专利名称：交联型高氯化聚乙烯树脂涂料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种交联型高氯化聚乙烯树脂涂料及其生产方法。
国内外污水工程通用的钢结构涂料，主要有氯化橡胶涂料，氯磺化聚乙烯涂料、氯化聚乙烯醚涂料、环氧树脂涂料、醇酸树脂涂料等。由于污水工程的生活污水和工业废水化学成分极其复杂，上述途料具有耐候性较差，涂膜易泛黄、发脆、粉化等缺点，故使用寿命仅3-6个月涂膜就被破坏。也有采用聚氨酯防腐蚀涂料的报道，例如JP 63183838(1988年)报道涂复着色聚氨酯弹性体的防锈钢材料，JP 56133078(1981年)报道防腐蚀涂层涂装方法，该防腐蚀涂层具有较好的耐盐雾性能，是一种防锈漆，由于涂层太厚，柔韧性差，涂膜较脆，根据测试性能项目分析，该涂料不适合用于污水治理工程的室外防腐蚀涂料。
众所周知，涂料的性能主要取决于树脂性能，因此需要制造一种具有抗污水介质性能好，抗紫外光照射及优异的物理机械性能的树脂。
氯含量超过65％的氯化聚乙烯称为高氯化聚乙烯。“氯化聚合物”一书(丁振威、齐平一译，化学工业出版社1983．10出版)介绍高氯化聚乙烯与各种合成树脂并用，最常见的是醇酸树脂及环氧树指并用，醇酸树脂可提高耐候性，环氧树脂具有化学稳定性，并能改善涂层的光泽和粘附力。
高氯化聚乙烯对所有的无机颜料和有机颜料都具有良好的相容性、干燥快、光泽好、解电性能良好，具有特殊的自熄阻燃性，在氧化剂介质、无机酸、碱、盐、有机酸、醇、矿物油等化学品中具有很高的稳定性。例如在60％硫酸、20％烧碱、盐水、矿物油和腐蚀性介质(氨、氯、二氧化硫)等具有非常有效的保护作用。但目前国内采用高氯化聚乙烯树脂生产的涂料都为单组份挥发型涂料，在较高的温度或在紫外光照射下会放出氯化氢、易泛黄、发脆、粉化，限制了使用寿命和装饰效果。
为了充分利用高氯化聚乙烯优点，克服其缺点，采用含羟基树脂改性的含羟基高氯化聚乙烯树脂与异氰酸酯加成物组成污水工程钢结构涂料的研究工作，是很有实用意义的。
为此，本发明目的是提供交联型高氯化聚乙烯树脂涂料及其生产方法。该涂料包含有用含羟基树脂改性的含羟基高氯化聚乙烯树脂及异氰酸酯加成物，该涂料成膜后，结构密度高，透明度及机械性能好，具有优异的抗蚀性及耐老化性。
本发明提供的交联型高氯化聚乙烯树脂涂料是由用含羟基树脂改性的含羟基高氯化聚乙烯树脂及异氰酸酯加成物，并和颜填料、助剂及溶剂一起组成。含羟基树脂可以是羟基硅丙树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、环氧树脂中的一种。异氰酸酯加成物可以选择TD1加成物、TD1三聚异氰酸酯、HDI缩二脲加成物中的一种。
本发明提供的是双组份交联型高氯化聚乙烯涂料，包含甲、乙两组份，甲组份包含高氯化聚乙烯树脂、含羟基树脂、颜填料、助剂及溶剂，乙组份是选用异氰酸酯加成物。
甲组份中组成物的配比如下
上述甲组份配方中颜填料和助剂组成物为市售商品。颜料可按涂料颜色需要任意选择。填料可以是云母粉、沉淀硫酸钡粉、超细滑石粉等。溶剂可以是260溶剂、醋酸丁酯、二甲苯、乙二醇丁醚、正丁醇等。
含羟基高氯化聚乙烯树脂是由下物以重量％组成高氯化聚乙烯树脂25-30，含羟基树脂(羟基硅丙树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂或环氧树脂)30-40、溶剂30-45。含羟基高氯化聚乙烯树脂中不挥发份含量为40-50重量％。溶剂是二甲苯、260溶剂、醋酸丁酯、乙二醇丁醚、正丁醇等，是用于溶解高氯化聚乙烯树脂。
乙组份可根据涂料产物要求选择TD1加成物、TD1三聚异氰酸酯或HD1缩二脲加成物中的一种。乙组份异氰酸酯加成物可以是市售商品。
甲组份与乙组份的重量配比是1∶0．25-0．3。
本发明交联型高氯化聚乙烯涂料的生产方法，包括下列步骤第一步，首先按含羟基高氯化聚乙烯树脂组成物的配比称量，将高氯化聚乙烯树脂与溶剂高速分散溶解后，再加入含羟基树脂，分散搅拌，制得含羟基高氯化聚乙烯树脂，含不挥发份40-50重量％，含OH2．0-3．5％。再按上述甲组份所述的配比称量，加入颜填料、分散剂、流平剂、消泡剂及溶剂混合均匀，按常规操作法，经高速分散后进行研磨制得各种颜色的色浆，即为甲组份。在容器中搅拌均匀，无结块现象。
第二步，按涂料产物要求选择异氰酸酯加成物，即为乙组份，加成物为浅黄色或水白色，含不挥发份50重量％、粘度100-200mPa·S，NCO含量7-8％。
第三步，将甲组份与乙组份的以重量配比1∶0．25-0．3分别包装，使用时将二组份混合搅拌均匀，在2-4小时内用完。
本发明交联型高氯化聚乙烯涂料的生产方法，由于采用部分低毒、微毒性溶剂降低了芳烃类溶剂的用量，减少了环境污染，工艺方法较简便、能源节约。甲组份和乙组份混合均匀后在常温或低温下具有很好的成膜性能，贮存稳定性好。
下面列出本发明交联型高氯化聚乙烯涂料(A)与国内外防腐蚀涂料高氯化聚乙烯涂料(B)、氯醚涂料(C)、聚氯乙烯涂料(D)及文献日本专利JP 56133078报道的涂料(E)的性能比较
由上述涂料(A)与(B)、(C)、(D)、(E)的性能项目对照数据表明1、高氯化聚乙烯涂料及氯醚涂料在天然污水现场和实验室的浸泡试验中未能通过，故不适合用于污水工程钢结构表面的防腐蚀涂料。
2、聚氯乙烯涂料虽然具有较好的耐污水介质性能，但涂料的固体含量低，涂膜很薄，要达到规定的涂膜厚度，其施工涂装层数太多，增加了施工难度，不够经济。
3、涂料A与涂料E比较，涂料E具有较好的耐盐雾性能，是一种防锈漆，但由于涂层太厚，柔韧性差，涂膜较脆。根据测试性能项目分析，该涂料不适合用于污水治理工程的室外防腐蚀涂料。而本发明交联型高氯化聚乙烯涂料固体含量达45-50％，柔韧性1mm，耐冲击性50cm，附着力1级，具有优异的耐老化性、耐盐雾性及抗蚀性。
本发明交联型高氯化聚乙烯树脂涂料含芳烃类溶剂少，毒性低，施工涂装方便。由于含羟基高氯化聚乙烯树酯分子上的羟基与加成物分子上的异氰酸根制成交联密度很高的立体网状结构，因此，涂料成膜后具有优异的涂膜柔韧性、附着力、耐冲击、耐候性及抗蚀性，且透明度及机械性能也好。适用于污水工程钢结构涂料，也适用于涂在海水中，海岸上或河流中的钢结构上。
本发明通过以下实施例作进一步阐述，但并不限止本发明的范围。
以下实施例中用的原材料高氯化聚乙烯树脂购自浙江奉化市裕隆化工新材料有限公司羟基硅丙树脂购自上海汇丽(集团)二厂丙烯酸树脂购自上海汇丽(集团)二厂醇酸树脂购自上海新华树脂厂E-12环氧树脂购自上海新华树脂厂TD1加成物购自上海新华树脂厂TD1三聚异氰酸酯购自常州化工厂HD1缩二脲加成物购自重庆化工厂260溶剂购自上海创业化工厂分散剂、流平剂、消泡剂购自华夏助剂有限公司实施例1含羟基高氯化聚乙烯树脂制备将高氯化聚乙烯树脂(含氯量≥65％，分子量35000左右)25Kg、二甲苯20Kg，醋酸丁酯8Kg、乙二醇丁醚7Kg混合，以950转／分进行分散溶解，再加入羟基硅丙树脂(羟基2．0-3．5％，粘度为500-600mPa·S)，分散搅拌，组成含羟基高氯化聚乙烯树脂，产物含不挥发物45重量％，粘度为400mPa·S。
实施例2含羟基高氯化聚乙烯树脂制备将高氯化聚乙烯树脂25Kg、二甲苯20Kg、260溶剂7．5Kg、乙二醇丁醚7．5Kg混合，以1000转／分进行分散溶解，加入醇酸树脂(羟基2．1％，固体含量50％)40Kg分散搅拌，组成含羟基高氯化聚乙烯树脂，产物含不挥发物45重量％，粘度350mPa·S。
实施例3含羟基高氯化聚乙烯树脂制备将高氯化聚乙烯树脂25Kg、二甲苯30Kg，正丁醇5Kg、乙二醇丁醚5Kg、260溶剂10Kg混合，以1100转／分进行分散溶解，再加入E-12环氧树脂(环氧值0．09-0．14eq／100g)25Kg分散搅拌，组成含羟基高氯化聚乙烯树脂，产物含不挥发物50重量％，粘度200mPa·S。
实施例4 交联型高氯化聚乙烯涂料制备将实施例1制得的含羟基高氯化聚乙烯树脂60Kg、钛白粉17Kg、炭黑0．3Kg、云母粉1Kg、沉淀硫酸钡粉1Kg、超细滑石粉0．7Kg、分散剂0．5Kg、流平剂1Kg、消泡剂0．5Kg、260溶剂6Kg、醋酸丁酯6Kg、乙二醇丁醚6Kg混合、1200转／分分散30分钟，进行砂磨机研磨，细度≤45μm，即得甲组份灰色浆料。然后将该甲组份与乙组份TDI三聚异氰酸酯按重量1∶0．3比例分别进行包装，即得双罐的交联型高氯化聚乙烯树脂灰色涂料。涂料固体含量为45％，耐冲击性50cm、柔韧性1mm、附着力1级。
实施例5 交联型高氯化聚乙烯涂料的制备将实施例2制得的含羟基高氯化聚乙烯树脂55Kg、钛白粉6Kg、钛菁绿粉4Kg、云母粉5Kg、沉淀硫酸钡粉7Kg、超细滑石粉3Kg、二甲苯5Kg、260溶剂8Kg、醋酸丁酯5Kg、消泡剂0．5Kg、流平剂1Kg、分散剂0．5Kg混合，1200转／分分散30分钟，进行砂磨机研磨。细度≤45μm，即得甲组份浅绿色浆料。然后将该甲组份浅绿色浆料与乙组份HDI缩二脲加成物按重量1∶0．3的比例分别进行包装，即得双罐的交联型高氯化聚乙烯浅绿色涂料，涂料固体含量为45％、耐冲击性50cm、柔韧性1mm、附着力1级。
实施例6 交联型高氯化聚乙烯涂料的制备将实施例3制得的含羟基高氯化聚乙烯树脂55Kg、防锈颜料8Kg、氧化铁红粉10Kg、云母粉4Kg、超细滑石粉3Kg、分散剂0．5Kg、流平剂1Kg、消泡剂0．5Kg、260溶剂6Kg、醋酸丁酯4Kg、二甲苯8Kg，1200转／分分散30分钟，进行砂磨机研磨。细度≤70μm，即得甲组份防锈铁红色浆料。然后将甲组份防锈铁红色浆料与乙组份TDI加成物按重量1∶0．25的比例分别进行包装。即得双罐装的交联型高氯化聚乙烯防锈铁红色涂料，涂料固体含量为50％、耐冲击50cm、柔韧性1mm、附着力1级。
权利要求
1.一种交联型高氯化聚乙烯树脂涂料，其特征在于该涂料包含甲、乙两组份，甲组份中组成物的配比如下
乙组份选自下列的一种TD1加成物；TD1三聚异氰酸酯；HD1缩二脲加成物。
2.按权利要求1所述的交联型高氯化聚乙烯树脂涂料，其特征在于甲组份中所述含羟基高氯化聚乙烯树脂是由下物以重量％组成高氯化聚乙烯树脂25-30，含羟基树脂30-40，溶剂30-45。
3.按权利要求1所述的交联型高氯化聚乙烯树脂涂料，其特征在于甲组份中所述填料是选自云母粉、沉淀硫酸钡粉、滑石粉中的二种或三种。
4.按权利要求2所述的交联型高氯化聚乙烯树脂涂料，其特征在于所述含羟基树脂是羟基硅丙树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、环氧树脂中的一种。
5.按权利要求1或2所述的交联型高氯化聚乙烯树脂涂料，其特征在于所述溶剂是二甲苯、260溶剂、醋酸丁酯、乙二醇丁醚、正丁醇中的三种或三种以上。
6.按权利要求1所述的交联型高氯化聚乙烯树脂涂料的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下第一步，首先按权利要求2所述含羟基高氯化聚乙烯树脂的组成物配比称量组成含羟基高氯化聚乙烯树脂，再按权利要求1中所述甲组份组成物的配比称量、混合、分散、研磨、制得各种颜色的色浆，即为甲组份；第二步，选用TD1加成物、TD1三聚异氰酸酯、HD1缩二脲加成物中的一种为乙组份；第三步，将甲组份与乙组份以重量配比1∶0．25-0．3分别包装。
全文摘要
交联型高氯化聚乙烯涂料及其生产方法,该涂料包含甲、乙两组份,甲组份是由含羟基高氯化聚乙烯树脂、颜填料、助剂及溶剂组成,乙组份是异氰酸酯加成物。由于含羟基高氯化聚乙烯树脂分子上的羟基与加成物分子上的异氰酸根形成交联密度很高的立体网状结构,因此涂料成膜后,具有优异的抗蚀性能、耐候性能、涂膜柔韧性、耐冲击性、附着力。交联型高氯化聚乙烯涂料的生产方法简便,节约能源、成本低廉。
文档编号C09D123/00GK1278541SQ00116519
公开日2001年1月3日 申请日期2000年6月14日 优先权日2000年6月14日
发明者汪维, 陆鸿德, 田小妹, 赵明有, 俞亮鑫, 陈安仁, 梁国萍, 诸秋萍 申请人:上海市建筑科学研究院, 上海市城市排水有限公司