二级结构:玻璃鳞片在重防腐涂料中的应用
来源:优易学  2011-8-31 19:02:17   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店

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1  前言 
    严酷的腐蚀环境,对石油、化工、冶金、发电等设施、设备的破坏是巨大的,因腐蚀造成 的直接、间接损失大的惊人;长期以来,防腐工作不断研制开发对保护对象具有长期防护效 果的涂料——重防腐蚀涂料。怎样才能提高涂层的防腐寿命呢?一是涂层本身对腐蚀介质具 有良好的耐蚀性;二是涂层对介质的抗渗透性要好;三是涂层内部的收缩应力和膨胀系数要 小(收缩应力和膨胀系数大,会造成涂层出现裂纹、剥落等现象)。要达到这些要求,一是选 择耐蚀树脂材料,更主要和有效的措施是使用优良的性能的防腐蚀颜料。 
    玻璃鳞片作为一种特殊的防腐蚀颜料,用于防腐涂料中,使涂层具备了上述性能。因而, 玻璃鳞片涂料具有优异的防腐性能,成为值得人们青睐的新型防腐材料。  

    玻璃鳞片涂料在我国齐鲁石化公司、上海宝钢、天津碱厂、天津化工厂、胜利油田、大庆 炼油厂、贵溪冶炼厂等单位已成功采用,并取得了良好效果。 
    玻璃鳞片涂料可广泛用于:石油、石化输油管线、贮罐、设备、海洋设施、海上钻井平台 、化工厂的各种设备、管道、地坪;舰船甲板、煤气厂的贮气柜及输气管;冶金发电厂的排 烟脱硫装置,还可作为玻璃钢设备的防渗层。 
    2  玻璃鳞片的防腐机理 
    玻璃鳞片是玻璃经1700℃高温熔副再经独特工艺吹制而成的极薄的玻璃碎片,国外已应用 几十年。我厂从1986年开始研制开发,至今已有十余年历史,从试制开发、人工吹制至今已 实现了全自动化机械吹制。质量接近和达到国外同类产品水平,国内已有上百家科研院所、 涂料、油漆生产厂家采用我厂产品。

    高温熔副状态下的玻璃,经特殊工艺加工,使得玻璃鳞片具有比普通玻璃强度大,而比重 小的特性。

    玻璃是无机材料,其组成决定了它具有良好的耐化学药品及抗老化性能。玻璃鳞片很薄, 鳞片涂料经正确施工,使得它在涂层中可与基体平等叠压排列,象片片鱼鳞,如层层盔甲, 形成致密的防渗层(有人形象的称它为迷宫式结构),据测可达数十上百层,使得腐蚀介质扩 散渗透到被保护基体的途径变得曲曲折折,大大延长了介质渗透的途径和时间,相应提高了 涂层的抗渗透性能及耐蚀寿命。 
    涂层中大量的玻璃鳞片形成许多小区域,使涂层中的微裂纹、微气泡相互分割,大大减慢 了介质的渗透速度,使介质渗透率明显缩小。如下表所示: 
    玻璃鳞片涂层与其他材料抗介质渗透能力比较 
    材 料         水汽渗透率g/m2 
    过氯乙烯树脂        0.92 
    氯化橡胶            0.86 
    环氧树脂            0.51 
    不饱和聚酯树脂      0.49 
    氯磺化聚乙烯        0.20 
    玻璃鳞片涂料        0.05 
    由上表可见,玻璃鳞片涂层比其他材料抗介质渗透性可提高几倍到十几倍。 
    玻璃鳞片的存在不仅减少了涂层与底材之间的热膨胀系数之差,而且也明显降低了涂层 本身的硬化收缩率,如下表所示: 
    玻璃鳞片涂料与其他材料的硬化收缩率比较 
    材 料             硬化收率(长度方面 )%  
    过氧乙烯树脂         0.80 
    氯化橡胶             0.53 
    环氧树脂             0.46 
    不饱和聚酯树脂        0.50 
    氯磺化聚乙烯          0.40 
    玻璃鳞片涂料          0.08 
    由上表看出,玻璃鳞片涂层的硬化收缩率,只有其他材料的几分之一到数十分之一,这 不但有助于抑制涂层龟裂、剥落等的出现,而且可提高涂层的附着力与抗冲击性能。 
    3  玻璃鳞片的表面处理 
    玻璃鳞片用硅烷型偶联剂处理,可明显增加鳞片与树脂间的粘结力,相应地有效增加了涂 层的抗渗性,降低了涂层的吸水性。而且处理过的玻璃鳞片在树脂中的漂浮性好,有利于鳞 片与基体之间的平行排列,从而提高涂层的抗渗性。 
    4  玻璃鳞片的用量 
    玻璃鳞片在涂层中加入量既不能太小,也不可达大,合适的用量可以达到最佳效果。试验 情况如下表: 
    不同鳞片含量的涂层盐水浸渍试验情况 
    试验样品编号   鳞片含量%    盐水浸渍试验结果(24个月)         
    #1               0          漆膜起部分小泡,约8% 
    #2               5          漆膜起部分小泡,约5% 
    #3              10          漆膜起少量小泡,约3% 
    #4              20          漆膜无变化(不起泡,不生锈) 
    #5              30          漆膜起少量小泡,约1% 
    #6              35          漆膜起小泡,约2% 
    鳞片太少,涂层中的鳞片不足以形成片与片之间的重叠排列,涂层的抗渗透性不是很好 。随着用量的增加,屏蔽作用增大,抗渗透性随之提高。但用量过大,反而不利于鳞片之间 在涂层中的排列,会造成杂乱无序的排列,增加了涂层内部的空隙,这样涂层的致密性会降 低。所以鳞片的用量有一个最佳范围,应在20~35%之间。 
    5  玻璃鳞片涂料的组成 
    玻璃鳞片涂料以耐蚀树脂为主要成膜物,以鳞片为颜料,再加上引发剂、促进剂等助剂 而组成重防腐涂料。下表为经多年试验总结的基本配方: 
    玻璃鳞片涂料的基本配方  
    组分         乙烯基 酯树脂 玻璃鳞片 触变剂 消泡剂 颜料 偶联剂 引发剂  
    质量百分比%    60    70     20       35     1 5   0.1 2 2 7 0.5 1 2 
    6  结论 
    玻璃鳞片涂料按粘度可分为:鳞片涂料、厚浆型鳞片涂料和玻璃鳞片胶泥。鳞片胶泥中鳞 片含量较大,其含量一般应为30~40%。鳞片胶泥衬里,在排烟脱硫装置上的应用取得了十 分明显的成功。玻璃鳞片涂料以其独特的性能,方便的施工和较强的的可修复性成为日益重 要的重防腐涂料。结构工程师站点加入收藏夹吧!

责任编辑:伊Ⅴ依

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