国内氯碱企业开发氯醚树脂的可行性分析

2013-03-31 03:05佟丽萍冯缅红
中国氯碱 2013年2期
关键词:防腐涂料油墨涂料

佟丽萍,冯缅红

(1.沈阳石蜡化工有限公司,辽宁 沈阳 110141;2.沈阳化工股份有限公司,辽宁 沈阳 110026)

氯醚树脂、水相法氯化橡胶、高氯化聚乙烯等产品完全可以替代溶剂法氯化橡胶。由于氯醚树脂克服了其他含氯聚合物树脂的缺点,在涂料行业和油墨行业的应用得到普遍认可。

国内外在氯醚树脂开发与应用方面已经做了大量的研究工作,已证明完全可以成为氯化橡胶替代品,其市场前景极其广阔。同时由于其生产原料来源丰富、生产工艺较成熟,越来越受到国内外生产企业的青睐。通过市场调查、分析可以确认,现阶段中国大力发展氯醚树脂产品具有极大的可行性。

1 氯醚树脂产品性能

氯醚树脂是氯乙烯—乙烯基异丁基醚树脂的简称,是由75%氯乙烯和25%乙烯基异丁基醚共聚而成的聚合物。与氯化橡胶相比,由于其独特的分子结构,除具有含氯聚合物的特性外,其涂层的柔韧性、耐热性、紫外光稳定性、耐酸碱盐性及抗粉化性方面均显示了它的优越性。

(1)防腐性能好

氯醚树脂因其分子结构的特性具有优良的连结性能。分子中不含可皂化的酯键,结合中的氯原子十分稳定,使涂料具有优异的耐水、耐盐雾、耐化学品腐蚀的性能。

(2)稳定性强

氯醚树脂分子中不含反应性双键,因此不易被大气氧化而降解;耐光稳定性优异,不易泛黄及粉化。由于分子中醚键的存在,使其具有很好的内增塑性,因而不需加外增塑剂,即具有足够的柔韧性,也不会出现因增塑剂的迁移而逐步变脆。

(3)附着性好

氯醚树脂含有共聚的氯乙烯醚,保证涂料在各种底材上具有良好的附着力,如在铝和锌等金属表面上,氯醚树脂涂料仍有着优良的附着能力。

(4)溶解性强

氯醚树脂与其他多种涂料连结料极易相溶,并可改善和提高以其他连结料如干性油、醇酸树脂、焦油和沥青为原料的涂料性能。

(5)防火性

氯醚树脂由于含有氯,具有一定的阻燃性,加入其他阻燃填料和防火剂,可制成防火涂料,用于建筑防火领域。

(6)溶解性

氯醚树脂系列产品溶解于芳香烃和卤代烃、酯、酮、乙二醇、醋酸酯类和某些醚类。脂肪烃类和醇类溶剂可作为稀释剂而不是其真溶剂。

(7)混溶性

氯醚树脂系列产品可与氯乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂、马来酸醇树脂、环已酮树脂、醛树脂、古马隆树脂、石油树脂、氨基树脂、改性醇酸树脂、天然树脂、干性油、增塑剂、焦油和沥青等混溶。

2 氯醚树脂生产技术的可行性

目前,氯醚树脂生产方法主要包括乳液聚合法和悬浮聚合法。其中悬浮聚合法工艺条件易于控制,聚合收率较高,树脂质量好,聚合总收率达95%以上。

氯醚树脂最初是由德国巴斯夫公司采用乳液聚合法生产,在欧洲已得到广泛应用。其产品根据黏度的不同分为不同的牌号,对应不同的应用领域[1]。目前,氯醚树脂的生产与研究较好的厂家有德国巴斯夫公司、日本吴羽公司、美国GAF公司等。氯醚树脂的共聚方法已转向悬浮法,其产品在防腐涂料、建筑涂料、防火涂料、食品容器和包装涂料方面得到很好的应用。

国内最早研制氯醚树脂的是江阴汇通精细化工有限公司,2003年,已正式生产品质优异的氯醚树脂产品,也是国内惟一采用悬浮聚合法生产工艺的厂家。

徐州东宏化工有限公司综合了乳液聚合与悬浮聚合的优点,通过优化产品配方和工艺,针对氯乙烯与乙烯基异丁基醚的聚合度问题,采用了特殊的加料方式,使氯乙烯与乙烯基异丁基醚聚合更加完善,使得氯醚树脂的品质得到了较大幅度的提高。

此外,江苏利思德化工有限公司、杭州电化集团有限公司、浙江锦华新材料股份有限公司也是国内较早开发,并有较大规模氯醚树脂生产装置的厂家。可以说,现阶段国内氯醚树脂的生产技术基本上达到了成熟。

国内氯醚树脂生产企业的情况见表1。

3 氯醚树脂应用的可行性分析

氯醚树脂具有优良抗污性,化学性质稳定,而且抗老化、无毒,对各种基材具有很强的附着力,已广泛应用于制备高性能抗污防腐蚀涂料、高档油墨和图像接收材料。

表1 国内氯醚树脂生产企业情况

3.1 涂料行业

氯醚树脂涂料的防腐能力是普通防腐蚀涂料的2~3倍,涂层具有优异的柔韧性、耐热性、耐碱性、抗紫外和抗粉化性,可广泛用于工业、交通运输、建筑和海洋工程等方面的防腐蚀处理[2]。

(1)工业防腐蚀涂料

氯醚树脂不易老化,并耐水、耐化学品、与多种底材有良好的附着力,制成的涂料适用于化工企业的钢铁结构,可防止工业大气引起的腐蚀。它和防锈颜填料可配制成性能良好的底漆,也可与锌粉配制成富锌底漆,起到良好的防腐效果.氯醚树脂还可与云母氧化铁配制成面漆,广泛应用于工厂的外管及储槽等钢结构以及与水和水蒸气接触的建筑物。

(2)轻金属底漆和面漆

通常情况下,一般树脂不能与铝、锌、镀锌钢板和其他外金属表面很好地附着,而由氯醚树脂配制的涂料,由于其附着力强和理想的户外性能,已用作轻金属底漆和面漆的生产,被广泛应用于车库门窗、屋顶雨水槽、阳台、灯柱和公路防撞隔离板等。

(3)无机底材用涂料

含有氯醚树脂和相应的耐碱性增塑剂的涂料可用于石棉、水泥、混凝土、砖石等碱性基材。同时,该树脂还可用于配制游泳池涂料、建筑涂料、桥梁涂料以及路标涂料等。

(4)塑料涂料

在塑料基材(如聚酯、硬质聚氯乙烯、尼龙、聚苯乙烯、酚醛等)上涂布含有氯醚树脂的涂料,不仅可使塑料着色,而且有抗泛黄和抗老化性能,如与丙烯酸树脂混合,效果更佳。

(5)集装箱涂料

氯醚树脂涂料用于集装箱上,具有优异的附着力和耐水性,并能保证涂料在较大温度范围内的稳定性。

(6)水线漆

氯醚树脂配以沥青、氧化亚铜、铁红及含溴、碘的碳氢化合物等,经海水浸泡后,仅有5%面积钢板为水生生物所粘附;加入氧化锌、苯基酚后具有较好的抗污性;与N一吡啶和N一苯基马来酰亚胺衍生物配合,能使涂层在海水中浸泡2年仍不被玷污;掺入含铜合金粉末,涂层在海水中可抗污30个月。

(7)船壳漆

船壳漆用于船体水面上除甲板之外暴露部位,要求为耐海水、耐盐雾、耐大气老化(不变色、不粉化、不脱落)。氯醚树脂和烷基磷酸盐混合,所配成的涂料于去脂铁板上,室温干燥一星期和40℃干燥一天后,涂层耐盐雾达500 h。

3.2 油墨行业

氯醚树脂可用作油墨粘合剂,氯醚树脂通过分子链上的极性基团和柔性基团将色料分散均匀并连接在一起,使油墨具有适当的流变特性,满足印刷工艺的要求。含氯醚树脂粘合剂的油墨不仅可以均匀地转移至承印物上,而且干燥后能使颜料很好地粘附在承印物上[3]。

3.3 图像接收材料

氯醚树脂可用作图像接收材料,适用于低热能下形成高密度的图像,且图像耐热性和保色性能极佳。将氯醚树脂涂于纸张或双向拉伸聚酯薄膜表面,可制备高级复印或打印纸张或薄膜等。

3.4 其他用途

氯醚树脂为含氯树脂,适用于不燃性基材上作阻燃涂料,在德国已被官方认可。可用来配制木器涂料等。

4 氯醚树脂产品市场前景分析

在中国经济高速发展的推动下,工业防腐涂料及涂装领域进入了高速成长的黄金时期。2009-2010年是中国重防腐涂料的高速发展期,越来越多样化的防腐涂料需求,进一步扩大了防腐涂料的市场,预计2011-2013年防腐涂料市场仍将以每年10%左右的速度增长,市场前景广阔。氯醚树脂作为重防腐涂料的主力原料,市场前景巨大,潜力无限。

从中国油墨相关行业——印刷业和造纸业现状和发展看,胶版印刷油墨仍占主导地位,所占份额可达50%左右,随着中国报业的高速发展,其中,新闻出版印刷轮转胶印油墨的增长速度会更快,2010年中国印刷油墨消费总量达到43万t/a左右。随着塑料用印刷油墨,食品包装印刷油墨以及水性油墨等需求量的快速上升,油墨行业市场还将迅速扩展,市场潜力巨大.国内氯醚树脂在油墨行业的应用已得到广泛的认同,市场前景突出。作为连接剂的氯醚树脂势必会被拉动发展。

5 氯醚树脂生产原料来源的可行性分析

生产氯醚树脂的原料,氯乙烯在国内所有聚氯乙烯生产企业均有生产,同时也可直接购买,氯乙烯产品供应相当充足;乙烯基异丁基醚是以苛性碱为催化剂,以乙炔和异丁醇为反应原料而合成的,工艺技术较简单,目前国内各氯醚树脂生产企业均有自主开发与生产的能力,可以满足自身的氯醚树脂的生产需求。

6 氯醚树脂项目建设的投资分析

氯醚树脂环保、节能和优良的性能,在面世之初就得到了政策上的大力支持。现今,氯醚树脂市场需求量逐步扩大,拉动了氯醚树脂产业链的快速发展,国家在政策上的支持力度预计还会进一步加大。

对于国内各氯碱企业来说,具有充足的原料资源,同时相当部分设备等可以共用,只需增加乙烯异丁基醚合成装置,再配以必要的专有设备。因此,建设氯醚树脂装置具有投资少,见效快的优势。

按目前市场价格2.5万元/t计算,建设2 000 t/a氯醚树脂生产装置,可创年销售收入5 000万元,实现年利润总额约六百万元。将给企业增加一定的经济效益,也会大大提高企业的市场竞争力。因此,建设氯醚树脂装置在经济方面是可行的。

7 结语

在重防腐涂料市场及油墨市场上,氯醚树脂代替氯化橡胶已成定局,氯醚树脂作为其主力原料,市场前景巨大,潜力无限。国内氯碱企业具有充足的原料来源,较成熟的生产技术,广阔的市场空间,上下游行业良好的发展态势,为氯醚树脂行业的发展提供了无限可能。因此,氯醚树脂在国内氯碱行业大力发展极具可行性。

[1]王 彤.氯醚树脂生产和应用概述.上海氯碱化工,2005,(3):22-27.

[2]张继壮.氯醚树脂的研制与应用.涂料涂装与电镀,2004,2(4):22-24.

[3]刘岭梅.PVC企业最值得开发和应用的树脂.第6届全国PVC塑料与树脂技术交流年会论文专辑.葫芦岛:《聚氯乙烯》编辑部,2007,62-65.

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