玻璃鱗片在重防腐涂料中應用論文

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1、前言

嚴酷的腐蝕環境，對石油、化工、冶金、發電等設施、設備的破壞是巨大的，因腐蝕造成的直接、間接損失大的驚人；長期以來，防腐工作不斷研制開發對保護對象具有長期防護效果的涂料——重防腐蝕涂料。怎樣才能提高涂層的防腐壽命呢?一是涂層本身對腐蝕介質具有良好的耐蝕性；二是涂層對介質的抗滲透性要好；三是涂層內部的收縮應力和膨脹系數要小(收縮應力和膨脹系數大，會造成涂層出現裂紋、剝落等現象)。要達到這些要求，一是選擇耐蝕樹脂材料，更主要和有效的措施是使用優良的性能的防腐蝕顏料。

玻璃鱗片作為一種特殊的防腐蝕顏料，用于防腐涂料中，使涂層具備了上述性能。因而，玻璃鱗片涂料具有優異的防腐性能，成為值得人們青睞的新型防腐材料。

玻璃鱗片涂料在我國齊魯石化公司、上海寶鋼、天津堿廠、天津化工廠、勝利油田、大慶煉油廠、貴溪冶煉廠等單位已成功采用，并取得了良好效果。

玻璃鱗片涂料可廣泛用于：石油、石化輸油管線、貯罐、設備、海洋設施、海上鉆井平臺、化工廠的各種設備、管道、地坪；艦船甲板、煤氣廠的貯氣柜及輸氣管；冶金發電廠的排煙脫硫裝置，還可作為玻璃鋼設備的防滲層。

2、玻璃鱗片的防腐機理

玻璃鱗片是玻璃經1700℃高溫熔副再經獨特工藝吹制而成的極薄的玻璃碎片，國外已應用幾十年。我廠從1986年開始研制開發，至今已有十余年歷史，從試制開發、人工吹制至今已實現了全自動化機械吹制。質量接近和達到國外同類產品水平，國內已有上百家科研院所、涂料、油漆生產廠家采用我廠產品。

高溫熔副狀態下的玻璃，經特殊工藝加工，使得玻璃鱗片具有比普通玻璃強度大，而比重小的特性。

玻璃是無機材料，其組成決定了它具有良好的耐化學藥品及抗老化性能。玻璃鱗片很薄，鱗片涂料經正確施工，使得它在涂層中可與基體平等疊壓排列，象片片魚鱗，如層層盔甲，形成致密的防滲層(有人形象的稱它為迷宮式結構)，據測可達數十上百層，使得腐蝕介質擴散滲透到被保護基體的途徑變得曲曲折折，大大延長了介質滲透的途徑和時間，相應提高了涂層的抗滲透性能及耐蝕壽命。

涂層中大量的玻璃鱗片形成許多小區域，使涂層中的微裂紋、微氣泡相互分割，大大減慢了介質的滲透速度，使介質滲透率明顯縮小。如下表所示：

玻璃鱗片涂層與其他材料抗介質滲透能力比較

材料水汽滲透率g/m2，天/mm

過氯乙烯樹脂0.92

氯化橡膠0.86

環氧樹脂0.51

不飽和聚酯樹脂0.49

氯磺化聚乙烯0.20

玻璃鱗片涂料0.05

由上表可見，玻璃鱗片涂層比其他材料抗介質滲透性可提高幾倍到十幾倍。

玻璃鱗片的存在不僅減少了涂層與底材之間的熱膨脹系數之差，而且也明顯降低了涂層本身的硬化收縮率，如下表所示：

玻璃鱗片涂料與其他材料的硬化收縮率比較

材料硬化收率(長度方面)%

過氧乙烯樹脂0.80

氯化橡膠0.53

環氧樹脂0.46

不飽和聚酯樹脂0.50

氯磺化聚乙烯0.40

玻璃鱗片涂料0.08

由上表看出，玻璃鱗片涂層的硬化收縮率，只有其他材料的幾分之一到數十分之一，這不但有助于抑制涂層龜裂、剝落等的出現，而且可提高涂層的附著力與抗沖擊性能。

3、玻璃鱗片的表面處理

玻璃鱗片用硅烷型偶聯劑處理，可明顯增加鱗片與樹脂間的粘結力，相應地有效增加了涂層的抗滲性，降低了涂層的吸水性。而且處理過的玻璃鱗片在樹脂中的漂浮性好，有利于鱗片與基體之間的平行排列，從而提高涂層的抗滲性。

4、玻璃鱗片的用量

玻璃鱗片在涂層中加入量既不能太小，也不可達大，合適的用量可以達到最佳效果。試驗情況如下表：

不同鱗片含量的涂層鹽水浸漬試驗情況

試驗樣品編號鱗片含量%鹽水浸漬試驗結果(24個月)#10漆膜起部分小泡，約8%

#25漆膜起部分小泡，約5%

#310漆膜起少量小泡，約3%

#420漆膜無變化(不起泡，不生銹)

#530漆膜起少量小泡，約1%

#635漆膜起小泡，約2%

鱗片太少，涂層中的鱗片不足以形成片與片之間的重疊排列，涂層的抗滲透性不是很好。隨著用量的增加，屏蔽作用增大，抗滲透性隨之提高。但用量過大，反而不利于鱗片之間在涂層中的排列，會造成雜亂無序的排列，增加了涂層內部的空隙，這樣涂層的致密性會降低。所以鱗片的用量有一個最佳范圍，應在20～35%之間。

5、玻璃鱗片涂料的組成

玻璃鱗片涂料以耐蝕樹脂為主要成膜物，以鱗片為顏料，再加上引發劑、促進劑等助劑而組成重防腐涂料。下表為經多年試驗總結的基本配方：

玻璃鱗片涂料的基本配方

組分乙烯基酯樹脂玻璃鱗片觸變劑消泡劑顏料偶聯劑引發劑

質量百分比%60702035150.12270.5

6、結論

玻璃鱗片涂料按粘度可分為：鱗片涂料、厚漿型鱗片涂料和玻璃鱗片膠泥。鱗片膠泥中鱗片含量較大，其含量一般應為30～40%。鱗片膠泥襯里，在排煙脫硫裝置上的應用取得了十分明顯的成功。玻璃鱗片涂料以其獨特的性能，方便的施工和較強的的可修復性成為日益重要的重防腐涂料。