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[原创] 《内防腐耐温耐腐蚀涂料》连载(20211129更新)

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16.8.28 耐温耐蚀涂料
16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述
16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类
  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料
        1.硅酸乙酯类耐高温防护涂料
        2.硅酸盐类耐高温防护涂料
        3.硅溶胶类耐高温防护涂料
       4.磷酸盐类耐高温防护涂料
       5.其他无机耐高温涂料(①耐高温的瓷膜涂料②无机纳米耐高温陶瓷涂料③无机富锌耐高温涂料④地聚物类耐高温涂料⑤以氧化物为基料的耐高温涂料)
  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料
      1.有机氟耐高温涂料
      2.有机硅耐高温涂料
      3.杂环聚合物类耐高温涂层
      4.含钛聚合物类耐高温涂层
      5.其它新型有机耐高温防腐涂料(①聚苯硫醚涂料②新型无机-有机聚合物涂料③酚醛环氧树脂玻璃鳞片涂料、酚醛乙烯基酯树脂玻璃鳞片涂料)
16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料
16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择
1.颜、填料在涂料中的防腐机理
2.耐高温防腐用颜、填料及其选择原则
16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)
  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理



16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/
  
16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理

          1)定义
    鳞片胶泥/涂料是指以耐腐蚀热固性合成树脂(如环氧树脂、聚酯树脂、乙烯基酯树脂等)为主要胶料,以具有规定粒径的薄片状固体填料(外观形状似鱼鳞片-故称之为片)为骨料,以多种功能性助剂为添加剂经过特定工具混配成胶泥状或厚浆型涂料状防腐蚀材料
鳞片胶泥/涂料衬里是指鳞片胶泥/涂料经专用设备或工具按规定的施工作业程序将胶泥状或涂料状鳞片防腐蚀材料涂覆在经处理的待防护设备或设施基体表面而形成的衬里防腐蚀保护层。
    (2)概述
    有机非金属材料作为设备防腐蚀内涂装使用时,主要应用形式为有机涂料、塑料衬里、橡胶衬里和玻璃钢衬里等,该类高分子衬里材料的破坏,有化学腐蚀和物理破坏,两种形式互为影响,在实践中往往以物理破坏表现为主,比如常常发生扩散性底蚀(也称膜下腐蚀)、鼓泡、脱壳分层、剥离、开裂和脱落等物理腐蚀破坏。究其原因,有以下四个方面。
         ①腐蚀介质在衬里层中的渗透扩散
   主要有以下:抗介质分子经过树脂基体中分子空隙迁移渗入基体;抗介质分子经树脂中存在的微裂纹、微气泡的毛细作用下渗入基体;抗介质分子经填料纤维和树脂间界面孔隙渗入基体。
          ②衬里材料成型时固化反应形成的残余应力、使用环境热应力引起的材料膨胀应力及设备运行时外加负荷和连接螺栓引起的负载应力
    内应力来源:a基体固化时的收缩应力;b不同线性膨胀系数的材料界面间产生的收缩应力;c外界的环境温度变化引起的热应力。内应力会时间和空间的延伸而集中,到一定程度就会释放出来,衬里层就会破坏。残余应力,是施工作业时,材料成型留下的的。它与热应力一起作用使得材料的界面强度降低,增加微裂纹和界面孔隙,导致最终的介质渗透。介质渗透又会反过来促进应力产生,促进裂纹发展延伸,形成恶性循环。
         ③设备因设计强度、刚性不足产生震颤或形变引发的疲劳应力
    外力导致的应变,外界的载荷、外力作用变化引起的宏观应变,位移变化更会导致衬里层的物理破坏。
         ④腐蚀内衬施工中各种质量缺陷导致的综合劣化
    包括衬里成型的每一个环节:设计、表面处理、作业成型、材料配制、质量控制等。在正确选择耐蚀树脂填料的基础上,主要从加大防腐层厚度、抑制腐蚀介质渗透、减少衬里层残余应力和热应力、强化施工质量监控等方面入手。
为了解决此类问题,专业人员在综合研究、试验分析有机非金属耐腐蚀材料腐蚀失效案例的基础上,研究设计出了具有抗腐蚀介质渗透能力强、固化残余应力松弛分散性好、对环境热应力及负载应力敏感性差的鳞片衬里技术。
    其中用于制作鳞片的原料有玻璃、云母、石墨、不锈钢、涤纶等。因玻璃鳞片制造工艺简单,造价便宜,适用面宽,故得以迅速发展,成为鳞片衬里的主要使用材料。故本节只限于讨论玻璃鳞片衬里,且集中在讨论乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥衬里。
   乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥是以乙烯基酯树脂材料为主材加入玻璃鳞片等材料配制而成的作为防腐衬里材料具有耐腐蚀性能好极佳得抗渗透性、较强的基材粘结强度较好耐温差(热冲击)性能可耐磨、操作工艺便捷、造价成本适中等诸多优势,近年来得到了爆发式的发展和广泛的应用。

欧阳
2021年10月23日
13:30于上海home
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16.8.28 耐温耐蚀涂料
16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述
16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类
  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料
        1.硅酸乙酯类耐高温防护涂料
        2.硅酸盐类耐高温防护涂料
        3.硅溶胶类耐高温防护涂料
       4.磷酸盐类耐高温防护涂料
       5.其他无机耐高温涂料(①耐高温的瓷膜涂料②无机纳米耐高温陶瓷涂料③无机富锌耐高温涂料④地聚物类耐高温涂料⑤以氧化物为基料的耐高温涂料)
  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料
      1.有机氟耐高温涂料
      2.有机硅耐高温涂料
      3.杂环聚合物类耐高温涂层
      4.含钛聚合物类耐高温涂层
      5.其它新型有机耐高温防腐涂料(①聚苯硫醚涂料②新型无机-有机聚合物涂料③酚醛环氧树脂玻璃鳞片涂料、酚醛乙烯基酯树脂玻璃鳞片涂料)
16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料
16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择
1.颜、填料在涂料中的防腐机理
2.耐高温防腐用颜、填料及其选择原则
16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)
  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理




    (3)历史
    玻璃鳞片衬里最早问世于美国Owens Corning(欧文斯康宁)玻纤公司,第一个鳞片防腐蚀材料专利于1957年发布。20世纪60年代初KCH集团下属Ceilcote公司2007年被阿克苏诺贝尔国际油漆IP公司收购,现隶属于Ceilcote Flakeline部门)又开发出一批鳞片涂料技术,随后鳞片衬里技术在美国诸多专业防腐蚀公司实现工程化应用。
60年代末,日本多家专业防腐蚀公司从美国引进鳞片涂料技术,并加以迅速发展,随着鳞片衬里在火电厂烟气脱硫FGD装置、大型原油储罐、氯碱工业盐水装置、硫酸工业净化装置、尿素造粒塔、海洋工程设施等重大工业领域的成功应用,充分证明了鳞片衬里这一防腐蚀技术的优越性。
因此1971美国SSPCNACE几大材料腐蚀协会联合召开了鳞片衬里国际专题报告会,并赋予鳞片衬里技术“重防腐蚀技术”称号。自此鳞片衬里作为一种有效的重防腐蚀技术,引起国际腐蚀与防护界的广泛重视。
     我国玻璃鳞片衬里技术研究起步于1983年,由原化工部批准立项,由原化工部化工机械研究院(现甘肃天华化工机械及自动化研究设计院有限公司)和原化工部第八设计院(现中国成达工程公司)联合承担。1986年第一次规模量工程实践应用,1987年完成化工部成果鉴定。此后,上海、北京等研究单位也相继开展鳞片衬里技术研究,现已形成各类胶泥、涂料的系列配套产品。
     现如今,玻璃鳞片胶泥/涂料领域,技术层面已经得到了极大的进步,无论是专业底漆,还是许多功能性的改性玻璃鳞片胶泥,市面上都已经非常成熟。应用层面,玻璃鳞片衬里技术也早就从2000年左右仅应用于FGD烟气脱硫防腐领域发展到现如今的在建筑防腐蚀领域以及钢结构环保设备与管道防腐领域四面开花。鳞片胶泥制造商也早就从2000年左右靖江王子这些相对独立的外企单一材料制造商,发展到现如今大江南北全国各地都有鳞片胶泥制造商,无论是乙烯基酯树脂制造商再去兼做玻璃鳞片胶泥深加工,还是原来做保温材料、防腐涂料厂家、防腐施工企业都有大量厂家介入玻璃鳞片胶泥的制造生产。在技术慢慢透明化的今天,越老越多的厂家参与进来,也成就了国内这个领域长达20多年的蓬勃发展,但随之而来也出现了一系列的品质低劣的“伪玻璃鳞片胶泥”厂家,疯狂造假,百度竞价“换马甲”推广已经疯狂到网络上几乎找不到真实信息,也几乎废掉了这一行业。这一现象有望在新修编的国家标准执行力度加大后得到改观。
     (4)“迷宫效应”机理
    从鳞片衬里剖断面图看(见图16.8.28.3.1-1),鳞片衬里层与玻璃钢层的主要区别在于变玻璃钢的连续的丝状纤维为鳞片衬里的不连续的片状鳞片。由于鳞片是不透性实体,在内衬层中垂直于介质渗透方向,成多层次有序叠压排列,故一方面为介质渗透设置了一道道屏障;另一方面,改变了树脂固化时的收缩残余应力及使用时由于环境热引起热应力的分布、传导、叠加及松弛条件,从而有效地抑制了以往防腐衬里技术中常见的物理破坏现象。
16.8.28.3.1-1 VER鳞片衬里断面结构图
1-基体2-底涂 3-鳞片胶泥内衬层4-胶泥面漆层
    近代许多防腐蚀学者在探讨有机高分防腐蚀涂装的腐蚀机理和使用寿命时,大都是从三个方面入手的,一是从有机高分子防腐蚀涂装层的结构组成、孔隙率、粘接强度、交联度等非金属材料学角度研究腐蚀介质与防腐蚀涂装层失效的关系,二是从腐蚀介质在防腐蚀涂装中的吸附、渗透、扩散等动力学角度研究腐蚀介质、防腐蚀涂装层质缺陷与层下金属基体腐蚀的关系三是从环境应力如热应力、温差热应力、涂装层成型残余应力、金属基体形变应力、负荷应力等力学及热力学角度研究环境应力、腐蚀介质与高分子材料腐蚀的关系众所周知金属的腐蚀反应在大多数情况下是一种由局部电池导致的电化学反应而就有机高分子衬里抑制金属腐蚀而言,实质上就是利用非金属的电绝缘性达到增加电池电阻的作用在腐蚀环境中,可以将腐蚀介质中的离子或电解质的渗透性、防腐蚀涂装层的结构、组成、孔隙率、质量缺陷及与金属基体的粘接强度和环境应力对涂装层的力学作用视为控制涂装层电阻的因素。换句话说,涂装层对可电离成离子或电解质的介质的渗入阻力越大,其电阻越大,防腐蚀效果越好因此防腐蚀衬里设备使用寿命的研究就转为研究高分子材料的特性、腐蚀介质的渗透性及环境应力和质量缺陷对腐蚀的促进作用。
     美国G. Mengns等人经长期研究分析,对衬里层的寿命与渗透性、衬里层厚度与基体的粘接力关系提出如下经验公式:
                        16.8.28.3.1
      式中,L是衬里使用寿命;τ是和鼓泡内部压力ρβ和粘接层垂直剥离力σ有关的函数,表征介质渗透至粘接界面后,发生粘接剥离破坏的时间;D是介质扩散系数d是涂层厚度。由式(16.8.28.3.1)可以看出,衬层的寿命与其厚度的平方成正比与扩散系数成反比,并与衬里粘接强度有关。该公式虽然未能从上述研究层面给出诸因素相互关系通过介质扩散系数这一可测定参数将材料因素、介质渗透因素、环境应力因素及质量缺陷因素表现出来,从宏观上给出了判定衬层使用寿命的直观方法使工程技术人员在衬里设计选择时知道应关注哪几个问题
    
    有机高分子衬里的腐蚀失效主要表现为两种形式:一是化学腐蚀破坏;二是物理腐蚀破坏这两种形式常常互为影响,但在实践中,特别是在防腐蚀材料选择正确的条件下,衬里破坏的表现形式常以物理腐蚀破坏为主,如工程实践中常见的鼓泡、脱粘、开裂、分层、剥离、扩散性底蚀等衬里破坏现象均属此类。产生物理腐蚀破坏的原因较复杂,但主要可分为以下几个方面。
             ①介质的渗透
     介质的渗透是引起物理破坏极为重要的因素,一般以下三个途径这三种渗透途径在衬里中并存,相互诱导相互促进,导致介质在防腐层内逐步渗透在电位梯度的作用下,介质经树脂基体中分子级空穴在亲电子基团的作用下逐步迁移渗透在浓度梯度作用下,介质经衬层中存在的孔隙率及微裂纹在毛细作用下渗入(衬层的孔隙率及微裂纹应视为衬里的固有缺陷的一部分,其形成与被保护基体的表面状态、溶剂的挥发度、衬里固化状态、衬里固化残余应力及环境热应力作用、填料的添加量及与树脂的界面粘接状态等有关);质经施工质量缺陷(如粘贴界面间缝隙、夹裹的气泡、衬层结构疏松等)渗入。
            ②应力的作用
     应力的来源一般分五个方面:衬里固化时的收缩残余应力;环境温度引起的热应力;环境温度不均衡引起的温差热应力;承重、载荷引起的负载应力;设备结构强度及刚性不足引起的形变应力或震动引起的疲劳应力。应力是引起衬里破坏的重要因素。材料成型中的残余应力及使用中环境热应力的存在,可导致衬里的界面强度及材料的本体强度降低,增加衬层中微裂纹及界面孔隙量,为材料内缺陷的生成、发展及介质渗提供潜在的条件。温差热应力及设备形变应力、震动疲劳应力对衬里的破坏是宏观直接的应力作用与介质渗透是相互促进的两个方面应力导致微裂纹、界面孔隙的产生及成长,微裂纹、界面孔隙又为介质渗透提供了途径,渗入的介质又进一步激发应力作用并产生毛细效应,致使新的微裂纹和界面孔隙生成、发展形成腐蚀破坏的恶性循环
             ③施工质量缺陷
    施工控制包括衬里成型的每一个环节,从防腐蚀设计、表面处理、作业技能、材料配制到施工过程的质监控由于鳞片胶泥材料的特性和施工方法完全不同于传统的其他防腐蚀衬里技术,故其施工质缺陷也有其特殊性。就鳞片衬里而言,最主要需控制的施工质量缺陷为贯穿性针孔、衬层孔隙率、固化均衡度、衬层致密度及厚度均匀度。
    从防腐蚀涂装层的耐腐蚀原理看,为提高有机防腐蚀衬里的使用寿命,在正确选择了耐介质腐蚀材料的基础上,主要应从加厚防腐层、抑制腐蚀介质渗透、减小衬层内残余应力并改变应力作用效果、提高界面粘接强度、强化施工质量控制等诸方面入手鳞片防腐蚀衬里在结构设计及材料组成上较好地满足了耐腐蚀理论较之传统的防腐蚀技术的突出不同点在于鳞片防腐蚀衬里是以抗介质渗透、减少残余应力为岀发点设计的。在鳞片衬里中,由于实体鳞片的阻挡性,使介质只能沿着迷宫形的曲折途径渗透,这相当于加厚了衬层的厚度,但又避免了因衬层太厚引起的副作用,如衬层残余应力过大、易产生脆性开裂等。而鳞片对应力的松弛作用使应力的传导和叠加成为不可能,加之鳞片对应力作用下引起的裂纹发展也起到了限制作用,故鳞片衬里较好地满足了防腐衬里的理论研究结果,在实际使用中也确实起到了抑制衬里层物理破坏的作用,使衬层寿命大大提高。
  
抗介质渗透性能,树脂重防腐相较于涂料涂装防腐要强得多,随着树脂重防腐层的厚度增加,抗渗透性能也在增加,但鳞片胶泥内衬随着厚度增加抗渗透性能的增加远大于玻璃钢内衬随厚度增加而增加的抗渗透性能的增加幅度。
    鳞片防腐材料之所以具有比玻璃钢高得多的抗介质渗透能力
            ①因为在鳞片防腐层中,扁平状鳞片在树脂中平行叠压排列(图16.8.28.3.1-2),介质渗透为绕鳞片曲折狭缝扩散过程这不仅对腐蚀介质渗透构成一道道屏障,使介质在基料中的渗透必须经过类似迷宫般的曲曲折折的途径,也当于客观上增加了防腐层厚度(图16.8.28.3.1-3
            ②因为鳞片使渗透介质在不同鳞片层内渗透动力逐渐衰减,介质向纵深渗透趋缓。鳞片的迷宫效应(图16.8.28.3.1-3有效分割基料中在的微气泡,微裂纹、分子级空穴等固有缺陷,形成树脂基料固有缺陷的不连续分布,从而有效地抑制了介质的渗透
           ③因为鳞片是不连续片状实体且在固化树脂中近似平行排列,使得鳞片与树脂界面间缺陷又为树脂分割。因此尽管在鳞片衬里内也存在许多缺陷,但相比玻璃钢,独特的衬层结构却使其对缺陷的抑制作用确较玻璃钢等衬里好许多
   ④鳞片防腐层中渗入介质的分布是平台状的,导致这一渗透介质分布状态的原因是介质渗透是在迷宫式的狭缝中进行,且主要渗透方向垂直于防腐层的厚度方向故对整个防腐层而言,在厚度方向上,介质渗透因受鳞片阻碍介质在鳞片间狭缝中的积累速度大于在衬层断面方向的扩散速度,导致各鳞片间的介质含量不断趋于饱和。又由于介质渗透是在曲折的狭缝中进行,故渗透介质在不同鳞片层内渗透动力是逐渐衰减的,这也使得介质向纵深渗透趋缓,导致了腐蚀介质在鳞片衬里基体内渗透介质分布不同于其他有机材料衬里,即鳞片衬里是平台状而不是通常的菲克S型或二阶型分布。
16.8.28.3.1-2 扫描电镜下的鳞片衬里结构
16.8.28.3.1-3 鳞片胶泥衬里渗透效果示意图
   鳞片衬里结构与玻璃钢结构相比,大大改变了树脂的固化收缩及热应力的作用状态,从而减小了残余应力和热应力的影响,提高了界面强度。

            ①在玻璃钢衬里中,树脂呈连续膜状,树脂在膜层内固化时,因分子的集聚态和构象发生变化,导致体积收缩而玻璃纤维的体积几乎不变化两者之间必然产生界面收缩应力(即固化残余应力)这些应力经过纤维和树脂传递,是有规则的方向,收缩方向为沿纤维往玻璃钢材料中央,残余应力沿相反方向。又由于树脂与纤维的线性热膨胀系数不同,受环境热影响不同,故在树脂层内及界面间产生热胀应力,且线性热膨胀应力经连续的玻纤及树脂相互传递,往往在衬层缺陷处形成应力集中及叠加,从而导致衬层缺陷处局部破坏。
            ②在鳞片衬里中,分散状的鳞片排列是无需的叠层,整体上平行排列的,但在局部还是有一定倾角的,因此树脂的缩胀被鳞片分割成一个个分散的小区域,又由于方向无序性,导致其固化残余应力或环境热应力在一个个分散的小区域内相互抵消了,并未传递叠加,这样以来整个防腐层的残余应力大大减小,界面强度大大提高,微裂纹也就相应减少了。另外,树脂与鳞片之间产生的热胀应力因鳞片是分散体,可随着树脂的缩胀移位,故界面缩胀应力被用来对鳞片位移做功,将应力松弛掉。这样使得防腐层内的残余应力大大减小,相应的衬层内界面强度也大大提高,微裂纹生成和发展的可能性也大大降低
    为了进一步考察鳞片衬里在实际生产环境中的耐腐蚀行为,做现场工况挂片试验。挂片试验[6]如下:铝溶液反应釜介质工况为31%盐酸温度93铝砂,带搅拌装置挂片时间为1年。试片材质为环氧鳞片及酚醛改性环氧鳞片两种。1年后取出试样测定厚度电镜形貌分析磨损情况氯元素线扫描分析、电子能谱渗入介质分布分析,其结果如下。
         ①试片磨损程度取决于材料的耐温能力
   在试验环境条件下,两种试片的表面磨损程度的差别表明材料的耐温能力不同,在高温条件下的强度保持率不同,抗固体物磨蚀能力亦不同。环氧材料耐温性差,故在温环境下材料本体强度保持率低,在固体物磨蚀作用下,试片表面鳞片裸露、表层疏松,鳞片间树脂有掏空现象。而酚醛物理改性环氧提高了材料的使用温度,在高温条件下的强度保持率高,故表层虽有磨损,但仍致密完整。说明在不同的温度环境条件下,应选用满足环境温度使用要求的树脂材料,以提高衬里使用寿命。
           ②鳞片衬里材料耐磨性能优异
    尽管在高温环境下,材料各种性能有所下降但在高固体含量的磨蚀作用下,其厚度磨损量却很小,仅分别为140μm60μm说明鳞片衬里即使在高温环境条件下仍具有较好的耐磨蚀能力。
           ③鳞片衬里材料抗介质渗透性能优异
   从电镜线扫描及电子能谱分析可得出明确结论,鳞片对介质渗透的确具有较强的阻挡作用尽管在高温环境下各种性能有所下降,但介质渗透深度仅分别为环氧试片60μm酚醛物理改性环氧试片140μm二者减薄深度加渗透深度均为200μm
           ④渗透介质分布为平台状态
   渗入介质分布与实验室电镜线扫描研究结果吻合,为平台状分布。
欧阳
2021年10月24日
8:30于上海office


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16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述
16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类
  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料
  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料
16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料
16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择
16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)
  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理
16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类
1) 市售商品级鳞片胶泥按耐温分类
中温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
特高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥


16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类
       (1) 市售商品级鳞片胶泥按耐温分类
           市售商品级鳞片胶泥泛指刮抹型的乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥。按照采用乙烯基酯树脂原料的不同,衬里制成品具有不同级别的耐温性能,主要分成以下几类。
          ①中温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
           中温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥指的是以双酚A型乙烯基酯树脂为主体粘结树脂,辅以偶联剂处理的C-玻璃鳞片、耐蚀颜填料以及疏水型气相二氧化硅等助剂,真空高速混合而成的胶泥糊状的防腐材料。可长期使用温度:液态:≤100℃;气态(水分10wt%以下):≤130℃;干的气态介质中可瞬间(约30min)使用温度:≤150℃
          ②高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
            高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥指的是以酚醛环氧乙烯基酯树脂为主体粘结树脂,辅以偶联剂处理的C-玻璃鳞片、耐蚀颜填料以及疏水型气相二氧化硅等助剂,真空高速混合而成的胶泥糊状的防腐材料。可长期使用温度:液态:≤150℃;气态(水分10wt%以下):≤180℃;干的气态介质中可瞬间(约30min)使用温度:≤200℃。
           ③特高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
           特高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥指的是以高交联密度型乙烯基酯树脂为主体粘结树脂,辅以偶联剂处理的C-玻璃鳞片、耐蚀颜填料以及疏水型气相二氧化硅等助剂,真空高速混合而成的胶泥糊状的防腐材料。特高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥比高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的绝对耐温更高达250℃(但长期耐温并不比高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥有明显太大优势):可长期使用温度:气态(水分10wt%以下):190℃;液态:150℃;干的气态介质中可瞬间(约30min)使用温度:250℃。特高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的耐化学腐蚀性能可参照使用的酚醛环氧乙烯基酯树脂原料商提供的耐化性数据表,除具有高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的性能和应用外,尤其适用于有机溶剂、强氧化性介质的场合。
            一般乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥配套分为底漆(Bot)、中涂(鳞片胶泥)和面漆(Top),配合固化剂(多为过氧化甲乙酮,也可使用其他固化剂,如过氧化氢异丙苯)进行固化。中温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥具有便捷的施工操作性、良好的基材粘结性、较低的固化收缩率、良好的耐蚀性和抗渗性、优异的强度和硬度等特点,广泛应用于酸、碱、盐、有机溶剂等众多气、液、固相的化学腐蚀介质环境的设备和工程防腐,是一种理想的重防腐材料。乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥具有独特的抗渗性能,气体腐蚀介质的渗透率极低;良好的耐酸(含氟酸除外)、碱、盐、部分有机溶剂及一些特殊化学介质性能;中温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的耐化学腐蚀性能可参照使用的双酚A型乙烯基酯树脂原料商提供的耐化性数据表,高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的耐化学腐蚀性能可参照使用的酚醛环氧乙烯基酯树脂原料商提供的耐化性数据表;特别申明的是玻璃鳞片胶泥中含有玻璃鳞片,不耐含氟化学药品的腐蚀,含氟介质请选择使用不含二氧化硅的粉料(如石墨粉)为填料的特种胶泥;与基材的粘结性能强、固化收缩率低、韧性好、综合力学性能优、耐温骤变优;树脂全部固化、表面硬度高、耐磨、易施工、易修补;特别提示的是采用玻璃鳞片的目数大小不一样,鳞片片径不一样,耐蚀填充粉料含量不一样都会影响到最后鳞片胶泥的施工刮抹手感和性能;适用于刮、抹、镘等多种手工作业,标准涂膜为2mm/2-3次涂布,标准整体2.5mm~3.2mm厚的胶泥总涂布量约为4.0kg/m2;底漆和胶泥常选择做成不同颜色,便于辨别底漆中涂施工区域;
         乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥应用主要有以下几个领域:火电厂或其他燃煤、天然气场合的烟气脱硫FGD装置、烟道、烟囱和设备防腐;冶炼厂、化肥厂等烟道防腐;中、强腐蚀介质的气、液、固相介质设备、管道、储槽的内外表面防腐、混泥土建筑物防腐衬里;冶炼、金属表面处理、硫酸、磷化、氯碱、化肥、钛白粉、位于涨落潮水区干湿交替的海上建筑的防腐蚀等行业应用尤广;混凝土建筑物中的地面、排水沟、污(废)水池的耐蚀复盖层、化学储罐(槽)、工业设备装置等的表面防护(如盐酸罐、造粒塔);玻璃钢-胶泥复合防腐方法、无机耐酸块(板)材-胶泥勾缝挤缝复合防腐方法。

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2021年10月25日
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16.8.28 耐温耐蚀涂料
16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述
16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类
  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料
  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料
16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料

16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择
16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)
  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理
  16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类
1)市售商品级鳞片胶泥按耐温分类
中温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
特高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
2市售商品级鳞片胶泥按施工分类
刮抹型玻璃鳞片胶泥
可喷涂厚浆型玻璃鳞片涂料
可喷射杂化型聚合物涂料


(2)市售商品级鳞片胶泥按施工分类
            ①刮抹型玻璃鳞片胶泥
            刮抹型的玻璃鳞片胶泥的树脂含量相比喷涂型玻璃鳞片胶泥(/涂料)要低,也就是说填充玻璃鳞片和粉料更多些,呈泥巴状的浆糊状。施工时采用抹刀、刮板、灰刀、镘刀进行刮抹。目前市面上商品级的三种最常见的乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥都是刮抹施工型的。有一个特殊需要提到的点是:刮抹型玻璃鳞片胶泥,强制性采用喷涂施工,也是可以实现的,但需要采用的喷涂设备和现在涂料领域喷涂设备是不一样,需要采用喷涂砂浆、混凝土的专用设备。
          ②可喷涂厚浆型玻璃鳞片涂料
         目前市面上商品级的厚浆型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥,实际应该称为厚浆型乙烯基酯树脂玻璃鳞片涂料。市售还有厚浆型环氧树脂玻璃鳞片涂料。两者基本都是喷涂施工型的。所有能喷涂的鳞片胶泥(涂料)在小面积施工时都可以采用刷涂和滚涂。喷涂型玻璃鳞片胶泥的树脂含量相比刮抹型玻璃鳞片胶泥要高,也就是说填充玻璃鳞片和粉料更少些(实际配方中采用的鳞片目数也更大,更细腻),最终产品呈稀浆料,施工时采用喷涂、刷涂都可以。底漆和面涂本来就是采用滚涂、刷涂或者喷涂施工的。施工现场,通过工人师傅,对待涂布面直接进行喷涂,最终喷涂层的厚度和工程质量和枪手的操作经验等有很大关系。一般采用无气喷涂,漆膜一次可达200μm甚至更厚,有的甚至一次性就可达500μm以上,一到两道就可以满足施工设计厚度要求(一般设计的标准喷涂涂布厚度800μm/2-3次)。
          ③可喷射杂化型聚合物涂料
           目前脱硫防腐领域,市面上商品级的喷射杂化聚合物型涂料,含少量鳞片、粉料等填充料,也有称杂化聚合物的,是以耐高温,耐腐蚀树脂与其他功能性填料,助剂等调制而成的厚膜复合物,应用时实际应该是将整体玻璃钢制品成型制造领域的玻璃钢喷射成型方法(如玻璃钢卫浴背衬喷射成型、玻璃钢储罐罐顶和底座喷射成型)引入到现场防腐内衬施工领域,变原有现场施工玻璃鳞片成分和树脂胶料混合一体化胶泥防腐材料为现场施工短切玻璃纤维原丝和树脂胶料为分步分批在基材表面附着成型的两组分材料,也不同于连续纤维状增强材料(如连续玻璃纤维短切毡、连续玻璃纤维无粘方格布)成型的玻璃钢衬里。喷射杂化型鳞片涂料综合了高性能复合材料及特种涂料的优点:具有高耐腐蚀和耐久性的特点;突出的力学性能和耐热特性;复合层树脂含量高,抗腐蚀、耐渗漏性好;施工快捷可靠,效率比手糊的高2~4倍,产品整体性好,无接缝,层间剪切强度高,兼有涂层和整体玻璃钢的应用特性。喷射杂化型鳞片涂料目前的应用:非钢基础内筒湿烟囱防腐;脱硫烟道防腐;FGD设备防腐等。
欧阳
2021年10月26日
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16.8.28 耐温耐蚀涂料

16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述

16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类

  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料

  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料

16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料

16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择

16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)

  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理

16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类

1) 市售商品级鳞片胶泥按耐温分类

中温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥

高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥

特高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥

2)市售商品级鳞片胶泥按施工分类

刮抹型玻璃鳞片胶泥

可喷涂厚浆型玻璃鳞片涂料

可喷射杂化型聚合物涂料

3)市售商品级防腐胶泥按功能分类

(2) 市售商品级防腐胶泥按功能分类

玻璃鳞片胶泥是防腐蚀胶泥里面里面商品化最重要的一种,其中乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥(/涂料)、环氧树脂玻璃鳞片涂料则是目前市面上商品化的其中主要的两类,还有一类热固性树脂胶泥得到较大推广应用的是商品级的呋喃树脂胶泥,一般呋喃树脂胶泥不单独使用,而作为砖板衬里的粘结勾缝材料使用,这将在砖板衬里的胶泥原料章节详细介绍。

除现场施工临时现配现用的胶泥外,其他类型的胶泥材料,和防腐工程有关的,按照功能化的效果可分为:

防腐型鳞片胶泥
SiC耐磨胶泥、SiC耐磨防腐玻璃鳞片胶泥
不锈钢鳞片耐磨胶泥
柔性鳞片胶泥、柔性特种胶泥
防爆胶泥
阻燃胶泥、阻燃玻璃鳞片胶泥、不燃玻璃鳞片胶泥
耐碱防腐胶泥
耐氢氟酸型石墨鳞片胶泥
防腐导热胶泥、防腐隔热胶泥
防腐导电胶泥、防腐绝缘胶泥
还有:防腐特种工业修补胶泥、沥青防水防腐胶泥。
更多特种功能化胶泥的详情就不在此节介绍。

欧阳
2021年10月27日
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16.8.28 耐温耐蚀涂料
16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述
16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类
  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料
  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料
16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料
16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择
16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)
  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理
   16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类
    (1) 市售商品级鳞片胶泥按耐温分类
    ①中温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
    ②高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
    ③特高温型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
   (2)市售商品级鳞片胶泥按施工分类
   ①刮抹型玻璃鳞片胶泥
   ②可喷涂厚浆型玻璃鳞片涂料
   ③可喷射杂化型聚合物涂料
   (3)市售商品级防腐胶泥按功能分类
   (4)市售商品级防腐胶泥按树脂类型分类
   ①硬化型胶泥非硬化型胶泥
   ①有机胶泥无机胶泥

        4)市售商品级防腐胶泥按树脂类型分类
     胶泥依其是否可以硬化可分为硬化(固化)型胶泥和非硬化型胶泥两大类:
    ①硬化型胶泥
     在一定条件下或一定时间后会硬化(固化)变为与原有胶泥不同状态的固体,或变为刚性硬质的固体,或变为橡胶状弹性软质的固体;
    ②非硬化型胶泥
     可以在很长的时间甚至几十年的时间内保持使用前的原有状态。
     胶泥按化学构成可分为有机胶泥和无机胶泥两大类:
    ①有机胶泥
     以有机物为主要粘结剂辅以填充材料而成,固化后可以被裂解或燃烧碳化,耐温一般不能超过400℃~500℃。有机胶泥可以有刚性硬质的,也可以有软质弹性的。常见有机胶泥有聚酯树脂胶泥、氨基树脂胶泥、酚醛树脂胶泥、环氧树脂胶泥、呋喃树脂胶泥、有机硅树脂胶泥等。
    ②无机胶泥
    以硫磺、水玻璃为主要粘结剂辅以填充材料而成,固化后不能被碳化,不能被燃烧。耐温可以达到摄氏500℃~2000℃,无机胶泥硬化后几乎都是刚性硬质的。常见的无机胶泥包括硅酸盐胶泥(即水玻璃胶泥)、硫黄胶泥粘土胶泥等。
目前市面上实现商品级的鳞片胶泥按照树脂来分主要有:乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥、不饱和聚酯树脂玻璃鳞片胶泥、水性乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥、环氧树脂玻璃鳞片胶泥、改性环氧树脂玻璃鳞片胶泥、呋喃树脂玻璃鳞片胶泥、FVC鳞片胶泥等。
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2021年10月28日
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16.8.28 耐温耐蚀涂料

16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述

16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类

  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料

  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料

16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料

16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择

16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)

  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理

16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类

1) 市售商品级鳞片胶泥按耐温分类

2)市售商品级鳞片胶泥按施工分类

3)市售商品级防腐胶泥按功能分类

4)市售商品级防腐胶泥按树脂类型分类

16.8.28.3.3 乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)的原料、制造技术、性能

1原料

树脂

玻璃鳞片

颜、填料

触变剂、偶联剂、消泡剂

促进剂、固化剂

原料选择原则

16.8.28.3.3 乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/)的原料、制造技术、性能

  

   (1)原料

   ① 树脂

    鳞片衬里中使用的树脂主要是其固化反应属于离子型热固树脂。如环氧树脂(EPR)不饱和树脂(UPR)乙烯基酯树脂(VER)和聚氨酯树脂(PUR)由于鳞片衬里多用于重防腐领域,故又多选用耐腐蚀性能好的种类。如环氧树脂(EPR)不饱和树脂(UPR)乙烯基酯树脂(VER)

   乙烯基酯树脂既有环氧树脂优良的粘结性,又有不饱和聚酯树脂优良的加工工艺性,酯基含量更少,耐水、耐蚀性优良。由于分子中存在羟基,可提高对鳞片的浸润,故具有更优良的施工工艺性。目前,主要有双酚A型和酚醛型两大类者结构中含有2个以上乙烯基端基,具有高度的交联密度,又因分子链以酚醛环氧结构为主,故有良好的耐酸、耐溶剂、耐热性,是许多耐蚀环境防腐的佳选。而双酚A在末端含酯基和双键,酯基密度小,酯基旁又有甲基提供空间障碍保护,因而具有极优良的耐酸、耐碱性和极好的韧性(其延伸率可达6%)。乙烯基酯树脂是目前鳞片胶泥使用的主要的热固性树脂品种,可以制造出厚浆型涂料(玻璃鳞片涂料)胶泥(玻璃鳞片胶泥)以及耐磨阻燃胶泥等多种产品

    ② 玻璃鳞片

    玻璃鳞片最早是由美国欧文斯-康宁公司(Owens Corning)20世纪50年代开发出来,和环氧树脂混合制造出环氧玻璃鳞片涂料用于混凝土和钢材内衬等重防腐工程。国内现在生产玻璃鳞片选用的原料一般耐化学腐蚀性能较好的C中碱玻璃市场上也有以E型玻璃为原料的玻璃鳞片,但极少,一般都要定制化生产,它不但具有良好的工艺性能,还有良好的耐蚀性能其耐腐蚀性能可参照中碱玻璃纤维经过偶联剂处理和不经过偶联剂处理的玻璃鳞片,其耐蚀性能相差很大,特别是耐一些强腐蚀介质时区别很大。偶联剂不仅能有效地在树脂和鳞片界面起到化学键合作用,提高其物理性能,而且形成的联接键还必须具有耐化学腐蚀介质破坏的性能。经过国内十几年的鳞片制造技术的进步、鳞片工程施工经验和现场使用结果,考虑到目前国内能达到的生产水平,建议按表16.8.28.3.3-1分类。在鳞片胶泥配制中,要求鳞片无杂物、干燥、无污染,鳞片产品应符合化工行业标准《中碱玻璃鳞片》 HG/T 2641-2009的技术指标。常见的玻璃鳞片为24μm(按照日本的说法),比重在2.5左右,片径50μm3000μm鳞片状薄片,片径在10μm400μm之间的称为微型,常用于喷涂或刷涂的涂料;片径在400630μm之间的称为中型,常用于刷涂的涂料;片径大于630μm的称为大型,常用于制作衬里胶泥和厚涂型涂料。应用于胶泥和涂料领域,片径大小和目数规格,也可咨询相应玻璃鳞片制造商,一般都是目数大的多用于涂料中,目数小的多用于胶泥中。

16.8.28.3.3-1 玻璃鳞片分类
类型
A
B
C
厚度/μm
<6
<20
<40
片径/mm
0.20.4
0.40.63
0.632.0
主要用途
机械喷涂
手工刷涂
手工抹涂

       鳞片对衬里材料的影响主要是它的添加量及片径大小,试验结果表明,鳞片增加量越多,其孔隙率越高(见表16.8.28.3.3-2

16.8.28.3.3-2 鳞片添加量与孔隙率的关系
组成%
孔隙率%
树脂
鳞片
75
25
0.07
66
34
1.502
56
44
3.422

      ③ 颜、填料

      玻璃鳞片胶泥、玻璃鳞片涂料配方中都会适当就加入一些颜填料。

颜料:主要起标志性作用。一般实际生产中选择中灰(加炭黑或专用中灰色浆)、白色(加钛白粉颜料)、艳绿(加有机颜料酞青绿或加专用艳绿色浆)。

填料:可适当添加滑石粉钙粉硫酸钡粉、氢氧化铝云母粉、碳化硅粉、炭黑等填料。耐腐蚀云母粉是使用最多的品种,一般选择800目较细的。

      ④ 触变剂、偶联剂、消泡剂

      鳞片胶泥涂料常用的助剂有硅烷偶联剂(如KH-570)、增稠剂(疏水型气相二氧化硅)、消泡剂(如BYK-A555或相当品)、助触变剂(如BYK-R605)等。

       ⑤ 促进剂、固化剂

       当采用“蓝白水”固化体系时,乙烯基酯鳞片胶泥采用的促进剂为环烷酸钴或异辛酸钴。当采用“BPO-DMA”固化体系时,乙烯基酯鳞片胶泥采用的促进剂为N,N'-二甲基苯胺(DMA)

       当采用“蓝白水”固化体系时,乙烯基酯鳞片胶泥采用的固化剂为过氧化甲乙酮或过氧化氢异丙苯。当采用“BPO-DMA”固化体系时,乙烯基酯鳞片胶泥采用的固化剂为过氧化二苯甲酰糊(BPO)

       在固化剂上有一些创新主要集中在:无泡固化剂、低放热固化剂、高放热固化剂、非液体固化剂(糊状固化剂)等。

       ⑥ 原料选择原则

     (a)耐腐蚀树脂的选型是鳞片胶泥选材的第一位优先原则,这里涉及到耐酸、耐碱、耐溶剂等。

     (b)耐腐蚀树脂的耐温性是第二位考虑的,不仅要考虑热变形温度,还需要考虑常温固化度以及固化后衬里的耐温交变性能。

     (c)粘结性能是第三位考虑的因素,针对混凝土、碳钢以及其他基材,有机树脂的粘结性能以及胶泥配方对粘结性能的影响。

     (d)根据树脂类型、鳞片胶泥的低中面涂、冬季季施工温度等,选择最合适的固化体系以及对应的促进剂和固化剂,可能需要互配类型的促进剂、固化剂。

     (e)根据树脂类型选择合适的触变剂、偶联剂、消泡剂等;根据制造设备分散剪切条件和胶泥类型调整最优化的助剂添加比例以及剪切混合的方式和时间。

     (f)根据胶泥需要的施工操作性能选择合适的玻璃鳞片和耐蚀颜填料,并在满足国标的鳞片含量前提下,确定最优化的鳞片目数和比例、颜填料目数和添加量比例。

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16.8.28 耐温耐蚀涂料
16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述
16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类
  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料
  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料
16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料
16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择
16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)
  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理
16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类
1) 市售商品级鳞片胶泥按耐温分类
2)市售商品级鳞片胶泥按施工分类
3)市售商品级防腐胶泥按功能分类
4)市售商品级防腐胶泥按树脂类型分类
16.8.28.3.3 乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)的原料、制造技术、性能
1)原料
2制造技术



        2制造技术
     玻璃鳞片胶泥制造技术的核心精髓在于三点:触变、捏合、消泡。
    ①触变:树脂、增稠触变剂、助触变剂(可能添加的情况下)充分剪切分散,达到既定要求的触变效果。分步慢慢加入触变剂,先中低速搅拌,待基本搅匀,再采用高速剪切分散,达到触变要求后静置备用。
    ②真空捏合:先将树脂胶料、填料玻璃鳞片先后倒入真空捏合机,先常压捏合均匀,在出料前真空捏合3min5min先静置几分钟,再打开放气阀缓慢放空,完全放空后1min即可出料。
    ③分散和消泡技术对玻璃鳞片胶泥衬里而言,气泡的生成及消除应分两方面考虑:(a)鳞片胶泥制造过程中气泡的生成及消除(消泡及真空);(b)施工过程中气泡的生成及消除(合理的搅拌、镘抹滚压、单向压实)。
    ④鳞胶泥制造工艺:略。
    ⑤鳞片胶泥典型配方:16.8.28.3.3.-3参考配一例。
16.8.28.3.3.-3 乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥参考配方
组成
质量分数
乙烯基酯树脂
6075
鳞片
2035
触变剂
15
偶联剂
0.12
颜料
27
促进剂
13

    ⑥底漆、面漆的制造:底漆要求既耐温又具备一定柔韧性,同时一般做成有色以示区别;面漆要求防流挂,同时一般做成有色。底漆面漆得树脂含量都超过90%
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16.8.28 耐温耐蚀涂料
16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述
16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类
  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料
  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料
16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料
16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择
16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)
  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理
16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类
1) 市售商品级鳞片胶泥按耐温分类
2)市售商品级鳞片胶泥按施工分类
3)市售商品级防腐胶泥按功能分类
4)市售商品级防腐胶泥按树脂类型分类
16.8.28.3.3 乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)的原料、制造技术、性能
1)原料
2制造技术
3)乙烯基酯玻璃鳞片胶泥性能
施工性能
机械性能
耐温性能
抗渗透性能
耐腐蚀性能



     (3)乙烯基酯玻璃鳞片胶泥性能
      ①施工性能
       施工性能要求:无固态物料聚集、没有凝胶块、无其他杂质、无分层;按照供应商建议添加固化剂比例可使用时间(凝胶时间)在30min~60min满足施工操作要求;现场施工触变要求施工完凝胶前无流淌;玻璃鳞片质量含量大于30%
16.8.28.3.3-4 烯基酯玻璃鳞片衬里混合料的质量
项   目
玻璃鳞片胶泥
玻璃鳞片涂料
在容器中状态
在搅拌混合物时,应无结块、无杂质
施工工艺性
刮抹无障碍、不流挂
喷、滚、刷涂无障碍、不流挂
度(g/cm3
1.301.55
1.101.40
表干时间(25℃ ,min
60,不粘手、不变形
90,不粘手、不变形

      机械性能
       商品级玻璃鳞片胶泥制成品的力学及成品质量典型数据见表16.8.28.3.3-5
16.8.28.3.3-5  乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥衬里典型物理特性
项目
单位
中温型胶泥
高温型胶泥
备注
固化物相对密度
g/cm3
1.31.4
1.31.4
拉伸强度
MPa
34
34
GB/T 2568
拉伸伸长率
%
0.5
0.5
GB/T 2568
弯曲强度
MPa
69
69
GB/T 2570
耐磨耗系数
mg
59
38
CS-17 1000g500r
线膨胀系数
*10-6K-1
1520
1520
GB/T 2572
水气渗透率
g/(24hr·m2·mmHg)
3.6×10-4
3.2×10-4
ASTM-E-96-66
线性硬化收缩率
%
0.5以下
0.5以下
JB/T 6542
底涂层粘接强度(拉开法、MPa)
MPa
13
10
GB/T 4944
热变形温度
130
170
GB/T 1634
巴氏硬度
49
49
常温保养一周
可长期使用温度
(液体中)
100
130
可长期使用温度
(气体中)
130
150
水分10%以下质量分数)
可瞬间(30min)使用温度
(气体中)
150
200

        乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的线性膨胀系数(20×10-6-1)比橡胶(80×10-6-1)小,和钢(11.6×10-6-1)接近,能够承受设备使用过程中的温度剧变,乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥可承受的温度差达80℃,而橡胶衬里只能承受40℃的温度差橡胶衬里最大优势是耐震颤)
16.8.28.3.3-6是乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥碳钢衬里和丁基橡胶碳钢衬里在不同温度下的粘结强度对比。
16.8.28.3.3-6 碳钢基材不同衬里材料的粘结性能对比
测试温度
拉拔黏结强度(MPa
乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥衬里
丁基橡胶衬里
23
12
8
80
9
3
100
7.5
失效

      乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥钢的粘结强度在100℃时为常温时的70%,而橡胶衬里80℃时其粘结强度就急剧下降。另外橡胶衬里施工及修补均不方便,且局部易出现鼓包、渗漏等缺陷。
      乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥衬里的热胀系数比橡胶(表16.8.28.3.3-7)和乙烯基酯树脂玻璃钢更接近钢材和混凝土材料,因此在热环境工矿使用时,衬层与金属或混凝土基体界面间因环境热导致的热胀量较小,故其界面间形成的热应力较之其他防腐蚀衬里材料低得多,有利于防止剥离、鼓泡、扩散性底蚀等衬里常见的物理腐蚀破坏发生。工程实践中确实鲜见有过上述物理腐蚀破坏案例。在受力或形变要求较高的场所,将乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥衬里和乙烯基酯树脂玻璃钢衬里复合使用是最佳的选择。
16.8.28.3.3-7 各种材料热膨胀系数
材料
热膨胀系数/10-6-1
材料
热膨胀系数/10-6-1
碳钢
10.612.2
氯化橡胶
80120
混凝土
812
手糊玻璃钢FRP
2530
环氧浇铸板材
40
玻璃鳞片胶泥衬里
1525

              ③耐温性能
      玻璃鳞片胶泥的耐温性能取决于所采用的树脂的类型。16.8.28.3.3-8是常见商品级玻璃鳞片胶泥产品在液态浸泡状态下的极限长期温度。更高耐温的高交联密度型乙烯基酯树脂鳞片胶泥的耐温因为与采用的单体不同而不同,没有一个固定值,故在此​不列入。
16.8.28.3.3-8 常见商品级玻璃鳞片胶泥产品的使用温度
产品大类
产品小类
液态浸泡使用温度/
环氧树脂玻璃鳞片胶泥
双酚A型环氧树脂玻璃鳞片胶泥
60
酚醛环氧树脂玻璃鳞片胶泥
130
酚醛树脂改性环氧树脂玻璃鳞片胶泥
120
呋喃树脂改性环氧树脂玻璃鳞片胶泥
120
不饱和聚酯树脂玻璃鳞片胶泥
双酚A型不饱和聚酯树脂玻璃鳞片胶泥
90
间苯型不饱和聚酯树脂玻璃鳞片胶泥
90
乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
丙烯酸富马酸型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
90
标准双酚A型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥(双酚A型环氧甲基丙烯酸型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥)
120
标准酚醛环氧型乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥
150

     ④抗渗透性能
       表16.8.28.3.3-9是各种材料的水蒸汽透过系数。相对于浇铸体、玻璃钢,相同厚度的鳞片胶泥衬里的水蒸汽透过系数最小。
16.8.28.3.3-9 相同厚度的不同固化物水蒸透过系数
固化物
树脂
水蒸透过系数/(mm/mm)
浇铸体
不饱和聚酯树脂
0.0154
环氧树脂
0.0153
聚氨酯树脂
0.0147
乙烯基酯树脂
0.0049
焦油酸环氧树脂
0.0032
手糊成型玻璃钢
不饱和聚酯树脂
0.0078
乙烯基酯树脂
0.0044
玻璃鳞片胶泥衬里
刮抹
0.0013
喷涂
0.0004

    ⑤耐腐蚀性能
     乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥衬里优异的耐腐蚀性能来自于基体乙烯基酯树脂。乙烯基酯树脂是目前公认的常温固化广谱的耐酸碱盐有机溶剂腐蚀综合性能最好的热固性树脂之一。耐腐蚀性能不再在此累述。
欧阳
2021年11月3日
19:00于上海office


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16.8.28.1 耐温耐蚀涂料的概述
16.8.28.2 耐温耐蚀涂料的分类
  16.8.28.2.1 无机耐高温防腐涂料
  16.8.28.2.2 有机耐高温防腐涂料
16.8.28.2.3 有机-无机杂化耐高温防腐涂料
16.8.28.2.4 颜填料的影响和选择
16.8.28.3乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)
  16.8.28.3.1 定义、概述、历史、“迷宫效应”机理
  16.8.28.3.2 玻璃鳞片胶泥(/漆)的分类
16.8.28.3.3 乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)的原料、制造技术、性能
16.8.28.3.4 乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)的镘抹滚压”施工技巧
    (1)乙烯基酯玻璃鳞片胶泥衬里基材及基材表面清理方法和要求
             A) 混凝土基材及其表面清理方法和要求
   B) 碳钢设备与管道基材及其表面清理方法和要求



16.8.28.3.4 乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(/漆)的镘抹滚压”施工技巧
    (1)乙烯基酯玻璃鳞片胶泥衬里基材及基材表面清理方法和要求
     A) 混凝土基材及其表面清理方法和要求
      当玻璃鳞片胶泥(/涂料)应用于混凝土基础表面时,要对混凝土基材的强度、基材的表面清理,应符合本书“第2章 表面清理、广义基材处理及附着力”的“2.9 混凝土基材表面清理”的规定,尤其特别注意的是“混凝土基材的广义基材处理”,本节简要介绍如下。
                 ①水泥砂浆或混凝土基层,必须坚固、密实、平整;基面不应有起砂、起壳、裂缝、蜂窝麻面等现象。不符合要求时,需要进行树脂砂浆、树脂腻子、水泥砂浆、混凝土基材渗透加固剂进行补强使基材强度达到要求。
                ②基层的坡度和强度应符合国家有关设计要求;找平层材料应采用强度等级不低于C30的细石混凝土,不得采用水泥砂浆找平;用2m直尺检查平整度,允许空隙不应大于2mm
                ③已被油脂、化学药品污染的表面或改建、扩建工程中已被侵蚀的疏松基层,应进行表面预处理,处理方法应符合下列规定:(a)被油脂、化学药品污染的表面,可使用溶剂、洗涤剂、碱液洗涤或用火烤、蒸汽吹洗等方法处理,但不得损坏基层;(b)被腐蚀介质侵蚀的疏松基层,必须凿除干净,应采用强度等级不低于C30的细石混凝土填补,养护之后按新的基层进行处理。
              ④对裂缝处,可切出V型槽后,以树脂胶泥(多以环氧树脂胶泥为多)填平,并在表面贴一到两层玻璃纤维布,再以树脂胶泥补平。对于空鼓地方,可采取螺纹钢并配合树脂胶泥进行锚固的方法控制起鼓。伸缩缝处的连接建议采用树脂胶泥,配合泡沫材料和弹性密封胶材料一起进行连接处理。切割缝处建议采用树脂胶泥,配合弹性密封胶材料一起进行连接处理。墙边拐角建议采用树脂胶泥或树脂砂浆进行圆弧角处理。对于基层裂缝、蜂窝麻面,在刷底漆前就应用树脂砂浆或腻子填平修补,并充分干燥后才能进行基材处理和施工。
             ⑤基层必须干燥。在深20mm的厚度层内,混凝土表面干燥(呈灰白色),含水率不应大于6%。含水量达不到要求是应延长保养时间、风吹或者火烤等加快混凝土干燥的方法处理,直至含水率达到要求。工程上采用塑料薄膜法居多,直接简易:把45cm×45cm塑料薄膜平放在混凝土表面,用胶带纸密封四边16h后,薄膜下出现水珠或混凝土表面变黑,说明混凝土过湿,不宜施工,需要再养护或者使用防潮型底漆打底。
            ⑥水泥砂浆或混凝土基层如果在地面以下,应在其垫层下设置防潮层;当地下水位较高时,应在其垫层下设置防水隔离层,以防止地下水汽渗出。
            ⑦基层表面必须洁净。防腐蚀施工前,应将基层表面的浮灰、水泥渣及疏松等部份清理干净。基层表面的处理方法宜采用砂轮或钢丝刷等打磨表面,然后用干净的软毛刷、压缩空气或吸尘器清理干净。当有条件时,可采用轻度喷砂法,使基层形成均匀粗糙面。
            ⑧凡穿过防腐蚀的管道、套管、预留孔、预埋件,均应预先埋置或留设。
    ⑨混凝土表面处理的方法和基材强度有很大关系,常见选择如表16.8.28.3.4-1
16.8.28.3.4-1 混凝土基层表面处理方法
混凝土强度
处理方式
C40

抛丸、喷砂、高压射流
C30C40

抛丸、喷砂、高压射流、打磨
C20C30

抛丸、喷砂、高压射流、铣刨、打磨、研磨
C20

打磨、高压射流、铣刨、研磨

     ⑩玻璃鳞片胶泥防腐蚀衬里与混凝土表面粗糙度符合表16.8.28.3.4--2
16.8.28.3.4-2 防腐蚀构造层与混凝土表面粗糙度
防腐蚀构造层
粗糙度要求

树脂、涂料、聚脲、纤维增强塑料

30μm

树脂砂浆、聚合物混凝土、水玻璃、块材

70μm




欧阳
2021年11月4日
07:30于上海office




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