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我国树脂基玻璃鳞片涂料业加快发展

时间:2021-06-27 来源网站:深圳化工机械网

我国树脂基玻璃鳞片涂料业加快发展

具有良好的技术效应和经济效益树脂基玻璃鳞片涂料,自上世纪80年代初传入国内后,正在我国越来越受到重视,目前已呈现出发展加快的良好态势,并在防腐蚀应用领域展现了广阔的应用前景。

玻璃鳞片是一种只有2~4um厚的片状玻璃质填料,用它作环氧树脂防腐蚀涂料配方中的填料,在1毫米厚的截面中可有上百片平行排列的玻璃鳞片,腐蚀介质必须绕过它而渗入下一层树脂层,据在石油油罐或管道中应用实例表明,用它涂装的油罐防腐蚀寿命可达20年以上。20世纪50年代中期,玻璃鳞片由Owens-Corning Fiber公司发展起来,20世纪80年代初我国与日本对口技术交流中,开始重视这一产品和技术信息。有关研单位作了一系列研究,并在南京扬子乙烯、冀鲁石化化肥的引进装置中采用了日本进口的环氧树脂玻璃鳞片涂料。目前,我国生产的填料型玻璃鳞片还处于中型批量生产规模,玻璃鳞片宽度为6~10μm。树脂基玻璃鳞片涂料品种主要是环氧树脂玻璃鳞片涂料、环氧树脂-沥青玻璃鳞片涂料和不饱和聚酯树脂玻璃鳞片涂料等。

树脂基玻璃鳞片涂料的性能十分优越。在耐化学药品性方面,常用的环氧树脂、不饱和聚酯树脂基鳞片涂料,都有较好耐酸、碱、石油溶剂、各类盐和水的侵蚀,其耐腐蚀性优于同类树脂制的玻璃钢,如对5%HNO3、40%铬酸、50%氯乙酸,常用树脂固化物在60~90℃时一般是不耐的,但用玻璃鳞片涂层来防腐蚀却有很成功的经验;水在玻璃鳞片涂层中的扩散系数要比未加玻璃鳞片的小一个数量级;在海水中钢桩涂装树脂基玻璃鳞片涂料后的年腐蚀速率比涂焦油环氧涂料小5~8倍。在物理机械性能方面,大量玻璃鳞片填充在树脂基玻璃鳞片涂料的涂层中,提高了机械强度、表面硬度、耐磨性和附着力;同时降低了涂层的热膨胀系数和固化收缩率,并增加了对热冲击的抵抗能力和耐热性;由于玻璃鳞片的增强效果,可降低树脂固化物的膨胀系数近50%(接近碳钢的膨胀系数),固化收缩率降低到1/10~1/20,环氧树脂玻璃鳞片涂料的涂层经激光光强测试结果表明无双折射现象,说明比FRP有更好的附着力和抗脱粘、抗剥离能力;在湿态环境中应用,玻璃鳞片涂层基本保持原干态硬度,而云母粉填充的涂层在长期浸泡后硬度呈下降趋势;玻璃鳞片衬里的使用其耐热性比同类树脂涂层可提高20~40℃,因此常用于石油输油管线、热水管线、耐热化工装置等。在耐候性方面,玻璃鳞片的折光率与树脂相差较大,其表面微曲,平行排列于涂层中可反射大量紫外线,从而降低树脂的老化,加速老化试验表明,用玻璃鳞片填充的涂层比铝粉、云母氧化铁、钛白粉填充的涂层,无论在粉化失重、涂膜减薄、原始光泽减退等指标要好得多。在介电性能方面,玻璃鳞片是绝缘体,同样有优良的抗水汽渗透性,测定表明用玻璃鳞片填充的树脂试样比未填充的有小10倍水汽渗透率,因此它在潮湿环境下工作具有优良的绝缘性。

高的抗腐蚀性、耐磨性和整体性,为树脂基玻璃鳞片涂料提供了一个广阔的应用前景。最初它被推荐用于排烟脱硫装置以防止公害,然后在海洋开发工程,建筑物、构造物、船舶的内舱、甲板、海水水箱、海洋钻井、采油平台、桥梁钢架、石油贮罐、化学工程设备以及食品发酵装置等方面应用。目前在一些新的工业领域、新的用途方面也已得到广泛的应用。如用不饱和聚酯制成水下的防腐蚀玻璃鳞片涂料,当配入毒性添加剂后还具有水下长效防污性。这是利用玻璃鳞片的阻挡渗透扩散作用使涂料中的毒性添加剂的反渗透时间延长,因此具有长效性。当涂料的玻璃鳞片含量高时,涂层尤如一种高度完整的玻璃质体,具有良好的耐磨性、抗冲击性,因此还可用作破冰船的保护涂层。将玻璃鳞片加入聚丙烯酸树脂中,还可制成一种能反射太阳光的隔热涂料,还具有良好的耐候性,可用于金属屋顶、石油贮罐、粮仓等需要隔热的环境。在环氧树脂粉末涂料中加入玻璃鳞片,可制成类似搪玻璃具有的耐热、耐蚀性能,可用于管道内外壁防护。玻璃鳞片表面涂锌,还可制成油罐内壁用的防腐蚀、抗静电涂料。将树脂基玻璃鳞片涂料涂于钢板,上复改性聚乙烯薄片,可压制成剥离强度高的复合材料。环氧树脂玻璃鳞片涂料用于游泳池有优良的抗含氯水性能。将树脂基玻璃鳞片涂料用于电机及易振机械外壳,能起到声阻尼作用而减少噪音。

由于树脂基玻璃鳞片涂料的高抗腐蚀性,使用寿命长,因此它在经济上可和衬胶、衬塑、衬玻璃钢和衬瓷砖相竞争,在喷涂法快速施工和易修理方面,也是上述几种防腐蚀工艺技术所不及的。

我国在树脂基玻璃鳞片涂料防腐蚀应用领域有着广阔的应用前景,业界应大力抓住。在大量输油和输气管道和化工贮罐需进行长效防护、防腐蚀领域,如一个未经防腐蚀处理的30000立方米贮油罐一般只有10年的使用寿命,若使用环氧树脂玻璃鳞片涂料保护至少可延长寿命10~20年,其经济效益和现实意义十分明显。大型化肥厂的碳化塔使用环氧树脂玻璃鳞片涂料作衬里已取得实践经验;用于扬子乙烯工程中的冷却塔、吸收塔、氧化塔及各种贮槽效果良好;铁路煤车、钢厂酸洗槽、高层建筑物钢制框架、码头钢桩等工程中均得到了推广应用,并取得了良好的技术效应和经济效益。

业内专家也指出,目前树脂基玻璃鳞片涂料还局限于用厚涂层,这在经济上一次保护防腐蚀的投资较大。因此,需要提供更高性能的树脂基玻璃鳞片涂料,应开展深度的技术研究,如包括将玻璃鳞片磨到合适的粒度及粒度分布,以适合机械喷涂涂装;玻璃鳞片的处理技术也在发展,以便使玻璃鳞片在涂料制造中,能不通过辊压而大多处于平行取向;更薄的玻璃鳞片的研制,将使静电喷涂工艺得以实现;研制符合既有防护性又有装饰性的树脂基玻璃鳞片涂料,将大大拓宽树脂基玻璃鳞片涂料的应用领域;此外,应显著降低树脂基玻璃鳞片涂料的成本,以使该涂料在更广的领域中得到推广应用。

为加速树脂基玻璃鳞片涂料在我固的广泛应用,专家认为我国应通过采取下列措施来实现突破:一是经济性,提升玻璃鳞片的机械化、自动化生产水平,推广合适的施工工具和喷涂机械,保证玻璃鳞片的质量和降低玻璃鳞片成本;二是高性能,研究玻璃鳞片的表面偶联化处理技术和工艺的研究,以提高树脂基玻璃鳞片涂料的施工性、抗渗性、防沉性;三是系列化,加快研制各种用途的树脂基玻璃鳞片涂料,使产品形成系列化优势;四是标准化,制订树脂基玻璃鳞片涂料的产品标准、测试标准和施工规范;五是配套化,不断开发生产适合树脂基玻璃鳞片涂料用的低粘度树脂,实现上下游产品配套衔接。