氯醚树脂应用广泛前景看好
□ 上海氯碱化工股份有限公司 刘岭梅
国外生产起步早 国内产品品质需大力提高
氯醚树脂最初由德国BASF采用乳液法聚合生产,已有几十年的历史,至今仍占有独特的市场和应用领域。BASF乳液法聚合生产的氯醚共聚树脂商品名为“Laroflex MP”,根据粘度的不同,分为不同牌号,对应不同应用场合。
国外氯醚树脂生产起步很早,生产技术成熟,大多采用乳液法生产,产品质量稳定、可靠。目前氯醚树脂的生产和研究主要集中在日本和欧洲,氯醚树脂的共聚方法已转向悬浮法,开发了许多用途,特别是涂料方面的应用。氯醚树脂国外主要生产商为德国BASF公司、德国Hoechst公司、美国GAF公司、日本吴羽公司。其中国内氯醚树脂进口市场最常见为德国BASF公司产品。
德国BASF公司商品牌号主要有MP-15、MP-25、MP-35、MP-45、MP-60、VC-40等,其中VC-40是BASF公司为适应油墨用户不需防腐而专门优化MP-45配方后推出的氯醚树脂牌号。德国Hoechst公司商品牌号名为Hostaflex,其通用氯醚树脂牌号为Hostaflex CM系列,常用牌号CM620和CM630等。
我国从20世纪90年代中期开始在涂料中应用氯醚树脂,但对氯醚树脂的研究生产工业化应用较晚,但本世纪以来,这方面技术研究投入很大,也取得了很大成果,目前国内已经有五家企业能正常工业化生产氯醚树脂,总能力达到1.35万吨左右,见表1。但是国产氯醚树脂与进口产品相比,在溶解性、粒径大小及分布控制、热稳定性等方面与国外差距很大,因此,氯醚树脂应用的高端市场基本为进口树脂所占据,只有中低端市场应用才采用国产氯醚树脂,而且进口树脂价格也远高于国产树脂,因此,国产氯醚树脂要有良好发展前景,必须在提高产品质量下大力气。
国内最早开发生产氯醚树脂的是江苏江阴汇通精细化工有限公司,采用微悬浮法生产工艺,于2002年建成第一套氯醚树脂工业装置,后来杭州电化集团有限公司、江苏利思德化工有限公司开发了乳液法氯醚树脂工业装置,江苏徐州东宏化工有限公司相继开发了集乳液法和微悬浮法一起的混合法工艺氯醚树脂工业装置,浙江锦华新材料有限公司微悬浮法工艺生产装置成功投入生产。
一般来说乳液法聚合生产工艺前期相当复杂,但后期处理简单,不需要进行单体分离处理工艺。微悬浮法与乳液法相反,前期工艺较为简单,反应后需要进行单体分离处理工艺,过程复杂,设备投资多。而且乳液法氯醚树脂质量往往好于微悬浮法。
目前,国产氯醚树脂生产装置除了在产品质量与国外产品存在一定差距外,其自动化控制水平、消耗定额均不如国外同类型装置,另外生产“三废”多等诸多方面,均影响了国产氯醚树脂生产装置与国外竞争能力。
表1 国内氯醚生产企业产能统计 吨
生产厂家 产能 技术路线
江苏江阴汇通精细化工有限公司 2500 微悬浮法
杭州电化集团有限公司 3000 乳液法
江苏利思德化工有限公司 4000 乳液法
江苏徐州东宏化工有限公司 2000 混合法
浙江锦华新材料有限公司 2000 微悬浮法
应用领域广泛
由于氯醚树脂具有优异的综合性能,它已经成为当今世界公认的耐大气老化性能最优越的树脂之一,综合防腐性能优于氯磺化聚乙烯和氯化橡胶涂料。目前氯醚树脂得到了广泛应用,特别在轻工、道路、化工、冶金、采矿等方面有很重要的应用。
氯醚树脂具有优良的物理性能,其抗污性能优良,耐酸碱腐蚀,更耐盐雾和化学介质的腐蚀,具有化学浸泡性优良的特征,而且抗老化、无毒,对各种基材具有很强的附着力。氯醚树脂涂料其涂料的防腐能力为普通防腐蚀涂料的2~3倍,与传统防腐性能优良的氯化橡胶涂料相比,氯醚树脂涂料的涂层的柔韧性、耐热性、耐碱性、抗紫外光能力和抗粉化性能明显大大优于氯化橡胶涂料,可广泛用于交通运输、房屋维护和海洋应用等许多方面的防腐蚀处理。氯乙烯与乙烯基异丁基醚树脂作为黏附材料,已广泛应用于制备高性能抗污防腐蚀涂料和油墨。
氯醚树脂配制成涂料,可广泛用于工厂钢铁构件表面、桥梁钢结构,起到耐水防腐蚀作用。优良的附着性能使氯醚树脂涂料能很好地附着在铝、锌、薄钢板及马口铁板表面,用于车库门窗、屋顶雨水槽、阳台、灯柱、公路防撞隔板和隔柱。氯醚树脂的耐碱性、抗污性和耐候性可广泛用于配制建筑涂料、路标涂料等。氯醚树脂与颜料良好的相容性,使其具有良好的着色性能,制成彩色涂料能很好涂覆在硬质聚氯乙烯、聚酯、尼龙、聚苯乙烯等材料上。在海洋及热带条件下,涂料必须具有极高的防腐性能,能耐-40~70O℃的温度变化,氯醚涂料用于这种环境,具有装饰性好,不变色,不粉化,耐磨损和耐刮擦,韧性好等特点,且对商标粘合剂及密封材料有良好的适应性,使用期至少在3年以上,因而氯醚树脂涂料已取代氯化橡胶涂料,目前被广泛用于船舶和集装箱领域,能很好满足于日光暴晒和海水高腐蚀性浸蚀的要求,而且由于氯醚树脂涂料的抗污能力强,能很好减少船在水下部位的污垢粘附性,提高船体通航能力并节约船舶行驶能耗。氯醚树脂涂料具有高抗污性、高保色性、高耐候性及优良的阻燃性能,可用于制备高档建筑内外墙涂料,其市场前景也是非常广阔的。目前,国内需要用特种高档涂料约22万~25万吨,因此氯醚树脂涂料在特种涂料行业中具有良好的发展背景。
氯醚树脂在油墨工业用作生产粘结剂,粘结剂在油墨中的含量约占60%~90%,常用于高档油墨的制备。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将它们连接在一起,使油墨具有适当的流变特性,满足印刷工艺的要求,将油墨很好均匀地转移至承印物上,油墨干燥后能使颜料很好粘附在承印物。
氯醚树脂还可用作图象接受材料,适用于低热能下形成高密度的图象,不会产生热转移记录墨水的融化,且图象保存性能优越,耐热和保色性能均极佳。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。