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玻璃鳞片树脂防腐衬里及其应用
一 玻璃鳞片
玻璃鳞片是一种极薄的玻璃碎片。它是由1000℃以上的熔融玻璃,经吹泡、冷却、破碎、碾磨及筛选等制备工艺步骤所制得。以这种玻璃鳞片作为填料的防腐涂层,具有很高的粘结力和优良的耐腐持久性。
玻璃鳞片,由于是熔融玻璃处在拉伸力的状态下,进行急速冷却而制得。因此,其玻璃鳞片的内部结构与玻璃纤维的十分相似,并非完全是一种稳定的结构,而是一种亚稳定的结构。玻璃鳞片的性能,与逐渐冷却的平板玻璃有所不同,它的强度要比普通玻璃板的大得多。
若采用玻璃鳞片制成涂层的填料,作为防腐蚀保护层使用,它亦将比采用云母、硅酸钙及硅酸铝等填充材料的,具有更加优越的性能。
早在五十年代中期,欧文思·康宁玻璃纤维公司,就成功地开发出一种含有玻璃鳞片的树脂衬里材料,其玻璃鳞片的厚度为2μm~3μm,宽度为50μm~3mm。美国“玻盾”有限公司,也曾利用醇酸树脂作为基料,用玻璃鳞片作为填料,制得了玻璃鳞片涂层。经过液体和蒸气的渗透试验,结果证明,在 3mm厚的这种涂层上,其渗透量,比采用其他填料所制得同样厚度涂层的,要少得多。
七十年代,日本玻璃鳞片及其涂料的应用技术得到了较快的发展,尤其在开发成功刷涂、辊涂及喷涂等项施工技术以后,玻璃鳞片涂料技术迅速被推广应用至贮油罐,海上建筑,以及混凝土建筑的防盐蚀等各类防腐工程项目。
在国外,经过实验室的测试,以及二十多年的现场实际应用,证明玻璃鳞片的防腐蚀效果远远超过其他材料,比一般常用的玻璃钢材料,也显得更为优越。近几年来,鳞片树脂涂料之所以能被业界积极的研制和开发,有关人士认为,这主要是由于鳞片树脂,在所组成材料的结构上,具有独特的抗渗透性能。在设备本体与腐蚀介质之间,用一层坚实玻璃鳞片树脂衬里,使之不容易被介质所渗透,来实现所期望的防腐目的。
经过大量的研究工作,研究者们发现在防腐涂层树脂中混入鳞片填料,不但可以提高其机械强度,降低它的线膨胀系数及固化收缩率,而且还十分容易形成厚浆型的涂料。鳞片填料的加入,还可大大地抑制腐蚀介质的侵入,例如,水和离子类的腐蚀介质,通常它们将通过扩散进入涂层,**后直至渗透到基体材料。
因此,掺有玻璃鳞片衬里的重要特征,是可以耐水及其离子的渗透作用。其抑制气体和水蒸汽的渗透性,还取决于玻璃鳞片填料的特性,包括鳞片的尺寸、形状、填充比,鳞片与树脂的粘结力、排列方向,以及涂层的厚度等。 鳞片填料,除玻璃鳞片(GF)外,还有云母片、云母氧化铁( MIO)、石墨、铝片及不锈钢片等。
目前,国外玻璃鳞片防腐层及其应用技术的发展速度很快,已经从化工、石油、海洋工程等应用领域,拓展到运输业、能源及水处理等各个领域。玻璃鳞片树脂衬里,作为一种新型的防腐蚀厚涂料材料不但作为船身壳体,化学品贮罐,化工厂的塔器、槽和泵,以及油罐车等优良的防腐衬里材料,而且也已成功地应用于钢材或混凝土结构表面的防腐保护层等的用途。
玻璃鳞片的生产,在我国国内尚处在研制开发的初始阶段,虽然已在某些引进的耐腐设备上获得了成功的应用,但仍未在较大范围内得到推广应用。
有关人士认为,其主要原因,一是国内广大用户对玻璃鳞片防腐涂层的优越性能的认识,还不十分普遍;二是目前国内玻璃鳞片的产品质量不理想,生产成本比较高。
经过在显微镜下观察的结果表明,国内生产的玻璃鳞片与日本生产的玻璃鳞片,在结构形式上是相似的,但在分散度方面,不如日本生产的均匀。因而,我国在玻璃鳞片的质量及生产成本方面,均有待于进一步的研究及开发。
二 玻璃鳞片树脂基体
可以采用各种规格的热固性树脂,例如环氧树脂、聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂及呋喃树脂等,作为玻璃鳞片涂层的基体粘结剂。
如上所述,玻璃鳞片防腐涂层应具有良好的耐腐蚀性及抗渗透性能,因此鳞片树脂材料的选用原则应该主要考虑选用的鳞片树脂基体粘结剂,是否具有抗介质腐蚀和抗渗透的能力,以及它与填料及基层面材的粘结能力等因素。
选用鳞片树脂基体粘结剂的性能如何,也将直接影响到鳞片树脂防腐涂层的整体性能。
双酚A型聚酯树脂及乙烯基酯树脂等品种,是目前国内外经常采用的主要鳞片粘结剂品种,因为这些型号的不饱和聚酯树脂,均系属于耐腐蚀型的聚酯树脂,具有良好的耐酸碱性能,并且具有良好的粘结性能等。
现对常用的鳞片用树脂粘结剂浇铸体的耐化学性能,介绍如下∶乙烯基酯树脂的浇铸体,在25%盐酸(100℃)、10%盐酸(100℃)、5%苛性钠(100℃)、5%氨水(70℃)、甲苯、粗汽油、甲醇、汽油、煤油饱和食盐水(75℃)、水(75℃)等介质中,其耐化学性能均为优良。
双酚A型聚酯树脂的浇铸体,在25%盐酸(100℃)、10%盐酸(100℃)、5%苛性钠(100℃)、5%氨水(70℃)、粗汽油、汽油、煤油、饱和食盐水(75℃)、水(75℃)等介质中,其耐化学性能均为优良,而在甲苯、甲醇等介质中,其耐化学性能均为尚可。 环氧树脂的浇铸体,在5%苛性钠(100℃)、5%氨水(70℃)、粗汽油、汽油、煤油等介质中,其耐化学性能优良,而在10%盐酸(100℃)、甲苯、甲醇、饱和食盐水(75℃)、水(75℃)等介质中,其耐化学性能均为良好,在25%盐酸(100℃)介质中,其耐化学性能尚可。
邻苯型不饱和聚酯的树脂浇铸体,在25%盐酸(100℃)、汽油、煤油等介质中,其耐化学性能为优良而在10%盐酸(100℃)、粗汽油、甲醇、饱和食盐水(75℃)、水(75℃)等介质中,其耐化学性能为良好,在甲苯介质中,其耐化学性能尚可,在5%苛性钠(100℃)、5%氨水(70℃)介质中,其耐化学性能则比较差。
三 乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里化工应用实例
通常,在化工厂烟道气脱硫工段,其设备腐蚀情况是相当严重的,对此往往要选用合适的防腐材料并采取有效的防腐蚀措施,经过对各种防腐材料的试验结果,目前化工设备业界普遍认为,乙烯基酯树脂-玻璃鳞片防腐衬里是一种**有效的防腐衬里材料。
根据有关报道,目前日本所有的烟道气脱硫厂,几乎都已采用乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里。有的工厂已成功地运行了二十多年的时间,但使用效果仍为良好。
乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里的防腐技术还可应用于化工生产企业的其他各个方面。例如,在日本对于油罐底衬,目前已大多使用乙烯基酯树脂 -玻璃鳞片衬里的防腐技术。通常在进行这类油罐底衬施工时,均采用滚涂,或喷涂乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里的方法。据统计,目前日本原有的,或新建的油罐底衬的施工总数,估计已超过300套以上。
另外,乙烯基酯树脂- 玻璃鳞片衬里防腐技术,也可应用于化学品油船贮槽的内壁表面。据有关资料报道,目前日本化学品油船贮槽采用该项防腐技术时,在贮槽的内壁表面,也已均采用了这种乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里,这些油船贮槽的安全服务期限已经超过了5年以上的时间。
在海上建筑防腐蚀方面,乙烯基酯树脂- 玻璃鳞片衬里的防腐技术,也已得到了成功的应用。由于潮涨潮落,位于潮水区的一些海上建筑,往往总是处于干湿交替的使用环境下,故海上建筑的腐蚀现象相当严重。为此日本建筑部的市政工程研究院与Kozai Club学会,共同从离岸试验着手,进行了一项名为“改善海上建筑耐久性技术”的联合研究计划。
该联合小组曾对一些海上建筑进行了勘测证实,乙烯基酯树脂- 玻璃鳞片衬里,在使用9年半时间之后,尚未出现过异常的情况,证明这种乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里防腐技术,对于位于潮水区的海上建筑,其防腐效果是十分理想的。
树脂玻璃鳞片胶泥**配方-玻璃鳞片价格脱硫系统乙烯基玻璃鳞片胶泥厂家施工指导在烟气脱硫装置中,二氧化硫等腐蚀气体对基体的腐蚀十分严重。我公司引进并开发的系列玻璃鳞片涂料有效地解决了这一问题,
乙烯基酯玻璃鳞片胶泥特性:乙烯基酯玻璃鳞片防腐胶泥是一种高效重防腐涂料.具备耐水,耐沸水,耐油,耐溶剂,耐高浓度酸碱盐的一种涂料,它具有三防的性能。漆膜坚硬如铁,抗压耐磨,致密性良好!具备非常搞得看渗透性,具有其他防腐涂料不具备的高粘结强度.施工十分方便(喷砂除锈-底漆沉底-胶泥-面漆防腐),另外它常温固化。乙烯基酯玻璃鳞片防腐胶泥生产时候我们采用真空搅拌机,其中不会有气泡!乙烯基酯玻璃鳞片防腐胶泥耐高温性能优异,持久耐高温达到170-180度,临时温度300以上也没问题!
目已广泛应用于发电厂烟气脱硫装置,以及石油化工、冶金、电解槽、各种化工设备、水处理系统、石油储槽、尿素造粒塔、海洋工程、桥梁钢架、地坪;盐酸、碱、稀硫酸、等防腐行业中广泛使用。
玻璃鳞片涂料是由分散不连续的玻璃鳞片、粘稠树脂及相关功能性填料经专用设备混合而成的胶泥状复合材料,具有高的抗腐蚀性、耐磨性和整体性。
耐高温玻璃鳞片胶泥特性不论是经过脱硫后的烟气,还是没有脱硫后的烟气,在设计及实际应用中,内衬防腐蚀材料均应该考虑到在一些正常情况下的材料的耐温性,以防止不正常运作情况下,对玻璃鳞片涂层的破坏。将涂有玻璃鳞片涂层的试样,置入高温烘箱内加热,在设定的温度区间内保温一定时间,取出冷却后观察试片表面涂层的变化。(1) 放入烘箱试片共10片,保温1小时,取出一片试片观察玻璃鳞片涂层表面基本未出现变化;(2)9片试片再次升温在175℃保温1小时烘箱(升温速度10℃/min),取出一片试片观察玻璃鳞片涂层表面开始出现轻微的色泽(表面微氧化)加深变化,呈淡黄色;
环氧玻璃鳞片施工规范防腐蚀原理和结构:防腐蚀原理--玻璃鳞片的迷宫效应。这种屏蔽效果在苛刻的使用条件下降低了气泡的生成。由于玻璃鳞片为层状配置,再加上鳞片、配合剂屏障的效果,因此能起到因膨胀系数和收缩率的降低而提高附着性,防止断裂、剥离的作用,这些重要的效果均通过与树脂性质的密切融合而产生的。
性能特点:
1、具有独特的抗渗透屏障,腐蚀性气体渗透率低;
2、良好的耐水、酸、碱、部分溶剂及其它一些特殊化学介质性能;
3、硬化收缩小,与多种基材粘结性强,易局部修补;
4、高韧性,良好的力学性能,适应温度骤变;
5、100%交联固化,表面硬度高,有良好的耐磨蚀性;
6、建议长期使用温度:湿态140℃,干态180-190℃。
环氧玻璃鳞片施工规范虽然全球的环氧树脂业已进入成熟期,根据前瞻产业研究院的预测,未来5年全球环氧树脂行业复合增长率在4%-5%左右。但从国内市场看,2002-2013年国内环氧树脂表观消费量年复合增长率在10%以上,远高于全球环氧树脂行业的平均增长率。预计未来国内环氧树脂行业仍能稳定增长,一方面是全球产业转移使得电子、船舶等下游行业都转移到中国生产,拉动了对环氧树脂的需求;另一方面,国内企业生产产品的质量在不断提高,与国外企业相比逐渐具备比较优势。
根据前瞻产业研究院的预测,在我国GDP继续保持高增长的态势下,未来几年国内环氧树脂需求量年复合增长率可达10%左右,2015年消费总量将达到150万吨,占到全球环氧树脂消费市场60%左右
(1) 力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力,分子结构致密,所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
(2) 附着力强。环氧树脂固化体系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团,赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等极性基材以优良的附着力。
(3) 固化收缩率小。一般为1%~2%。是热固性树脂中固化收缩率**小的品种之一(酚醛树脂为8%~10%;不饱和聚酯树脂为4%~6%;有机硅树脂为4%~8%)。线胀系数也很小,一般为6?10-5/℃。所以固化后体积变化不大。
(4) 工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物,所以可低压成型或接触压成型。能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。
(5) 优良的电绝缘性。环氧树脂是热固性树脂中介电性能**的品种之一。
(6) 稳定性好,抗化学药品性优良。不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温),其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。
环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。因此环氧树脂大量用作防腐蚀底漆,又因环氧树脂固化物呈三维网状结构,又能耐油类等的浸渍,大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。
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