[公告] 《耐温耐蚀内防腐涂料》连载更新（20221228连载完毕）

（2）池槽衬里领域应用

除以上电厂脱硫装置使用FC乙烯基酯树脂鳞片胶泥之外，目前的化工厂内乙烯基酯树脂玻璃钢内衬，很多已经改到使用乙烯基酯树脂鳞片胶泥。就单个项目使用的树脂量远小于电厂脱硫装置，但应用场合更多，更分散，总量更大。该领域是乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥衬里的市场面更广的一个重防腐领域。

（3）船舶脱硫塔应用

酚醛环氧乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥（/涂料）在船舶脱硫塔防腐上有典型大量的应用，类似电厂FGD脱硫，只是规模小一些。

（4）化学品储罐领域应用

化学品储罐因储存各类化学品，对其耐溶剂性、抗渗透性、耐腐蚀性等各种性能的要求特别苛刻。制造此类储罐的选材包括碳钢、不锈钢（特种钢材）、搪瓷（无机材料）、工程塑料和玻璃钢等。其中搪瓷（无机材料）、工程塑料和玻璃钢多用于制造中小型管路、零件，而化学品储罐大多为碳钢、不锈钢材质。

化学品储罐采用碳钢，外壁涂覆重防腐蚀涂料，内部涂覆合适的储罐/液舱专用涂料成为一种目前应用最广泛、最经济、最方便的措施。目前广泛使用的储罐/液舱涂料大体分以下几类：无机硅酸锌涂料、聚氨酯涂料、纯环氧（双酚A）涂料、酚醛环氧涂料、厚浆型乙烯基酯树脂涂料、杂化涂料等。尤其是酚醛型乙烯基酯树脂涂料、脂环胺固化的酚醛环氧涂料、有机-无机杂化类高交联密度型重防腐涂料这三类日益成为化学品储罐内防腐涂装的主流选择。

（5）其他防腐领域应用

另外还有大量场合也可使用乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥（/涂料）衬里防腐：化学工程领域的防腐（如设备、管道、池槽等的防腐，如钛白粉行业）、石油储罐防腐（如储罐底部防腐内衬以及内壁防腐）、海洋建筑物防腐（如海港设备，浮栈桥等的防腐）、化学槽等防腐（如电解槽等）、化学污水处理池防腐、建筑工程等防腐（如桥梁、工厂四周）。

（6）乙烯基酯鳞片胶泥衬里工程典型失效事故及火灾分析

这几年的鳞片衬里技术在FGD实际运行中发现的防腐蚀失效案例，具体有以下几下表现：不耐腐蚀、与钢结构基础脱层、穿孔等情况。这些失效情况的出现，其原因是多方面的，它涉及到工程设计、材料选择及施工、装置运行及维护等因素，下面就失效的可能性加以分析，归结起来，主要表现在四类腐蚀环境中的失效：(a)工况温变、温变频率导致的热应力开裂事故；(b)壳体或设备震颤导致的疲劳应力破坏事故；(c)基础结构设计的不合理或缺陷导致鳞片衬里失效事故；(d)高固体颗粒含量导致的磨损腐蚀破坏事故；(e)稀料溶剂使用不当导致的龟裂破坏事故；(f)劣质的玻璃鳞片胶泥防腐材料导致的鳞片衬里失效事故；(g)不合规的施工以及不重视“过程为王”导致的鳞片衬里失效事故；(h)交叉作业电焊导致鳞片胶泥的火灾事故。

近年来国内脱硫塔火灾事故频发，火灾事故原因分析如下：(a)工程管理人员思想上不重视，管理上不到位，交叉作业抢进度，一边电焊一边乙烯基酯鳞片胶泥施工，这是导致火灾事故的绝大部分原因；(b)人员安全意识淡薄；(c)防腐施工区域没有实行全封闭式隔离；(d)作业人员或其他施工人员吸入；(e)吸收塔没有采用防爆型照明灯和电器开关；(f)吸收塔内通风不良，挥发性易燃成分大量积聚，一旦遇到一点火星，就会产生爆燃；(g)吸收塔及烟道内的脚手架铺设竹跳板是易燃材料，容易在失火初期起到助燃作用；(h)在吸收塔烟道内、外堆积待用易燃物料；(i)设备消缺时违章动火；(j)设备消缺收工后，没有断开电焊机的电源。

28.3.8 乙烯基酯玻璃鳞片胶泥（/漆）的争议性问题探讨及展望

28.3.8.1 乙烯基酯树脂涂料（薄涂）的“泰囧”

这里指的是300μm的膜厚型的薄涂乙烯基酯树脂涂料。

乙烯基酯树脂不论怎么去使用，它终究还是逃脱不了自由基固化树脂的原理和范畴，因此要想像溶剂挥发型成膜类涂料一样去轻松实现200μm～300μm的涂膜厚度，并且最终的耐腐蚀性能非常好，的确非常有难度。但现实问题是：部分应用场合的确无需做到2000μm以上的鳞片胶泥衬里，甚至无需500μm～1000μm的厚浆型涂层，只需要300μm薄涂就够了，但其它树脂基体为成膜物的涂料又很难去解决，乙烯基酯树脂如果固化完全是可以解决的。想象一下：市场上有大量的这个需求，大量的涂料厂家（注意不是做乙烯基酯树脂合成配方出身的）都希望去开发这个产品，于是仅仅靠涂料厂家去调整所谓的促进剂、固化剂、液蜡空干剂、其他配方中的填充物等，不管怎么做都做不成功，估计很多涂料工程师都会有切身体会。

为什么乙烯基酯树脂厂家，那么多专业的研发工程师不去专门研发一款针对薄涂固化度极高的乙烯基酯树脂牌号呢？！首先乙烯基酯树脂做到气干性，研发技术层面并不难，提高薄涂层的固化度，也只需要调整乙烯基酯树脂的配方就一定程度上可以做到，但为什么这么多乙烯基树脂大厂不去做呢？！笔者认为关键还是商业上的考量，非技术层面或者说并非完全技术层面的因素，才是真正行业里面出现这个现象的核心原因。笔者就开发了全新分子式结构的乙烯基酯树脂，可以去解决“薄涂固化度不足”的问题[6]。

28.3.8.2 有关玻璃鳞片胶泥是双组份还是三组份的“争议”

乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥（/涂料），本来就应该是预先促进剂加好的，这样才能体现出来玻璃鳞片胶泥这个产品的抗渗透性能的优势。外部介质不容易渗进去，同样已经进去的东西也不容易出得来。

笔者参与该领域的国家标准的编写，一直在引导正确的、正能量好的“双组分”鳞片胶泥（/涂料）。但在市面上，的确存在不少技术能力不足的厂家，做不好双组分的，就做成三组份的，导致运输物流的风险加大不说了（促进剂固化剂一旦混装运输很容易爆炸），最终使用时，一定就会出现过度现场来回搅拌，现场的空气中的气泡就会大量进入鳞片胶泥里面，这个气泡实际上最终在施工中是很难再去赶出来的，这是人为额外多增加了体系中的气泡，导致最终胶泥固化后的致密性下降。这也是为什么现场即使是双组分的鳞片胶泥，对于加入固化剂之后的搅拌方式也有要求的原因（鳞片胶泥加入固化剂后，建议沿着贴近桶壁搅，并且是同一方向，要么一直顺时针，要么一直逆时针，不建议一会顺转一会反转像普通涂料加固化剂后一样去搅拌）。

现在行业里面部分省市地区大量疯狂作假的鳞片胶泥（/涂料）材料商几乎全部是清一色三组分的方式，原因无外乎两点：(a)没有技术能力做成双组分，一旦强行做了产品的存放期就缩短到没法接受，尤其是夏季材料还没用就已经硬化坏了；(b)原料上疯狂作假，没有足够的技术储备能力也就根本没法做成双组分的。更多有关这方面的非技术层面的原因请参见文献[7、8]。

28.3.8.3 乙烯基酯鳞片胶泥（涂料）在夏季极限高温和冬季极限低温下施工固化棘手问题及解决对策

尽管国标上规定乙烯基酯鳞片胶泥（/涂料）的施工环境温度应为10℃～30℃，但实际冬季、夏季的现场环境温度在这范围之外的比比皆是。站在整个行业的立场上去，我们应引导更多符合国标和规范性文件的解决办法，建议去通过外部设备去提高/降低环境温度，降低湿度来满足施工规范的要求，鼓励通过设备投入，降低损耗，提高最终防腐蚀工程质量和延长使用寿命，这样才更利于行业健康的发展。

但问题在于夏季极限高温和冬季极限低温时工程质量事故频频发生，这时候站在一个纯中立纯技术层面去给一些适当的建议就显得非常必要了。

第一、冬季极限低温

现状及现象：①冬季玻璃鳞片胶泥凝胶时间太慢，于是大量加固化剂（俗称“白水”，过氧化甲乙酮），但现场把握起来还是非常难，干得太慢！②问题更为严重的是面漆，不管怎么多加固化剂，其结果就是“发粘”，但瓢里面的、桶里面的面漆又固化了，甚至开裂了，面漆就是固化度上不去，发粘严重；③冬季“料厚”，尤其是鳞片胶泥，非常稠，刮起来太费劲，有什么更好的办法？

原因分析及解决方法：①乙烯基酯树脂固化机理是自由基固化，这是一种需要靠热量去维持，并且对热量非常敏感的固化方式，所以说，温度低，固化慢这个本质是无法去改变的，需要做的是：低温下，优化树脂或胶料、促进剂、固化剂的三者的比例达到理想的固化程度和效果，而不是一味多加固化剂；②促进剂里面添加助促进剂（如二甲基苯胺）的；③采用“后程固化效果”更好放热更高的过氧化甲乙酮或其他固化剂，甚至去使用互配固化剂；④针对面漆，面涂，和胶泥区别性对待，优化促进剂、固化剂、液蜡的配比；⑤尽量避开潮湿，晚上等条件施工，在尽可能的情况下，改善现场施工的条件，能热风机环境整体加热是最好。

不管采用的是哪个厂家的乙烯基酯树脂去做鳞片胶泥和面漆，冬季时，默认大家没有现场加热设备等更好的外部条件，建议做以下几个方面的工作：①不要仅仅靠现场多加固化剂来解决极限低温下材料凝胶慢的问题，一定要在工厂制造鳞片胶泥时和面漆时，促进剂就要多加，保证即使冬季极限低温现场也只需要加2%的固化剂就可以达到所需的30min～45min的表干时间；②施工现场可以配套少部分促进剂，根据实际情况补加一点，这也是目前低温时比较实用的方法；③务必现场小试再施工；④冬季切忌选择低放热峰温度的过氧化氢异丙苯，务必选择过氧化甲乙酮，并且是品质合格的过氧化甲乙酮，甚至一些定制化的低温互配固化剂；⑤材料制造商尽可能选择适用于低温环境施工的胶泥的定制化的原料乙烯基酯树脂；⑥尽量避开潮湿、晚上等条件施工，在尽可能的情况下，改善现场施工的条件。这个在冬季，难度真的好大。只能白天中午施工，但实际赶工期是不可能的，国内工程现状笔者也很清楚，不可能有热风机给现场鼓吹热风，只能自力更生，多上人手，多加促进剂、固化剂去上了，少量多次原则！

第二、夏季极限高温

现状及现象：夏季玻璃鳞片胶泥凝胶时间太快，固化剂加多了来不及干活，加少了不固化，或者第二天早上来看还是“橡皮泥”一样软的，后面有没办法再去补固化剂了，束手无策。

原因分析及解决对策：①目前树脂更多是针对玻璃钢领域的，同时平移用到鳞片胶泥领域了，但市面上的确有部分厂家将玻璃钢用的乙烯基酯树脂和玻璃鳞片胶泥用的乙烯基酯树脂区分开，它们都是完全不同的凝胶固化放热曲线。采用胶泥专用树脂去制造的鳞片胶泥，在夏季时候，现场施工的固化剂适用范围非常宽，添加比例窗口非常宽，多加一点也来得及施工不至于固化在桶里面，少加一点第二天早上来敲敲也还是硬的，固化很好，不会像“橡皮泥”一样固化不良；②采用胶泥专用的树脂去制造的鳞片胶泥，可以放心得去做双组分的了，即使在极限高温夏季，存放期至少也在2个月以上，甚至3个月，做成海运出口也没有问题；③施工现场的话，真正最实用的方法还是“少量多次”的原则！尽管是治标的方法。治本的方法需要在胶泥的配方树脂体系上去做工作，这不是胶泥施工单位和使用者可以解决的，而是胶泥制造商和树脂原料商去做的事情。

28.3.8.4 鳞片胶泥(/涂料)的改性、技术与应用进展、未来展望

尽管玻璃鳞片胶泥有诸多优点，拿目前市面上使用最多的乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥而言，它的优点：耐酸性非常好、抗渗性能极好、施工方便、综合成本低、性价比高。它的不足：底漆的耐温性能要求同样达到耐180℃级别，并且做到有一定柔韧性，这是目前乙烯基酯树脂行业较难解决的问题；胶泥本身韧性不佳，容易发脆；尤其是在温度骤变下，胶泥底漆层与基材的粘结性能不佳，容易脱落，尤其是基材处理不足时更容易出问题；温度骤变时，局部应力引起的应力后续集中，这是较难解决的。以上几个缺点的根本原因在于：乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的最终防腐层固化后的线性膨胀系数与基材有差异，尤其是在高温时，体现得尤为明显，高温下与基材的粘结性能不能很好得保证，乙烯基酯树脂中的极性键是羟基，还不足以完全象环氧键那样起到的粘结效果好，并且基材处理要求较高，而实际施工中，工程方的基材处理往往都是应付了事。因此需要有针对性地对乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的韧性、乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥面漆的粘结性能和柔性耐温性能进行改性。简要概述一下改性的方向，更详细的内容请参见文献[7、8]：底漆改性、添加热塑性高分子塑料粉末、添加有机硅类特耐高温的物质或助剂、添加线性膨胀系数更小的鳞片或其它物质、添加柔性有机纤维、玄武岩鳞片改性、石墨烯改性、水性化改性、氟硅树脂改性、功能化改性（耐磨、阻燃、不燃、耐碱、耐氢氟酸、防爆、导热、防水沥青、隔热、绝缘、导电等）。

28.4 漆膜耐热性的评定

在完成配方设计后，如何在实验室测试耐温防腐涂料的各项性能，是衡量一个配方是否成功的基本条件。以下几项漆膜耐温性试验是耐热防腐涂料的特征性试验项目。

（1）漆膜耐热性能的测定  

按《色漆和清漆 耐热性的测定》GB/T 1735-2009，将三块涂漆样板放置于已调节到按产品标准规定温度的鼓风恒温烘箱内。一块涂漆样板留作比较。待达到规定时间后，将涂漆样板取出，冷却至温度25℃，与预先留下的一块涂漆样板比较，检查其有无起层、皱皮、鼓泡、开裂、变色等现象。如没有以上现象，则为合格。

（2）循环加热/防腐蚀测试

在正常施工温度下制作涂料试板，然后放入烘炉中以20℃/min的速率加热到目标温度稳定。在达到目标温度后，保持8h，然后自然冷却到环境温度。三个加热/冷却循环后，将试板用于各种防腐蚀性能测试（加速和自然老化试验）。

（3）循环加热/干湿循环（导管测试）

一个被涂覆后的导管被放在加热托盘上（温度梯度为60℃～450℃）加热。一个循环经过8h的加热，16h的自然冷却到室温，然后将导管浸入1L浓度1%的NaCl溶液中，进行30个循环。

（4）热循环/淬火试验

涂料试板以3天为一个周期进行热循环/淬火试验，每一个循环温度都比上一个目标温度提高。热循环后的试板用于盐雾试验和自然老化试验检测耐腐蚀性能。这个试验中的淬火是为了测试漆膜的耐热冲击性。

（5）热循环/浸泡试验

这个试验和循环加热/防腐蚀测试操作近似，不同之处在于完成热循环后的试板浸泡在95℃的盐水（1%的NaCl和去离子水）中。

28.5 酚醛环氧耐温耐蚀涂料

（1）环氧树脂的选择

通用双酚A型环氧树脂涂料虽然具有优异的防腐性能，但是其持续最高耐温极限为100℃，无法满足更高温度下的防腐要求；传统的有机硅涂料虽然耐温性非常优异，但是其防腐性能较环氧树脂差。由于酚醛树脂中含有苯环等结构，所以其具有良好的耐溶剂性、耐酸性以及耐热性。酚醛树脂改性的环氧树脂不仅具有酚醛树脂具有优异的的耐溶剂、耐热性、耐酸性，而且具有环氧树脂优良的耐碱性等性能，导致了酚醛环氧涂料具有较强的耐水性、耐热性以及耐化学介质腐蚀性等性能。同时，由于酚醛树脂中含有苯环结构，从而增强了涂料的耐热性，提高了涂料的硬度。酚醛型环氧树脂涂料由于所使用的树脂同时具有酚醛和环氧的结构，因此涂料自身具有二者的优点，既有环氧涂料优异物理机械性能，又有酚醛涂料良好的耐化学品性，因而其应用领域极为广泛。

以液体酚醛型环氧树脂为基料，以改性酚醛胺为固化剂，研制了一种酚醛环氧树脂耐高温涂料。该耐温涂料的持续最高耐温极限为200℃，解决了传统环氧涂料在150℃～200℃范围内无法长期使用的弊端，同时该耐温涂料具有优异的防腐性能。

环氧树脂具有高附着力、高强度、低收缩率、抗化学品性能优良等特性，而酚醛树脂有良好的耐热性、耐水性、耐溶剂性、电绝缘性和阻燃性。而酚醛型环氧树脂兼具以上二者的共同性能。酚醛型环氧树脂化学名称为线性酚醛多缩水甘油醚（线性酚醛环氧树脂），是以线性酚醛树脂与环氧氯丙烷作原料，在NaOH存在下反应而成。主要包括苯酚线性环氧酚醛树脂和邻甲酚线性环氧酚醛树脂，耐高温防腐蚀涂料通常采用苯酚线性酚醛环氧树脂。

（2）固化剂的选择

酚醛型环氧树脂必须与固化剂反应以生成三维立体结构才具有使用价值，固化剂的结构与品质将直接影响环氧树脂的应用效果。固化剂可选择常温固化剂，也可选择高温固化剂，但由于耐高温涂料大多为现场进行施工，因此多采用室温型的固化剂，其主要为胺类固化剂，如酚醛胺、脂肪胺、聚酰胺、芳香胺等。环氧基与含活泼氢的化合物反应主要是与伯胺、仲胺反应，叔胺不与环氧基反应。为满足耐热性、耐化学介质腐蚀性较好的要求，选择改性酚醛胺作为固化剂。但即使是常温固化剂，涂装后进行后加温（干热蒸气），其固化后的涂层其耐温耐腐蚀性能更佳。高性能环氧树脂的胺类固化剂的研发已成为国内外的热点。

（3）颜、填料的选择

涂料用体质颜料的品种很多，如轻质碳酸钙、重晶石粉、石英粉、滑石粉、硅灰石粉、云母粉等。涂料中加入体质颜料的主要目的：①有效填充成膜树脂中的空隙，②提高涂层的物理机械性能，③降低涂料成本价格。一般来说，无机填料在涂料中对涂层强度、抗渗透性能的影响主要与矿物的物理形状有关，一般涂层的抗渗透性能按下列顺序递减：片状>菱形>纤维状>柱状>粒状。作为涂料要实现优良长效的防腐蚀性能，其涂层应具有良好的抗渗性能。从抗渗性能考虑，尽量选用片状、菱形或纤维状的填料。

（4）典型配方

以苯酚型酚醛环氧树脂为成膜树脂，以改性酚醛胺为固化剂，添加耐高温、对酸碱惰性强、耐盐雾的颜填料及助剂、溶剂，形成环氧酚醛耐高温涂料基本配方，见表28.5.1-1。

（5）典型性能

主要的性能测试有：①热性能：在钢板试片上涂刷环氧酚醛涂料后，室温干燥7d，放入恒温烘箱中，经过200℃、7d后取出试片冷却至室温，观察涂层表面，如未有起泡、开裂、脱落现象，说明涂层耐热性能达标；②耐冻融循环性能：涂装后的试片在200℃的烘箱中放置8h后取出，冷却至室温放置2h，然后在0℃的冰柜中放置8h后取出，冷却至室温放置2h；重新放入烘箱中反复多个周期，如未有开裂、脱落现象，说明耐冻融循环性能达标；③附着力：按相关标准测试；④柔韧性：按相关标准测试；⑤耐冲击性：按相关标准测试；⑥干燥时间：按相关标准测试；⑦耐盐雾性：按相关标准测试；⑧耐液体介质浸泡：按相关标准测试。

（6）应用

采用线性酚醛型环氧树脂与改性酚醛胺固化剂组成成膜体系，采用滑石粉、云母粉等制成的涂料具有优异的耐温性能、机械性能、耐液体介质性能和耐盐雾性能，可满足200℃环境下长期使用的要求，经广泛应用于保温层下腐蚀（CUI）、化学品储罐衬里涂料、液舱漆等各种腐蚀场合。

28.6 有机氟耐蚀涂料

以氟树脂为主要成膜物质的涂料称为氟树脂涂料，它是氟树脂的一种应用形式。在欧美等国家把以氟烯烃聚合物或氟烯烃和其他单体的共聚物等为成膜物质的涂料称为“氟碳涂料（fuorocarbon-coating）”，在我国称为“含氟涂料”或“氟树脂涂料”。

自1938年美国杜邦公司首次合成了聚四氟乙烯树脂以来，氟树脂已有几十年的发展历史。目前国际上形成了三种不同用途的氟树脂涂料行业，第一种也是首先应用于涂料的氟树脂，是美国阿托-菲纳公司于上世纪六十年代初实现工业化生产的聚偏氟乙烯（PVDF）树脂，用其制备的外墙用高耐候氟树脂涂料，具有寿命长、不褪色、不易污染和耐老化性能优异等特点；第二种是以美国杜邦公司为代表的“特富龙”不沾涂料，主要用于不沾锅，不沾餐具及不沾模具等领域；第三种是以日本旭硝子公司为代表的常温固化氟树脂涂料，主要用于建筑、桥梁、电视塔等难以经常维修的大型结构装饰性保护等，具有施工简单、防护效果好和防护寿命长等特点。

由于氟原子电负性高，原子半径小，与碳形成的C-F键极短，相邻氟原子相互排斥，使含氟烷烃中氟原子呈螺线形分布，碳链周围被一系列带负电性的氟原子所包围，形成屏蔽层。键能高达486kJ/mol。因此分子结构稳定，很难被热、光以及其他化学因素破坏。在同一分子中未成键原子之间存在着一种较弱的范德华力。2个氟原子的范德华半径之和为（2.7×10-10m），两个氟原子正好把C1和C2之间的空隙填满，保护了碳碳键，使氟碳树脂相当稳定。因此氟树脂涂料具有优异的耐候性、防腐蚀性、耐沾污性、耐热性、耐化学药品性、疏水疏油性、绝缘性以及低摩擦系数。

含氟材料由于其特有的超耐候性、耐腐蚀性、低表面张力等一系列优点而被广泛应用于化工设备、建筑、食品工业、印刷工业。目前所使用含氟材料中主要包括：聚四氟乙烯、全氟聚乙丙烯（FEP），乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）以及四氟乙烯-全烷代丙氧基共聚物（PFA）等，其中以聚四氟乙烯最为常见。聚四氟乙烯分子除了上述优点外，也存在一定的缺点和不足。例如，表面张力小，润湿困难，作为涂料使用不容易被分散，由于分子的高度对称性，致使它的粘度大，流平性差，不易形成装饰性较高的涂层。这些缺点限制了它的使用，典型的改善措施如下。

（1）改进氟树脂与界面的附着力

由于氟树脂具有表面张力小，故对金属、陶瓷和玻璃等材料的结合性能很差，为了改善涂层对底材的附着力，可采取以下几种方法：①粗化基材；②物理混拼，在氟树脂中加入其他化学物质，将氟树脂作为填料，所加入的物质作为涂层的成膜物质。加入的物质一般具有较高耐温性和较好的附着力。加入的物质一般分为2类：无机和有机高分子。无机类的包括：金属氧化物、硅酸盐、磷酸盐、低温陶瓷。有机类的包括：丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰胺、聚苯硫醚等；③化学改性，即在四氟乙烯单体上引入具有体积较为庞大的侧基单体，通过与四氟乙烯单体共混聚合，控制聚合分子量大小，达到降低树脂的结晶度、改善共聚物的熔融粘度。常用的共混单体有：六氟丙烯、乙烯、全氟烷基乙烯基等，所得到的聚合物分别是聚全氟乙丙烯（FEP）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯-全氟烷代丙氧基共聚物（PFA）等，上述物质具有与PTFE相近的性能。改性后的树脂可兼作底漆，也可直接在预处理过的基材上涂敷；④底漆法，即先在基材上涂敷一层底漆，使底漆对基材和氟树脂均有良好的粘结性能。底漆含有氟树脂、粘接剂、聚结剂、溶剂；⑤淬冷混合物。塑化后的工件立即放入冷水中进行聚冷淬火处理，大的工件可用冷水冲淋。热处理目的在于降低涂层的结晶度，避免因内应力造成的涂层脱落，从而提高涂层的韧性和附着力。

（2）改进氟树脂的可加工性能

氟树脂具有独特的优异性能，作为成膜物质用来制备氟涂料，已成涂料行业共识。但聚四氟乙烯难溶难熔，难以固化成膜。为了提高氟树脂对溶剂的可溶性，一般是通过共聚方法，在分子中引进极性基团。例如，通过与四氟乙烯四元共聚在分子中引入羟基或羧基。或者通过共混改性将分子设计成具有一定的极性含氟聚合物，从而改善聚合物的可加工性能。

①分子链中引入长支链，比较合适的是环己基和支链化烷基，在分子设计时要兼顾可溶性和涂膜硬度之间的平衡。

②可考虑氟烯烃单体与含聚氧乙基链段的单体共聚。在分子结构中引入聚氧乙基链，利用链节本身具有自乳化功能分散于水相中形成稳定体系。

③用丙烯酸树脂改性FEVE和PVDF制成低挥发份水基常温固化的氟涂料。与溶剂涂料相比，在光泽度、防污染性、抗划伤性等方面都有了很大的提高。

④为了提高其主链的柔顺性，降低结晶度，可在聚合物中引入丙烯酸缩水甘油乙烯基醚进行改造。

其中，四氟乙烯与丙烯链节交替排列，通过主链上无规则的分布一些缩水甘油乙烯基醚链段，降低了聚合物的结晶度。而分子中引入的丙烯链段赋予高分子链段的柔韧性，而缩水甘油乙烯基醚链段提供固化点。这类聚合物可溶于有机溶剂中，我国氟涂料的应用研究也主要集中在可常温固化的溶剂型有机氟涂料上。

28.7 杂化类耐温耐蚀涂料

具有两种及以上不同基料的涂料体系通常被称为杂化涂料。不同基料的固化性能差异很大，通过杂化可以使涂膜体现出不同基料的性能优势，最大限度提高涂膜性能。杂化涂料按组成可分为有机-有机杂化涂料和有机-无机杂化涂料。有机-有机杂化是通过在基料树脂中引入不同种类树脂链段，或利用两种及以上有机材料在共聚物的作用下进行杂化。

有机-无机杂化是有机相和无机相在共聚物的作用下形成杂化聚合物，其中的有机相通常是有机小分子和有机聚合物，无机相通常是无机氧化物、杂多酸、金属或金属氧化物等，有机相与无机相之间不是简单的混合，可形成分子级的结合并形成稳定结构。不同基料的固化机理和性能特征差异巨大，有机-无机杂化能最大限度地提高涂层性能或者说通过其他方法都无法逾越的杂化涂料种类是一种无机和有机组分以分子或功能性小分子形式相结合的涂料。

富锌硅酸盐涂料就是最典型的例子，它含有少量的有机粘结组分（烷基硅酸酯），这种涂料的户外耐蚀性能可以达到50年之久。如果需要再增加20年的保护时间，可以在它的外层涂上一层其它的杂化体系（如环氧-聚硅氧烷）以提供优越的耐蚀性能和耐候性能。事实上含硅氧烷的涂层已广泛使用，从技术上来看它属于杂化体系，但一直以来人们并未把此类涂料贴上杂化标签。

在众多的术语中，为什么要用“杂化”这个词呢? 图28.7.1给出了一个简单的答案。许多无机材料，尽管它们可以混合到涂料中提供硬度和耐磨性，但是它们损害了涂料的柔韧性。用于厨房器具上的陶瓷面漆，有着很高的耐热性和耐磨性，但是它们的韧性非常有限。许多情况下，陶瓷涂料的涂层要非常薄，这样才可以避免开裂，而通过和有机组分的结合则可以解决这些问题。

图片:?G1.jpg

杂化体系大致可以分为以下四类：

（1）无机基质 少量的有机材料加入到大量的无机基质中，混合后简单地包埋于其中；

（2）有机基质 几乎任何含有无机颜填料的普通涂料都被认为是该类体系，但这只不过是一个简单的定义，其实该体系限于那些无机材料以粘合的方式同有机组分牢固地结合在一起的涂料；

（3）IPN（互穿聚合物网络体系） 有机和无机聚合物网络结构各自单独形成，但又轻微粘结在一起。聚合物中含有溶胶-凝胶体系的就是这一类型的涂料；

（4）分子杂化体系 有机和无机两种体系以化学键相互连接而形成真正的分子杂化。

典型的耐温耐蚀杂化涂料有机烷氧基硅烷杂化重防腐涂料、聚硅氧烷和环氧树脂互穿网络杂化涂料等。

28.8 有机硅耐温耐蚀涂料

耐高温涂料经过几十年的发展，国内外研究均取得了一系列成果。其耐温性已经由最初的200℃提高至1000℃以上，可用于服役条件苛刻的航空航天领域。而应用最广泛的为有机硅涂料。

用有机硅树脂作成膜物最为普遍还因为有机硅树脂具有以下优点：①良好的热稳定性；②耐氧化性；③特殊的分子结构。有机硅聚合物的基本结构单元（即主链）是由Si-O链节构成的，侧链则通过硅原子与其它各种有机基团相连接，因此，在有机硅产品的结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”。这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。

虽然有机硅树脂涂料具有较多的优点，但是一般需高温固化（250℃～300℃），且固化时间长，给大面积施工带来不便，还有附着力和耐有机溶剂性能差，温度较高时涂膜的机械强度不高，并且成本较高，因此将有机硅树脂作为耐热保护材料受到了很大限制。

近年来，国内外有机硅树脂方面进行了大量的工作，除了开发低温或常温固化剂外就是对有机硅树脂进行改性，降低固化温度，以获得更加广泛的应用。常用于改性有机硅的树脂有：环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂及醇酸树脂等。

如环氧-有机硅树脂集环氧树脂和有机硅树脂的优良性能为一体，弥补了各自的缺陷，采用这类树脂制得的涂料具有优良的耐高温性、附着力、防腐性、电气绝缘性、隔热性、耐核辐射以及透波性能，并且可以用胺类固化剂低温固化，大大降低了有机硅树脂的固化温度，可在-60℃～200℃长期使用。广泛用于航空、航天、核工业、兵器、电子领域，是特种涂料用有机树脂中用途最广的品种之—。

表28.8为北方涂料工业研究设计院（原化工部涂料工业研究所）研制的环氧-有机硅树脂为涂料基料，加入颜料、填料，以二乙烯三胺或氨基树脂作固化剂配制而成的涂料的典型性能指标。该涂料涂于合金板上在190℃烘烤2h后，涂层在250℃可耐100h，耐潮100h，耐盐雾100h，耐汽油24h，在70℃可耐4611液压油7d，耐4505润滑油7d，均无变化。

28.9 耐化学品涂料应用和选择

28.9.1 化学品储罐的防护应用

28.9.1.1 化学品储罐分类

化学品储罐，这里指的并非是储油罐、埋地油罐、液化天然气储罐。

化学品储罐根据行业、盛放化学介质等不同，有很多种类，常见的有：

①混凝土储槽储罐，根据内盛介质选择不同的混凝土储罐内防腐材料；

②整体成型的塑料储罐，如聚乙烯储罐、聚丙烯储罐；

③钢衬塑化学品储罐，即碳钢外壳内衬热塑性塑料储罐；

④各种材质的化学品运输槽罐，根据运输的化学品特性选择不同材质的运输罐；

⑤整体玻璃钢化学品储罐，根据介质不同选取不同玻璃钢原材料；

⑥不锈钢、合金等特种钢材储罐，适用于一些特殊化学品介质或特殊温度的化学品储存。