二甲苯甲醛树脂在过氯乙烯涂料的应用研究

林宏峰，施德军

(广东珠江化工涂料有限公司，广东 珠海 519050)

过氯乙烯涂料是运用高分子合成技术，通过加入环氧树脂和树脂基团，过氯乙烯不含有双皱键，而其侧基氯原子的体积小，高分子之间距离近，所以漆膜致密，耐化学腐蚀优良，耐大气老化性好。但受结构的影响，产品附着力差，溶解度低，所制的漆膜薄，此为影响应用面的主要因素[1]。

考察在过氯乙烯涂料中引进搭配使用的树脂，从提升产品生产工艺与产品性能方能有极有意义，同时存在着很大的空间。本文通过引进二甲苯甲醛树脂，针对过氯乙烯树脂遇热易分解，分解后造成漆膜颜色变深，韧性变差，变脆并开裂，耐腐蚀性降低情况，解决采用单一的过氯乙烯树脂配制的涂料涂层附着力差问题。

1 实 验

1.1 实验原理

二甲苯甲醛树脂(化学结构见图1)分子结构中含有羟基、醚键等活性基团，它能溶于多种聚合物，如聚氯乙烯、硝酸纤维素、过氯乙烯、聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂等等。能起到增塑，增韧作用，增加粘接强度，改进光泽，降低成本。用酚类改性，制成耐热、耐潮湿性良好的，不同用途的改性树脂。例如用叔丁酚改性的二甲苯树脂。用多元醇改性后，用于聚氨脂二甲苯供应，可增加光泽二甲苯甲醛树脂，提高对金属及木材的粘接力。与不饱和酸等反应可制成耐热、耐腐蚀、吸水性低的不饱和聚酯树脂以及饱和聚酯树脂[2]。

图1 二甲苯甲醛树脂分子结构图[3]

过氯乙烯树脂是聚氯乙烯进一步氯化的产物。相对密度(20 ℃)为1.6。含氯量61%～65%。分解温度140～145 ℃。溶于丙酮、醋酸酯类、二氯乙烷、氯苯等溶剂，但不溶于汽油和醇类。其黏度决定于所用聚氯乙烯的分子量，分子量愈大，氯化后的树脂黏度愈高。

失水苹果酸树脂液，使用以松香和顺丁烯二酸酐进行加成反应并以季戊四醇酯化而成的失水苹果酸树脂在芳烃溶剂中进行溶解，适用于制造油墨、塑印油墨、油漆、粘合剂，具有漆膜干燥快、坚硬、光亮、不泛黄，耐碱、耐水、耐汽油，细度是指在规定实验条件下，在标准细度板上获得的读数，涂料细度影响漆膜的耐久性，颜料颗粒突出在漆膜之上，易受外界日光风雨的侵蚀或机械力作用，这些凸出的颗粒会从漆膜中脱出，使漆膜表面残留下细微针孔，因透水性作用渐变为易腐蚀的中心，影响漆膜的耐久性，降低其对基材的保护性能。

1.2 实验方法

二甲苯甲醛树脂通过制作色浆(表1)的方式引入，旨在解决过氯乙烯涂料着色部分依赖过氯乙烯色片的传统，制作好色浆之后，通过配漆方式将二甲苯甲醛树脂与过氯乙烯涂料充分搅拌均匀(表2)，起到性能互补的作用。

表1 白色二甲醛甲醛树脂色浆配方

表2 白色过氯乙烯磁漆配方

1.3 性能指标

过氯乙烯磁漆性能指标执行GB/T25259-2010标准[4]，见表3。

表3 GB/T25259-2010标准

2 结果与讨论

2.1 配漆的相溶性

过氯乙烯树脂因具有极强的内聚力，对颜料分散润湿性差，需要极强剪切力才能润湿颜料，一般采用轧片法方式生产着色颜料，而采用研磨工艺制得的漆易分层、沉淀与结块[5]。

二甲苯甲醛树脂分子组成中有80%以上为二甲苯次甲基结构，能充分与过氯乙烯树脂相溶。使用二甲苯甲醛树脂所制作的色浆进行配漆，产品贮存稳定，无存在分层与沉淀的情况。

表4 不同色浆的生产工艺

备注：以生产300 kg为例。

2.2 配方的设计

配方采用失水萍果酸酐树脂液，主要为针对使用醇酸树脂存在着成漆易分层与贮存稳定性差的情况，同时利用二甲苯甲醛树脂的加入，稳定成漆的贮存性之外起到增塑的作用，同时根据树脂本身的特点，提升产品耐水、耐化学性。

2.3 性能检测情况

表5 性能检测情况

2.4 生产工艺

轧片生产的工艺一般生产周期较长，从轧片到包装需要一周的时候，在进行生产时存在着温度过高易着火的安全风险。同时若轧片温度过高，色片溶解性差，贮存过程会出现严重增稠的情况甚至胶凝；温度过低则会存在颜料分散差，制漆易沉淀。而使用研磨二甲苯甲醛树脂色浆的生产工艺，周期短，1天可以生产一个颜色的批次色浆，生产过程细度易控制，生产工艺简便，同时配合失水萍果酸酐树脂液的使用，可满足产品性能的要求。配搭二甲醛甲醛树脂，可进一步提升产品性能。

3 结 论

过氯乙烯树脂涂料具有优异的防水与防腐性能，成本上对比其他防腐涂料有优势。但存在着对颜料润湿性差，制漆易深沉的情况。本研究通过引入二甲苯甲醛树脂，将过氯乙烯对脂、失水萍果酸酐树脂液合理搭配，克服生产工艺中存在的不足，使产品的性能在满足国标要求的基础上进一步提升，缩短生产周期，进一步提升产品贮存稳定性，降低产品成本。