氯化橡胶涂料应用现状与发展趋势
重防腐行业中,配套涂层质量是关键,保证涂层质量,达到规定年限,是最大的节能环保。
氯化橡胶(Chlorinated Rubber)树脂是由天然橡胶等在氯仿或四氯化碳溶剂中于80~100℃氯仿而成。 20世纪50年代,氯化橡胶涂料逐步取代硝基涂料、过氯乙烯涂料、低档醇酸树脂涂料等得到了快速发展。特别是60年代后,随着厚膜型氯化橡胶涂料的出现,加上无气喷涂技术的使用,使一次喷涂的膜厚从35um上升到80um;氯化橡胶涂料开始被广泛应用于现代重工业防腐领域。
船舶行业
船舶行业是应用氯化橡胶涂料最多的行业。20世纪60年代化工部、海军组织“418”船舶涂料会战至70年代研制成船底氯化橡胶防腐涂料。氯化橡胶涂料普遍应用于新船舶壳漆、水线漆直至克另吊等船舶配件。修船—两年大修一次,直至现在仍大量应用氯化橡胶涂料。
集装箱
从1960年第1个集装箱起,世界上集装箱外面漆全部采用氯化橡胶涂料。2000年前在集装箱行业,以氯化橡胶为面漆的集装箱外侧必须通过美国Konsttendt实验室8个项目、13种试验的检测,总评分超过120分(满分130分),取得合格证后,才能用于制造国际标准集装箱。集装箱涂料质量指标:五年 10% IS0 4628 Ri3级
桥梁行业
1993年~2004年桥梁行业将氯化橡胶涂料用作面漆。1995年上马的宁波招宝山大桥(混凝土结构,设计单位—天津市政设计院)。其涂层配套方案(环氧封闭漆30um、氯化橡胶中层漆80um、氯化橡胶面漆80um),效果良好。直至2017年底,22年后才开始第一次大修。黄浦江上4座大桥的涂层配套方案(环氧富锌底漆+环氧云铁中层漆+氯化橡胶面漆),大桥钢桁梁涂层的使用年限都达到了15年以上,其中以南浦大桥的涂层效果最好:大修时,30%~40%的氯化橡胶面漆仍牢固附着在钢梁表面(拉开法附着力>3.0Mpa)。针对不同桥梁的调查,选择了不同的低表面处理涂料进行大修。低表面处理涂料的应用,归功于氯化橡胶涂料的防腐性,达到了节能、环保的效果。
传统的氯化橡胶树脂生产工艺中使用了CCl4溶剂;CCl4是消耗臭氧层的物质,污染大气,受到各国的环保限制。我国在1991年签署加入了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》伦敦修正案,根据修订后的《蒙特利尔议定书》的规定,我国对全球做出逐步淘汰消耗臭氧层物质的生产和消费的承诺,逐步停止和限制在氯化橡胶生产中使用CCl4,到2010年完全停止CCl4的使用,关闭用CCl4生产氯化橡胶涂料的装置。因国内氯化橡胶树脂供应急剧下降,导致部分行业停止使用氯化橡胶。
国际集装箱标准化委员会规定:停用氯化橡胶面漆,改用丙烯酸面漆;外资船东也取消了氯化橡胶涂料的使用,取而代之以丙烯酸涂料、聚氨酯涂料;国内桥梁改用丙烯酸、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷面漆;建筑钢结构亦采用丙烯酸、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷面漆。
氯化橡胶涂料的发展处于巩固阶段。
1 优点
采用氯化橡胶涂料及相关配套,有下列优越性:较好的耐水性和防腐性能,其涂层对水、气透过率较低,仅为醇酸树脂涂层的十分之一。在IS0 12944-2007第5部分中规定的涂装配套方案中就有氯化橡胶涂料。在C5-1,严重的腐蚀环境中,氯化橡胶涂料配套涂层有>十五年的使用寿命。氯化橡胶涂料还可用在干、湿交替区的钢结构表面,如船壳及混凝土表面。
良好的附着力。氯化橡胶底漆与经过抛(喷)砂处理的钢材表面附着力较好;氯化橡胶中层漆、面漆与环氧等底漆的附着力也十分良好;氯化橡胶涂层维修方便,可覆涂氯化橡胶类、丙烯酸类、油性类涂料和各类防污涂料。
优异的耐化学品性。由于氯化橡胶涂料在化学上的惰性,其涂层有优良的耐酸性、耐碱性,甚至可以直接用于混凝土等碱性基材上;其还有一定的耐矿油的特性。
优良的施工性能。氯化橡胶是单组分涂料,干燥迅速。施工温度范围在-5℃~40℃,无最大涂表间隔限制。适宜于无气喷涂法,必需时可加热喷涂,漆料温度控制在35~40℃范围内,可不加或少加稀释剂,达到减少有机溶剂挥发之目的。在自动喷漆流水线上,氯化橡胶涂料可以“湿对湿”喷涂,提高生产效率。
优异的耐阴极保护能力。
2 缺点
鉴于氯化橡胶涂料自身的化学特性,作为防腐涂料有其不足之处;在干燥环境下,130℃时即会发生分解;在潮湿环境下,60℃时就会开始分解,使用温度不宜高于60-70℃。氯化橡胶涂层不耐芳烃和某些溶剂;不能长期接触动植物油和脂肪,否则涂膜会软化膨胀。涂层易褪色、变色。
化学品贮罐和化工设备内壁不宜使用氯化橡胶涂料,某些化学品会破坏涂层。氯化橡胶涂料基本上做不到“水性化”,常规产品的VOC(挥发性有机化合物)含量达到460~500g/l。
现阶段涂料企业要切实加强对氯化橡胶涂料研究、扩大应用范围
氯化橡胶涂料的类型:
底漆:氯化橡胶铁红防锈漆、氯化橡胶铝粉云铁防锈漆、氯化橡胶中层漆。
面漆:醇酸改性氯化橡胶面漆、丙烯酸改性氯化橡胶面漆、环氧酯氯化橡胶面漆。
应用范围:船舶(新造船,修船······)涂料、马路标线涂料、集装箱涂料(一带一路非标箱······)、电梯钢结构底漆、建筑钢构、化工行业(新建及大修······)海洋平台、桥梁(混凝土大桥)。
目前,混凝土占桥梁涂装面积的三分之一,需修理的各种混凝土结构也逐渐增加;特别是当环境气温低于0℃时,水性涂料、溶剂型环氧涂料都无法施工,氯化橡胶涂料可发挥它的优势,顺利施工。