玻璃鳞片在重防腐蚀涂料中的应用

 
严酷的腐蚀环境对石油、冶金、发电等设施、设备的破坏巨大,腐蚀造成的直接、间接损失惊人;长期以来,防腐蚀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蚀寿命呢?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性能优良的防腐蚀填料。
    玻璃鳞片作为一种特殊的防腐蚀填料,用于防腐蚀涂料中,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蚀性能,成为值得人们青睐的新型防腐蚀材料。
    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。
玻璃鳞片的防腐蚀机理
    玻璃鳞片是玻璃经1700℃高温熔融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。
    高温熔融状态下的玻璃,经特殊工艺加工,使得玻璃鳞片具有比普通玻璃强度大、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(有人形象地称它为迷宫式结构),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。
    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。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。

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,有效增加了涂层的抗渗性,降低了涂层的吸水性。而且经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。

玻璃鳞片的用量
    玻璃鳞片在涂层中加入量既不能太小,也不可太大,合适的用量可以达到最佳效果。鳞片不足则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。

玻璃鳞片涂料的组成
    玻璃鳞片涂料是以耐蚀树脂为主要成膜物,以鳞片为填料,再加上引发剂、促进剂等助剂而组成重防腐蚀涂料。
    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可修复性成为日益重要的重防腐蚀涂料

 
 
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