4.2 重防腐蚀涂料主要种类
目前常用的重防腐蚀涂料主要有如下几类:
①作为底漆的重防腐蚀富锌涂料:分厚膜型有机富锌涂料、富锌预涂底漆和无机富锌涂料三个系列。
②高效防锈底涂:由高性能合成树脂与高效化学防锈颜填料(红丹、磷酸盐、铬酸盐、云母氧化铁等)配制的防锈底涂。
③重防腐蚀中间层涂料和重防腐蚀面漆:这类涂料具有良好的耐候性、耐水性、耐化学药品性,并可直接涂在富锌底漆上,主要有氯化橡胶系、环氧系、聚氨酯系、氯磺化聚乙烯系、氟树脂系、乙烯树脂系、环氧焦油系等重防腐蚀涂料。
④其他类型重防腐蚀涂料:玻璃鳞片重防腐蚀涂料;粉末涂料及塑料涂覆层;聚脲弹性体重防腐涂层;新型有机一无机杂化涂料、环氧砂浆重防腐蚀涂料等。
前三类已在上述内容中进行了介绍,下面着重叙述后几种类型重防腐蚀涂料的特性及应用。
4.3 玻璃鳞片重防腐蚀涂料
4.3.1玻璃鳞片涂料及特性
玻璃鳞片涂料是以耐蚀树脂为主要成膜物质,以薄片状的玻璃鳞片为骨料;再加上各种添加剂组成的厚浆型涂料。是一种最为常用有效的重防腐涂料。特别是在排烟脱硫装置内衬、海洋工程设施、化工耐蚀贮槽衬里等苛刻腐蚀环境下得以成功应用。
由于采用径厚比较大的玻璃鳞片(厚度一般为2~5um、片径长度为100~3000um),涂层中的玻璃鳞片上下交错排列,形成了独特的屏蔽结构,增加了介质有效渗透距离,使涂层具有了一定的衬里防腐抗渗效果。可以代替橡胶、塑料和玻璃钢衬里,或与玻璃钢衬里相结合,构成玻璃鳞片树脂涂料衬里。玻璃钢衬里是由耐腐蚀合成树脂与玻璃纤维复合而出,因此与玻璃鳞片涂料有一定的相似性,玻璃鳞片涂料的抗渗、耐磨、热膨胀性、施工性能优于防腐玻璃钢衬里,但抗变形性、力学强度不如玻璃钢衬里。
总体来看,玻璃鳞片重防腐涂料具有下列特性:
①极优良的抗介质渗透性:如,0.1mm厚的玻璃鳞片涂料的抗水蒸气通过性相当于o.7mm以上厚度的环氧树脂;抗渗性能还与涂层厚度、玻璃鳞片含量、径/厚比密切相关。厚度越大、径/厚比越大,抗渗性能越好;一般在涂料中玻璃鳞片含量在20%以上时就具有很好的抗渗性能。另外玻璃鳞片必须经过表面处理,以保证与树脂的良好粘合性,是涂膜具有优良抗渗性能的重要保证。
②玻璃鳞片的交错重叠不利于溶剂的挥发成膜,因此,要求玻璃鳞片涂料必须高固含量,最好为无溶剂涂料,这也有利于环境保护的需求。
③涂膜抗开裂性能突出:由于玻璃鳞片的力学增强作用,可使涂膜涂刷的很厚,也不会产生开裂现象,涂膜增厚,带来更好的抗渗性能。
④涂膜的厚浆化,要求涂料具有触变性;一般要求一次成膜150~300um。
⑤涂膜固化时的内收缩率小,与基材的结合性能好。
⑥涂膜的热膨胀系数小,耐温度骤变性好,抗开裂性能好。
⑦耐温性提高。
⑧坚硬、光洁、抗污、抗冲击、耐磨损性优良;其坚硬光滑性能有利于海洋设施涂层表面海洋微生物、贝壳等污物的清除。
4.3.2 玻璃鳞片涂料组成
玻璃鳞片涂料主要由树脂、玻璃鳞片、其他辅助颜填料及助剂组成,在上述章节知识的基础上,需要再进一步阐明的是:
玻璃鳞片 玻璃鳞片的性能与涂膜防腐效果至关密切。玻璃鳞片大多采用吹胀法制得,对玻璃鳞片有以下要求:
①要求必须用中碱玻璃,才能具有较好得耐蚀性能。
②要求玻璃鳞片厚度:2~5um,片径:100~3000um。
③玻璃鳞片要用硅烷偶联剂进行处理,以提高与树脂的粘合力,相应地有效增加涂膜的抗渗性能,降低涂膜的吸水性。
树脂 玻璃鳞片涂料中的树脂主要是热固性树脂,如乙烯基酯树脂(VE)、不饱和聚酯树脂(UP)、环氧树脂(EP)和聚氨酯树脂(PU)等,其中尤以综合性能优良的乙烯基酯树脂为主。不饱和聚酯树脂主要是双酚型UP和含氯UP等高度耐蚀树脂和间苯型UP树脂。由于固化后的玻璃鳞片涂料具有优异的抗渗性能,相应地要求玻璃鳞片涂料配方中尽量不含或少含挥发性溶剂,接近或达到100%的固体含量;否则,涂层中的可挥发溶剂在涂层固化中由于受玻璃鳞片层的阻挡,难以挥发出来,易产生各种缺陷。含溶剂多的只适合于薄层涂料。玻璃鳞片涂料的耐蚀性和耐温性等主要决定于鳞片涂料中的树脂种类,因此鳞片涂料也常按树脂种类进行分类。其中最为重要的是乙烯基酯树脂类玻璃鳞片重防腐涂料。
乙烯基酯树脂(VE):主要是由甲基丙烯酸与环氧树脂反应而得,分子链由环氧化学结构单元组成,端基为乙烯酯基,固化为烯烃双键的加成聚合,因此乙烯酯树脂既具有环氧树脂优良的粘结力,又具有不饱和树脂的优良固化加工工艺性,可采用引发剂、紫外线、电子束等光固化工艺,并可实现无溶剂化。该类玻璃鳞片涂料具有优异的耐酸、碱、盐及其溶液和化工气体的性能,应用最为普遍。
助剂
根据涂料树脂种类的不同,须加入相应各种助剂,需强调的是消泡剂和触变剂的加入极为重要。消泡剂通常可用硅油消泡剂;触变剂视树脂种类的不同可用膨胀土、白炭黑、氢化蓖麻油等。
4.3.3 玻璃鳞片重防腐涂料的分类、特性及应用
玻璃鳞片重防腐涂料可按树脂种类(如上所述)、涂料粘度、涂料衬里厚度进行分类。按涂料粘度可分为玻璃鳞片涂料、玻璃鳞片厚浆涂料、玻璃鳞片胶泥三种类型;按厚度可分为薄膜、中膜、厚膜三种类型。粘度和膜厚是相互对应的,如:对于厚膜玻璃鳞片防腐涂层采用玻璃鳞片胶泥来得到。每种类型配方中加入的玻璃鳞片片径、含量均有所不同,其性能应用范围和施工方法也不同。以常用的双酚A不饱和聚酯型和乙烯酯树脂型为基料的玻璃鳞片重防腐涂料为例对其比较,如表5—14所示。
表5—14玻璃鳞片重防腐涂料的种类
鳞片衬里
的类型
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树脂的种类
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应用范围
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使用温度/℃
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膜厚/mm
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施工方法
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厚膜
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双酚系
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机器里面防蚀(特别是排烟脱硫设备等)
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85(液)
120(气)
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1.5~2.O
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泥刀2次涂
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乙烯基酯
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95(液)
150(气)
|
1.5~2.O
|
泥刀2次涂
|
中膜
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双酚系
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海洋构筑物(特别是飞溅区)、废水处理设备海水导管里面防蚀
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60(液)
170(气)
|
O.4~1.O
|
刷涂、滚涂、
喷涂等2次
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乙烯基酯
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70(液)
180(气)
|
O.4~1.O
|
刷涂、滚涂、
喷涂等2次
|
薄膜
|
双酚系
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石油贮槽各部、海洋构筑物、水池(饮料水、游泳池水)里面防蚀
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50(液)
180(气)
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O.2~O.4
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刷涂、滚涂、
喷涂等2次
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乙烯基酯
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70(液)
180(气)
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O.2~0.4
|
刷涂、滚涂、
喷涂等2次
|