二甲苯甲醛樹脂在過氯乙烯涂料的應用研究

林宏峰，施德軍

(廣東珠江化工涂料有限公司，廣東 珠海 519050)

過氯乙烯涂料是運用高分子合成技術，通過加入環氧樹脂和樹脂基團，過氯乙烯不含有雙皺鍵，而其側基氯原子的體積小，高分子之間距離近，所以漆膜致密，耐化學腐蝕優良，耐大氣老化性好。但受結構的影響，產品附著力差，溶解度低，所制的漆膜薄，此為影響應用面的主要因素[1]。

考察在過氯乙烯涂料中引進搭配使用的樹脂，從提升產品生產工藝與產品性能方能有極有意義，同時存在著很大的空間。本文通過引進二甲苯甲醛樹脂，針對過氯乙烯樹脂遇熱易分解，分解后造成漆膜顏色變深，韌性變差，變脆并開裂，耐腐蝕性降低情況，解決采用單一的過氯乙烯樹脂配制的涂料涂層附著力差問題。

1 實 驗

1.1 實驗原理

二甲苯甲醛樹脂(化學結構見圖1)分子結構中含有羥基、醚鍵等活性基團，它能溶于多種聚合物，如聚氯乙烯、硝酸纖維素、過氯乙烯、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂等等。能起到增塑，增韌作用，增加粘接強度，改進光澤，降低成本。用酚類改性，制成耐熱、耐潮濕性良好的，不同用途的改性樹脂。例如用叔丁酚改性的二甲苯樹脂。用多元醇改性后，用于聚氨脂二甲苯供應，可增加光澤二甲苯甲醛樹脂，提高對金屬及木材的粘接力。與不飽和酸等反應可制成耐熱、耐腐蝕、吸水性低的不飽和聚酯樹脂以及飽和聚酯樹脂[2]。

圖1 二甲苯甲醛樹脂分子結構圖[3]

過氯乙烯樹脂是聚氯乙烯進一步氯化的產物。相對密度(20 ℃)為1.6。含氯量61%～65%。分解溫度140～145 ℃。溶于丙酮、醋酸酯類、二氯乙烷、氯苯等溶劑，但不溶于汽油和醇類。其黏度決定于所用聚氯乙烯的分子量，分子量愈大，氯化后的樹脂黏度愈高。

失水蘋果酸樹脂液，使用以松香和順丁烯二酸酐進行加成反應并以季戊四醇酯化而成的失水蘋果酸樹脂在芳烴溶劑中進行溶解，適用于制造油墨、塑印油墨、油漆、粘合劑，具有漆膜干燥快、堅硬、光亮、不泛黃，耐堿、耐水、耐汽油，細度是指在規定實驗條件下，在標準細度板上獲得的讀數，涂料細度影響漆膜的耐久性，顏料顆粒突出在漆膜之上，易受外界日光風雨的侵蝕或機械力作用，這些凸出的顆粒會從漆膜中脫出，使漆膜表面殘留下細微針孔，因透水性作用漸變為易腐蝕的中心，影響漆膜的耐久性，降低其對基材的保護性能。

1.2 實驗方法

二甲苯甲醛樹脂通過制作色漿(表1)的方式引入，旨在解決過氯乙烯涂料著色部分依賴過氯乙烯色片的傳統，制作好色漿之后，通過配漆方式將二甲苯甲醛樹脂與過氯乙烯涂料充分攪拌均勻(表2)，起到性能互補的作用。

表1 白色二甲醛甲醛樹脂色漿配方

表2 白色過氯乙烯磁漆配方

1.3 性能指標

過氯乙烯磁漆性能指標執行GB/T25259-2010標準[4]，見表3。

表3 GB/T25259-2010標準

2 結果與討論

2.1 配漆的相溶性

過氯乙烯樹脂因具有極強的內聚力，對顏料分散潤濕性差，需要極強剪切力才能潤濕顏料，一般采用軋片法方式生產著色顏料，而采用研磨工藝制得的漆易分層、沉淀與結塊[5]。

二甲苯甲醛樹脂分子組成中有80%以上為二甲苯次甲基結構，能充分與過氯乙烯樹脂相溶。使用二甲苯甲醛樹脂所制作的色漿進行配漆，產品貯存穩定，無存在分層與沉淀的情況。

表4 不同色漿的生產工藝

備注：以生產300 kg為例。

2.2 配方的設計

配方采用失水萍果酸酐樹脂液，主要為針對使用醇酸樹脂存在著成漆易分層與貯存穩定性差的情況，同時利用二甲苯甲醛樹脂的加入，穩定成漆的貯存性之外起到增塑的作用，同時根據樹脂本身的特點，提升產品耐水、耐化學性。

2.3 性能檢測情況

表5 性能檢測情況

2.4 生產工藝

軋片生產的工藝一般生產周期較長，從軋片到包裝需要一周的時候，在進行生產時存在著溫度過高易著火的安全風險。同時若軋片溫度過高，色片溶解性差，貯存過程會出現嚴重增稠的情況甚至膠凝；溫度過低則會存在顏料分散差，制漆易沉淀。而使用研磨二甲苯甲醛樹脂色漿的生產工藝，周期短，1天可以生產一個顏色的批次色漿，生產過程細度易控制，生產工藝簡便，同時配合失水萍果酸酐樹脂液的使用，可滿足產品性能的要求。配搭二甲醛甲醛樹脂，可進一步提升產品性能。

3 結 論

過氯乙烯樹脂涂料具有優異的防水與防腐性能，成本上對比其他防腐涂料有優勢。但存在著對顏料潤濕性差，制漆易深沉的情況。本研究通過引入二甲苯甲醛樹脂，將過氯乙烯對脂、失水萍果酸酐樹脂液合理搭配，克服生產工藝中存在的不足，使產品的性能在滿足國標要求的基礎上進一步提升，縮短生產周期，進一步提升產品貯存穩定性，降低產品成本。