天然橡膠或合成橡膠本身是一種高度不飽和的高分子量聚合物，粘度高，成膜緩慢，且易于老化，不宜用來制造涂料。經(jīng)氯化改性處理，以降低其分子量并改變分子結(jié)構(gòu)的不飽和性，制成天然橡膠衍生物——氯化橡膠或環(huán)化橡膠。其中氯化橡膠是無味、無毒的白色粉末或細(xì)片狀固體，對人體皮膚無刺激性，被溶解后呈微黃色溶液，形成的涂膜具有良好的粘附性、耐化學(xué)腐蝕性、快干性、防滲水性和難燃性。在上世紀(jì)60年代氯化橡膠涂料技術(shù)漸趨成熟，很快成為涂料行業(yè)中的一大體系，被廣泛用作建筑涂料、化工防腐涂料、防火涂料、道路標(biāo)線涂料、汽車底盤涂層、船舶及海洋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料，與常溫固化環(huán)氧樹脂涂料并列為當(dāng)今世界防腐涂料的兩大體系。本文主要對氯化橡膠鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料的特性及涂裝方法進(jìn)行簡要?dú)w納。

1 氯化橡膠涂料的組成

氯化橡膠涂料通常是由氯化橡膠樹脂、改性樹脂、顏料/填料、助劑及溶劑等組成。

1.1 樹脂

1.1.1 氯化橡膠樹脂

工業(yè)產(chǎn)品氯化橡膠一般含氯量平均在62%～67%之間。氯化橡膠制漆前需用溶劑溶解成樹脂溶液。可溶于芳香烴、酯類、酮類（丙酮除外）、醚類及氯化烴溶劑中，而不溶于脂肪烴、醇類及水中，一般是將氯化橡膠樹脂在二甲苯中溶解成40%的溶液用于制漆。

國外生產(chǎn)氯化橡膠的國家有英國、美國、德國、日本和意大利等，如英國原ICI公司的AllopreneR-5、R-10、R-20等，德國Bayer公司的珀古特（Pergut）S10、S20等。國產(chǎn)氯化橡膠根據(jù)粘度（系20%氯化橡膠甲苯溶液）大小不同，暫分為四種規(guī)格，分子量大小不同，性能也有很大差異，各種規(guī)格氯化橡膠性能見表1。其中1#，2#規(guī)格氯化橡膠宜用于制造涂料。

表1 各種規(guī)格氯化橡膠性能的差異

注：粘度系20%氯化橡膠甲苯溶液以毛細(xì)管粘度計(jì)于25℃測試。

1.1.2 改性樹脂

氯化橡膠涂料中通常拼用部分天然樹脂或合成樹脂，以改善漆膜性能，如光澤及對光的穩(wěn)定性、機(jī)械性能和施工性等。能夠與氯化橡膠樹脂拼用的樹脂有：中、長油度醇酸樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、松香、甘油松香酯等。與醋酸纖維素、乙基纖維素、硝酸纖維素和氯乙烯醋酸乙烯共聚物等是不相容的。

改性樹脂的種類及用量對氯化橡膠漆的性能和成本有很大影響，添加樹脂的用量一般為：氯化橡膠:改性樹脂:增塑劑=1～3:1:0.5。

1.2 助劑

1.2.1 增塑劑

氯化橡膠分子中含有許多六元環(huán)，其單獨(dú)形成的涂膜呈脆性，因此必須加增塑劑進(jìn)行改性。正確選擇和添加增塑劑對于改變漆膜的性能有著非常重要的作用，由于氯化橡膠是惰性樹脂，因此對增塑劑的要求是增塑效果明顯和能夠基本上接近氯化橡膠的性能（呈惰性），以保證基料的穩(wěn)定。許多增塑劑都能與氯化橡膠相容，所以選擇范圍較廣，例如：氯化石蠟、氯化聯(lián)苯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和干性油（亞麻仁油、桐油、豆油和環(huán)氧化豆油）等。其中以氯化石蠟作為氯化橡膠漆的增塑劑最為合適，它除了具備上述要求外還具有極佳的顏料濕潤性和分散性，與其它涂料用樹脂的混溶性以及優(yōu)良的耐化學(xué)品性能等。另外，要求耐候性好的面漆中，也可選用鄰苯二甲酸酯作為增塑劑。

氯化橡膠與氯化石蠟的比例對漆膜的拉伸強(qiáng)度、伸長率、柔韌性、水蒸汽滲透性及附著力等性能均有很大的影響。要得到能夠使各項(xiàng)性能的平衡，最適宜的比例范圍是很窄的。因顏、填料的種類和用量不同，增塑劑與氯化橡膠的比例也不同，需做試驗(yàn)測試比例。一般來說，當(dāng)氯化橡膠與含氯量42%氯化石蠟的比例為70:30左右時(shí)，漆膜的柔韌性和附著力達(dá)到值，并維持較佳的耐水蒸汽滲透性。

1.2.2 防沉劑

為了防止和改善氯化橡膠色漆中顏料的沉淀結(jié)塊，油漆中應(yīng)添加適量的防沉劑，如有機(jī)膨潤土膠、氣相二氧化硅、氫化蓖麻油等，其中氫化蓖麻油有明顯的增厚防沉作用。在配制厚漿型漆時(shí)常用酰胺改性氫化蓖麻油作為觸變劑。

1.2.3 其他助劑

氯化橡膠樹脂本身對顏、填料的分散性不好，一般是用改性樹脂或氯化石蠟來分散顏料。為了改善油漆中顏料的分散性、貯存穩(wěn)定性和漆膜表面狀態(tài)，有時(shí)也添加少量潤濕分散劑，如BYK-P104S、德謙的Disponer904S。

輥涂施工或高壓無氣噴涂時(shí)，特別是厚漿型氯化橡膠漆，漆膜容易產(chǎn)生氣泡，所以在生產(chǎn)時(shí)油漆中應(yīng)加入適量的消泡劑，如EFKA-2035、BYK-066N等。

以醇酸樹脂改性的氯化橡膠漆還需要加入適量有機(jī)酸金屬皂催干劑，即干料，以加速油漆氧化干燥時(shí)間。

氯化橡膠是高度氯化的聚合物，若漆液中存在有鐵離子或含有鋁、銅及其他氯化物（除氯化鋁、氯化銅以外）等物質(zhì)，則在貯存過程中漆液因受較高溫度、水分等的作用，往往會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成如ALCl3、FeCl3等產(chǎn)物，放出HCl氣體，并在分子中形成雙鍵而發(fā)生交聯(lián)，放出熱量促使油漆溫度升高，粘度增加直至凝膠，特別是鐵紅氯化橡膠漆在夏天容易出現(xiàn)這種情況。為了保證油漆的貯存穩(wěn)定性，除了添加必要分散劑外，油漆中還須加入穩(wěn)定劑，如氧化鋅、氧化鎂、環(huán)烷酸鋅溶液、低分子量環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化豆油、亞磷酸三苯酯等，其用量一般為顏料量的1%左右。

1.3 氯化橡膠涂料配方舉例

2 氯化橡膠涂料性能特點(diǎn)

2.1 氯化橡膠涂料的優(yōu)點(diǎn)

1）施工時(shí)不受氣溫限制：氯化橡膠涂料能在-20-50℃的環(huán)境中施工，不受季節(jié)、氣溫限制。

2）使用方便：氯化橡膠涂料大部分均屬單罐包裝體系，不需要在施工現(xiàn)場臨時(shí)調(diào)配其它組份，即打開包裝鐵桶，經(jīng)攪拌均勻后，就可使用。

3）干燥迅速：氯化橡膠涂料系溶劑揮發(fā)干燥的物理成膜涂料，且溶劑釋放速度快，經(jīng)涂裝后即很快干燥成膜，在常溫下間隔4～6小時(shí)后，就可涂履第二道涂料。

4）可獲得較厚的涂層：氯化橡膠厚漿型涂料，若采用高壓無空氣噴涂，每道干膜厚度可達(dá)55～85µm左右，最高時(shí)一道干膜厚度可達(dá)到120µm，所以較少的涂裝道數(shù)，即可得到厚涂層，施工周期短。

5）附著力優(yōu)良：氯化橡膠涂料對鋼鐵金屬表面，有良好的附著力，同時(shí)涂層與涂層之間由于成膜物質(zhì)中的溶劑能起到浸滲作用，使與下層相互粘成一體，從而加強(qiáng)了涂膜間粘附力。

6）良好的防腐蝕性：由于氯化橡膠本身是一種化學(xué)惰性成膜物質(zhì)，涂膜對水汽和氧氣的滲透率極低，僅為醇酸的1/10，而且對水分、鹽類、酸、堿、氧化劑、各種腐蝕性氣體等都有較好的抵御性。

7）維修方便：維修時(shí)不需去掉牢固的舊漆膜，新舊漆膜之間因溶劑的滲透作用可產(chǎn)生互溶現(xiàn)象，附著力特強(qiáng)。在部分其他品種的漆膜上也可以覆涂氯化橡膠漆，因此維修非常方便。

8）防毒、延燃性良好：由于氯化橡膠涂料組分中含有較高的"氯"聚合體，因此有抑制毒菌滋長的性能。器材表面萬一遇到火源時(shí)，涂膜能分解出氯氣，而具有一定的延燃效果。

2.2 氯化橡膠涂料的缺點(diǎn)

1）耐溶劑性能差：它們是可溶解性涂料，可以被認(rèn)作是積極特征，但是也可能是消極特性。其積極影響在多數(shù)情況下會是主導(dǎo)因素，因?yàn)榭扇苄越o予了靈活的覆涂時(shí)間間隔，基本上各涂層之間不會有脫落的危險(xiǎn)。消極影響在于氯化橡膠產(chǎn)品對多數(shù)溶劑不具抵抗性，這意味著強(qiáng)溶劑可能會損壞漆膜，特別是醇酸改性的氯化橡膠涂料。

2）耐溫性差：氯化橡膠是熱塑性涂料，且在干燥環(huán)境中溫度高于130℃即開始分解，潮濕環(huán)境下60℃就開始分解，所以使用溫度不能高于60～70℃。

3）裝飾性差：氯化橡膠本身光澤低，需要用其它樹脂改性后才能提高光澤。

4）戶外耐候性差：氯化橡膠結(jié)構(gòu)中含氯，長期戶外曝曬后，漆膜泛黃較嚴(yán)重，對面漆的裝飾性影響較大。要求耐候性好的面漆如白漆，一般用丙烯酸樹脂來改性，用鄰苯二甲酸酯作為增塑劑。

5）環(huán)境污染：氯化橡膠本身是無毒、無味的，但溶劑法生產(chǎn)的氯化橡膠成品中有3%～8%的四氯化碳的殘留，進(jìn)而揮發(fā)到空氣中，會對人體造成毒害和破壞大氣的臭氧層。

3 施工注意事項(xiàng)

3．1 底材表面處理

氯化橡膠涂料可以做成防銹底漆，也可以做成中間漆及防腐面漆。涂裝配套時(shí)，可以單獨(dú)以氯化橡膠體系的底、中、面漆為配套體系，也可以與其它類底漆如環(huán)氧或丙烯酸類底漆配套。與其它類型的底漆配套時(shí)，原則上氯化橡膠涂料應(yīng)不與底漆起不良反應(yīng)，例如與醇酸、環(huán)氧酯及氨酯油類等底漆配套，則會出現(xiàn)咬底現(xiàn)象；不建議直接覆涂在富鋅底漆（環(huán)氧富鋅、無機(jī)富鋅及水性富鋅底漆）上，以防涂膜中的鋅粉形成的白色粉末——堿式碳酸鋅影響層間附著力，可用環(huán)氧云鐵中間漆封閉一下富鋅底漆，再涂氯化橡膠中間漆、面漆。氯化橡膠防腐漆直接涂裝在鋼結(jié)構(gòu)上時(shí)，涂裝前底材要徹底清除銹、灰塵及油污等污染物，除銹等級達(dá)到Sa2.5級或St3級；為了獲得好的附著力，表面粗糙度一般在30～75µm，通常粗糙度不超過100µm。直接涂在混凝土結(jié)構(gòu)上時(shí)，混凝土表面應(yīng)干燥、清潔、無浮塵。涂裝面漆時(shí)，應(yīng)除去底漆或中間漆漆膜表面的油污、水份、濕氣、灰塵及鹽類等雜物；底漆或中間漆如果超過涂裝間隔，或表面太光滑、堅(jiān)硬，在涂氯化橡膠面漆前應(yīng)將前道漆膜表面進(jìn)行打毛處理，以確保層間附著力。

3.2 涂裝環(huán)境

通常應(yīng)在0℃以上，相對濕度85%以下的氣候條件下進(jìn)行涂裝，而當(dāng)表面受雨、霧、露、霜、冰雪等的影響時(shí)，不可進(jìn)行涂裝施工；當(dāng)鋼鐵溫度在露點(diǎn)或以下時(shí)，由于表面凝結(jié)水分，不可進(jìn)行涂裝，所以必須在高于露點(diǎn)3℃以上時(shí)才能施工；在氣溫或底材溫度過高時(shí)，特別是氣溫在35℃以上或涂裝受大風(fēng)影響時(shí)，溶劑揮發(fā)很快，會形成干噴、起泡及流平不良，將導(dǎo)致附著力、理化性能及外觀等質(zhì)量達(dá)不到要求。因此避免在受大風(fēng)或大風(fēng)沙影響的條件下或在高溫或強(qiáng)烈陽光直射下施工。

3.3 涂裝方式

氯化橡膠涂料可以采用刷涂、輥涂、空氣噴涂或高壓無氣噴涂等方式施工，厚漿型氯化橡膠涂料一般采用高壓無氣噴涂方式施工。氯化橡膠涂料溶劑揮發(fā)快，噴涂時(shí)為避免干噴，應(yīng)多加一些配套稀釋劑，刷涂或輥涂也應(yīng)加一些稀釋劑。濕膜表面溶劑揮發(fā)導(dǎo)致其粘度急驟上升，因此刷涂時(shí)千萬不可用漆刷往復(fù)刷涂或跳躍式補(bǔ)涂等，而應(yīng)是循序漸進(jìn)干凈利索地涂刷，以免拉絲，引起桔皮現(xiàn)象的出現(xiàn)，使涂層高低不平。輥涂時(shí)必須注意不要將輥筒來回反復(fù)多次滾動，以避免產(chǎn)生拉絲、起泡現(xiàn)象。為了避免起泡，盡量用短毛輥筒。

3.4 涂裝間隔

一般的氯化橡膠沒有涂裝間隔限制，但以醇酸樹脂改性的氯化橡膠涂料在施工中存在的問題是覆涂時(shí)咬底現(xiàn)象，因?yàn)槁然鹉z樹脂是溶劑揮發(fā)干燥型，而醇酸樹脂是氧化干燥型，雖然表干很快，實(shí)際上醇酸樹脂的氧化聚合反應(yīng)還沒有結(jié)束，所以應(yīng)在表干前或?qū)嵏珊筮M(jìn)行覆涂。新舊漆膜之間因溶劑的滲透作用可產(chǎn)生互溶現(xiàn)象，附著力特強(qiáng)，因此沒有最長覆涂間隔限制。

4 結(jié)語

由于氯化橡膠及其涂料具有的獨(dú)特性能, 在涂料工業(yè)中已獲得廣泛的應(yīng)用。但因傳統(tǒng)的四氯化碳法生產(chǎn)的氯化橡膠中殘留的四氯化碳揮發(fā)到大氣中，對人體健康及大氣臭氧層均造成一定的危害,受到“蒙特利爾公約”的制約,氯化橡膠的供應(yīng)量遠(yuǎn)不能滿足用戶使用要求。國外公司相繼開發(fā)了水相懸浮法、非四氯化碳溶劑法等替代四氯化碳法生產(chǎn)技術(shù)，我國從上世紀(jì)80年代就開始了水相法制造氯化橡膠的探索與研究工作。國外主要有以日本廠家為代表的水相法氯化技術(shù)和德國Bayer公司采用的溶劑交換技術(shù)。目前我國浙江奉化裕隆化工水相法氯化橡膠的性能已達(dá)到同類溶劑法氯化橡膠的水平，是我國該領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。