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HCPE涂料凝胶现象与助剂的选择
钟兆魁1，陈伟2，刘亮亮1，刘春强1
(1.青岛乐化科技有限公司，山东青岛266111; 2.潍坊产品质量监督检验所，山东潍坊261031)
1.引言
HCPE涂料在贮存过程中有时会发生凝胶现象。通常的做法是:在配方设计和制造中加入稳定剂，包括环氧化合物、有机锡酯、钡、镉和鳃皂或其它稳定剂等。一旦发生凝胶现象，则选择合适的溶剂，并加（或不加)少量乙醇胺等碱性化合物，经高速分散机重新分散至均匀的流体状态。笔者试制了一种HCPE中间漆，并考查其助剂的选用情况。
2试验部分
2.1主要原材料
高氯化聚乙烯树脂，中粘度;氯化石蜡增塑剂、E-51环氧树脂、二月桂酸二丁基锡、云母氧化铁均为工业级;润湿分散剂、防沉剂、消泡剂均为进口产品。
2.2 HCPE中间漆的配方
HCPE中间漆的配方见表1.
2.3产品性能和贮存稳定性
产品性能和贮存稳定性检测结果见表2.
2.4凝胶原因分析及对比试验
2.4.1 HCPE结构组成特点及影响因素
HCPE是由聚乙烯进行氯化，在自由基作用下氯取代氯乙烯链上的氢原子而生成。生产企业的热分解温度标准为100℃和120℃两种，可能在一定的酸、碱或广义路易斯酸碱条件下，同时由于涂料在研磨和高速分散过程中过热，导致高氯化聚乙烯分解，生成双键，并进一步反应，同时放出HCI，或体系内存在较强的亲核试剂攻击氯，发生了取代反应，导致分子结构发生了变化。
2.4.2助剂的选择和分析
由电荷效应和空间位阻效应可知，一个分散体系是否稳定是由体系内各种作用力综合作用的结果，可用下式表示：
当V是正值时，体系呈稳定的分散状态:为负值时，体系内产生絮凝等不良现象。
分析本试验中所用助剂，分散剂的AV为115mgKOH/g，较高，属润湿型分散剂，而防沉剂采用了有机膨润土，其主要成分为有机季胺盐，而且是增稠效果相当强的品种，有可能在以上试验体系中空间位阻效应远远不够，而电荷引力过强，即分散剂、防沉剂等助剂选用不适宜或不匹配，导致体系絮凝和胶凝。
2.4.3对比试验
根据上述可能的原因分析，采取如下对比试验方案:①选用2家的HCPE进行对比检测和试验，除按生产企业的标准进行检测外，增加水悬浮液PH的检测;②选用不同的热稳定剂试验:③严格控制研磨和分散过程中漆浆和漆的温度不超过50;④选择合适的良溶剂以增加ÅGm:⑤选择合适的低酸值、低胺值、多活性基的高分子分散剂以增加嫡斥力;⑥改换防沉剂以降低范德华引力;⑦选择低酸慎的润湿分散剂。
2.4.4贮存稳定性试验对比结果
(1)配方不变，选用2家企业生产的HCPE对比，结果见表3.
(2)选用不同稳定剂的对比结果见表4。
(3)换防沉剂，同时选用不同的分散剂试验的对比结果见表5.
从表5的检测对比结果可以看出，10#最佳，检测其干燥时间、附着力、硬度、冲击强度、与底漆和面漆的配套性等均达到了要求，经试产也取得了满意的效果。
3结语
(1)对于HCPE涂料，应选用弱酸性、低胺值的颜料分散剂。
(2)在HCPE涂料体系中，对防沉剂或增稠剂同样具有选择性，若选用不适宜或不匹配，同样会造成体系稳定性的下降。
(3)除电荷效应外，合适的高分子量多活性基分散剂以其空间位阻效应，能够有效地保护体系的稳定性。
(4)在HCPE涂料漆浆研磨或高速分散过程中，应严格控制漆浆或漆的温度，以免导致一些化学变化的产生，虽然HCPE是热塑性的，但这些变化是不可逆的。
(5)虽然HCPE生产企业标准中没有PH指标，在本试验中经实测对比，还是有所不同。
(6)据文献报道:有些金属盐，特别是铁盐，往往促进氯化橡胶的降解。本试验中所用的云母氧化铁，主要成分为Fe203，试验中只做了2个对比样品，加量少的贮存稳定性好于加量多的。
