用醇酸树脂与 HPE 拼用,改善了涂层的附着力及物理性能,大大提高了涂膜的装饰性。为进一步提高涂膜的物理机械性能,配方设计中选用了耐腐蚀、便宜易得的氧化石蜡作为增塑剂。
3.2 助剂的选择
    随着涂料技术的发展,助剂的选择越来越受到涂料配方师的重视。本文选用适当的防沉剂、防流挂剂、 BYK 公司的分散剂等,满足了船舶漆厚涂、均一、施工方便等方面的要求,同时提高了涂料的贮存稳定性。
3.3 产品特性
    涂料配方师经常在设计产品时发现,设计某一产品并不因难,关键是设计出来的产品要有个性化和特色,符合甚至引导市场需求。本文使用的低粘度 HPE 树脂能与多种树脂以任意比相容,同时溶解性好,这样就可以通过调节树脂比例、选用合适溶剂来设计适用于不同领域的产品,设计出的产品除具有低粘度、高固体分、成本适中等一般特性外,还具有与其他产品的差异化、具有行业应用特色等优势。本文通过实验,选用 HPE 树脂设计出快干、重涂好、配套适应性强、施工简单方便的船舶漆,应用于实船涂装中,获得良好的性价比。
(此文章发表于《涂料工业》杂志 2002 年,第 11 期)。

 


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