氯化橡胶涂料在重防腐涂装中的应用

　　在我国，通常将船舶、集装箱、石油化工(包括海洋工程)、电力、铁道、桥梁、建筑钢结构等 7 个行业称为重防腐涂装行业，在上述行业应用的防腐涂料被称为重防腐涂料。改革开放以后，随着国民经济的发展，我国重防腐涂料也迅速发展。2013 年，我国涂料总产量 1 300 万 t，其中重防腐涂料 168 万 t，占 13%的份额。重防腐涂料是涂料中对国民经济影响最大、与国际接轨最早、涂料涂装技术水平最先进、附加值最高的部分。
　　氯化橡胶涂料是重防腐涂料中的一种，从上世纪60 年代开始直至 2010 年左右，它是船舶、集装箱、石化、水利、电力等行业中最主要的配套涂料之一。近年来，受国际金融风暴的影响，船舶涂料需量减少，加上氯化橡胶树脂生产法的改变，使氯化橡胶涂料用量下跌明显。据不完全统计，氯化橡胶涂料仅占重防腐涂料总量的 2% ~ 3%。在激烈的市场竞争中，有的涂料厂采用其他价格低廉的含氯聚合物生产氯化橡胶涂料。为正确认识氯化橡胶涂料的环保性能，全面 评 估 氯 化 橡 胶 涂 料 的 综 合 性 能 ， 执 行 ISO12944:2007、GB/T 252632010《氯化橡胶防腐涂料》等国内外标准，本文对扩大氯化橡胶涂料的应用范围、提高氯化橡胶涂料的综合性能，提出若干看法，以达到抛砖引玉的作用。
　　1 氯化橡胶涂层的耐久性
　　氯化橡胶涂料是用氯化橡胶树脂制成的，而氯化橡胶树脂则是天然橡胶或合成橡胶经过氯化改性后制成的橡胶衍生物。氯化橡胶树脂分子结构规整、饱和、极性小、无活性，是一种无毒、无味、对人体无刺激的白色粉末。
　　2 氯化橡胶涂料的性能
　　2. 1 优点
　　由于氯化橡胶树脂引入了氯元素，构成了极性较大的 C Cl 键，具有化学上的惰性，因此氯化橡胶涂层有下列优异特性：
　　(1) 较好的耐水性、耐候性、耐臭氧性、耐化学介质(酸、碱、盐)性。氯化橡胶涂层对水、气透过率较低，仅为醇酸的 1/10。经几十年的工程实践论证，氯化橡胶涂层具有一定的耐脂肪烃溶剂和耐成品油、润滑油的能力，在潮湿条件下还可以防霉。
　　(2) 氯化涂料有良好的附着力和配套性能。氯化橡胶底漆对钢材表面处理的要求为清洁度 ISO 8501Sa2 ~ Sa2.5、粗糙度 ISO 8503 Rz40 ~ 50 m。氯化橡胶底漆与钢材有较好的附着力。从表 1 可见，氯化橡胶中层漆、面漆与环氧、聚氨酯类底漆亦有较好的配套性能。氯化橡胶涂层维修方便，可复涂氯化橡胶类、丙烯酸类、油性类涂料和各类防污涂料。
　　(3) 施工性能优异。氯化橡胶是单组分涂料，干燥迅速，无最大涂装间隔时间限制。施工温度在5 ~40 C 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，从而提高生产效率。
　　2. 2 缺点
　　氯化橡胶涂料自身的化学特性决定了它的不足之处：
　　(1) 光泽低、装饰性差，且易褪色、易沾灰尘。
　　(2) 虽在干燥环境下 130 C 才分解，但在潮湿环境下 60 C 就开始分解。因此，其涂层使用温度不宜高于 60 ~ 70 C。
　　(3) 固含量低，VOC(挥发性有机化合物)高，要达到一定膜厚，必须多次喷涂或热喷涂。
　　3 氯化橡胶涂料生产与应用需要解决的问题
　　3. 1 氯化橡胶树脂生产的环保性问题
　　2009 年以前，氯化橡胶树脂是用天然橡胶或合成橡胶在氯仿或四氯化碳中于 80 ~ 160 C 氯化而成，因此，氯化橡胶树脂生产过程中残留、泄漏的四氯化碳对大气会造成一定污染。早在 1991 年，我国加入了蒙特利尔公约;1995 年，联合国发表《蒙特利尔协议书》，规定禁止、限制使用四氯化碳;2005 年，中国环保总局作出了限制使用四氯化碳的规定;2010 年，中国环保总局作出了停止使用四氯化碳的规定。为了保证氯化橡胶涂料的正常生产，国内有 3 家厂开始研发环保型氯化橡胶树脂生产法。
　　3. 2 氯化橡胶涂料的改性
　　近几年来，国内许多研究单位和涂料厂为发挥氯化橡胶涂料优异的防腐蚀性，进行了大量的技术研究工作，主要有：
　　(1) 增加氯化橡胶涂层的柔软性。氯化橡胶防腐涂料需要足够的柔软性，以适应钢板因气温变化而产生的伸缩。而氯化橡胶涂料的涂膜较脆，需添加增塑剂来增加涂层的柔软性。其中，以氯化石蜡应用最广泛。有些单位经过试验得出的结论为氯化石蜡添加总量达到氯化橡胶树脂的20%时，柔软性可达到1 ~ 2 mm。
　　(2) 部分厂家的改性技术。近几年来，国内许多涂料厂和科研单位为发挥氯化橡胶涂料的最大特性，利用氯化橡胶能与各种树脂(如醇酸、环氧酯、环氧、煤焦沥青、热塑性丙烯酸以及醋酸乙烯共聚树脂等)混用，组成不同的复合体系，改进了氯化橡胶涂层的柔韧性、耐候性、耐腐蚀性，以满足重防腐涂装行业的需要。
　　4 拓展氯化橡胶涂料的应用领域
　　目前，氯化橡胶涂料在重防腐涂料的市场份额有逐年缩小的倾向。无论是氯化橡胶树脂厂，还是重防腐涂料厂均应以环保、节能、技术先进为中心，提高氯化橡胶涂料的性价比，进一步开拓氯化橡胶涂料的应用范围。
　　4. 1 船舶修造
　　氯化橡胶涂料是船舶涂料的主要品种。包括修船涂料在内，氯化橡胶在船舶修造中的应用仍占 1/4 以上。
　　4. 2 非标集装箱
　　氯化橡胶涂料在国际标准集装箱制造行业已用了40 a 之久，显示了它长耐久性、高性能的特点。但是，由于生产的环保性问题，目前在国际标准集装箱的应用方面已被丙烯酸涂料替代，而在非标集装箱上仍可应用。
　　4. 3 化工行业
　　以前，石油化工行业是氯化橡胶涂料最大的应用市场。近年来受某些错误思想的影响，氯化橡胶涂料市场逐渐萎缩，许多部位被聚氨酯涂料和过氯乙烯涂料所替代。最近几年，在化工行业和国家标准的制定中，仍然将氯化橡胶涂料列入推荐配套之一。江苏金陵涂料公司 2012 年参加国家标准《建筑防腐蚀工程施工规范》的制定，大力推荐氯化橡胶涂料。
　　4. 4 航标制造业
　　近 10 年来，随着跨海大桥、海上风电场、大型港口码头等的兴建，航标的需求量猛增。以前，航标上的涂层配套大多为氯化橡胶涂料，包括底部防污漆。按照国家海事部门的有关规定，处于海洋环境中的航标，必须两年拖回，所有涂层翻新一次。这为氯化橡胶涂层开拓了新的市场。
　　5 结语
　　按照 ISO 12944:2007 国际标准，氯化橡胶类涂料归属重防腐涂料，在 C4严重腐蚀大气环境条件下，氯化橡胶配套涂层有 5 ~ 15 a 的使用寿命，性能价格比高。而采用改性等技术手段，提高氯化橡胶综合性能，是涂层质量优异的保证。氯化橡胶树脂生产应执行国内外有关环境法规，用水相法、非四氯化碳溶剂法生产，并发展高固含量氯化橡胶涂料，而扩大氯化橡胶涂料在船舶制造、非标集装箱、水利电力、化工、航标制造等行业的应用是当务之急。