耐蚀填料的选择与应用|工业腐蚀与防护

张作华

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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2022-07-11

耐蚀填料的选择与应用

赛化云防腐蚀技术总监 51防腐蚀论坛资深版主张作华

耐蚀填料是防腐蚀胶泥和玻璃钢的重要组成部分，无论是砖板衬里或者重防腐层局部维修，还是玻璃钢施工和找平腻子都会使用到耐蚀填料（也叫粉料），而且根据介质条件进行选择性应用，配制相应的耐蚀胶泥。耐蚀填料的作用除了抵御介质的腐蚀性能外，还能够降低树脂的流动性，固化反应热，提高耐磨性和粘结力，减少树脂用量降低成本及发挥自身所特有的理化性能的作用。

耐蚀填料按照其成分不同可以分为金属和非金属或者有机无机填料。防腐蚀施工中经常使用到的有陶土，滑石粉，石英粉，铸石粉，瓷粉，石墨粉，云母粉，硫酸钡粉，长石粉，安山岩粉，各种鳞片（如玻璃鳞片，不锈钢鳞片）等等。

具有代表性的耐蚀填料大致有以下几个品种：

1.铸石粉，由辉绿岩或玄武岩等天然岩石熔融煅烧后加工粉碎而得。用它配制的胶泥强度大，耐磨性好，热稳定高，多作硅酸盐类胶泥的填料。由于含铁量较高，不能用作酚醛及呋喃胶泥酸性固化剂填料。

2.瓷粉，由耐酸陶瓷制品废品加工粉碎而得，耐酸性能好，热稳定性高，收缩性小，与水玻璃及合成树脂粘结性好，用它配制的胶泥机械强度大，耐热性高，可以使用于除磷酸，氢氟酸以外的一切酸类介质中，经常用作酚醛，呋喃胶泥填料。

3.石墨粉，是人造石墨粉碎加工而得，其具有优良的耐腐蚀性能，除氧化性酸如王水，浓硝酸铬酸外能耐一切浓度酸类。在各种浓度的碱，有机物及盐类中性能稳定，吸水率低，收缩性小，有很好的导热性能和导电性能，特别适合导热胶泥，导电胶泥的配制（如导静电环氧地坪）。

4.硫酸钡粉，由重晶石矿提取主要含硫酸钡成分的白色粉末，耐酸耐碱耐氢氟酸的腐蚀，是配制耐氢氟酸和氟化物胶泥的填料。硫酸钡粘结力不高通常与石墨粉混用，其中杂质会影响固化速度及耐酸性能，高纯度硫酸钡是耐蚀性能充分发挥的重要指标。

5.石英粉，是由天然石英石经过加工粉碎后制得，坚硬耐磨，能够耐各种浓度的硫酸，硝酸，盐酸和一些有机酸的腐蚀，但在碱，氢氟酸，及其它含氟物质中不耐腐蚀。石英粉是亲水性填料，配制胶泥时收缩率大，另外石英粉的纯度也是耐蚀性能的重要指标之一。

6.长石粉，是含有碱金属或碱土金属硅铝酸盐的矿物粉料，有钠长石和钾长石两类，耐酸性能不如石英粉，但是具有较好的施工性能及粘结性能，常用作配制水玻璃胶泥。安山岩粉，是由天然的安山岩石加工粉碎而得，主要成分含有中长石，角闪石及石英，因此具有耐酸性强，热稳定性好，易加工特性，配制胶泥施工性能好，粘结力比石英粉好，多用作水玻璃胶泥的填料。

7.云母粉，是一种非金属矿物，含有多种成分，含二氧化硅49%左右三氧化二铝在30%左右，具有良好的弹性，韧性，绝缘性耐高温，耐酸碱，耐腐蚀及附着力强特点。云母的定向排列，阻隔效果优良，抗渗性能突出，因此云母粉在防腐涂料和耐蚀胶泥中被广泛应用。

8.玻璃鳞片，是一种5μm厚的玻璃碎片，中碱玻璃在1200℃以上熔融，经过吹泡，冷却，粉碎，筛选，研磨成的鳞片状粉末，有很高的粘结力和优良的耐化学品及抗老化性能，耐磨耐刮擦，抗冲击，耐热温度高，固化时收缩率低，热膨胀系数小。玻璃鳞片重叠排列，层层叠加，形似迷宫，因此具有较高的抗渗透性能，0.5㎜厚鳞片抗渗性大于2㎜厚的玻璃钢，耐酸耐碱，耐盐及耐化学品溶剂。防腐蚀玻璃钢及胶泥常用玻璃鳞片作为最佳的填料，常态下1.5㎜厚玻璃鳞片胶泥衬里就可以达到非常理想的抗渗效果。玻璃鳞片含有二氧化硅，因此不能使用到含有氢氟酸的介质中。

9.不锈钢鳞片，用作制作不锈钢鳞片的材料主要有304和306不锈钢，制成的不锈钢鳞片涂料或者胶泥耐磨，耐腐蚀，机械性能好。不锈钢鳞片在涂料或者树脂胶泥能够中形成相互平行，重叠排列的多层迷宫效应，从而大大延长了被保护基体材料的使用寿命，同时不锈钢鳞片自身能够形成防腐效果很好的钝化膜，即使此钝化膜在受到机械损伤后能够自行修复。另外，不锈钢鳞片热膨胀系数及收缩率和内部应力低，从而避免了涂层或者胶泥表面开裂，剥落，提高了涂层的粘结力和抗冲击力。

通过常用填料的特征性能了解，对于配制胶泥或者涂料就可以根据介质条件进行选择。如配制耐酸水玻璃胶泥时，可以选择铸石粉，石英粉，长石粉或者这些填料的混合料；配制酚醛胶泥，呋喃胶泥时应选择避免与酸性固化剂发生反应的填料，可以选择铸石粉，瓷粉，石墨粉等；耐碱性胶泥较好的呋喃胶泥，环氧胶泥选择石墨粉，硫酸钡粉，如果碱性较小可以使用部分铸石粉；氢氟酸或者含氟物质腐蚀环境中，选择不含二氧化硅的填料，如石墨粉或者硫酸钡粉等；导热导电胶泥可以选择石墨粉作填料；强氧化性介质如硝酸，王水等不宜采用石墨粉作填料而应当选择二氧化硅含量较高的石英粉，长石粉或者铸石粉等作为填料。

耐腐蚀填料相互之间可以取长补短，实际配料中可以选择两种或者两种以上的填料进行互配，使用混合填料，如铸石粉与石英粉，石墨粉与硫酸钡粉等。

填料中的云母片，玻璃鳞片和不锈钢鳞片都属于阻隔效果耐酸非常优异的材料，抗渗透性能高，耐磨长久，除了不锈钢鳞片价格高以外（实际施工中应用比较少），其它都不贵，可以混合使用，使得填料在涂料或者胶泥中的性价比最佳。