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玻璃鳞片树脂防腐衬里及其应用
一 玻璃鳞片
玻璃鳞片是一种极薄的玻璃碎片。它是由1000℃以上的熔融玻璃,经吹泡、冷却、破碎、碾磨及筛选等制备工艺步骤所制得。以这种玻璃鳞片作为填料的防腐涂层,具有很高的粘结力和优良的耐腐持久性。
玻璃鳞片,由于是熔融玻璃处在拉伸力的状态下,进行急速冷却而制得。因此,其玻璃鳞片的内部结构与玻璃纤维的十分相似,并非完全是一种稳定的结构,而是一种亚稳定的结构。玻璃鳞片的性能,与逐渐冷却的平板玻璃有所不同,它的强度要比普通玻璃板的大得多。
若采用玻璃鳞片制成涂层的填料,作为防腐蚀保护层使用,它亦将比采用云母、硅酸钙及硅酸铝等填充材料的,具有更加优越的性能。
早在五十年代中期,欧文思·康宁玻璃纤维公司,就成功地开发出一种含有玻璃鳞片的树脂衬里材料,其玻璃鳞片的厚度为2μm~3μm,宽度为50μm~3mm。美国“玻盾”有限公司,也曾利用醇酸树脂作为基料,用玻璃鳞片作为填料,制得了玻璃鳞片涂层。经过液体和蒸气的渗透试验,结果证明,在 3mm厚的这种涂层上,其渗透量,比采用其他填料所制得同样厚度涂层的,要少得多。
七十年代,日本玻璃鳞片及其涂料的应用技术得到了较快的发展,尤其在开发成功刷涂、辊涂及喷涂等项施工技术以后,玻璃鳞片涂料技术迅速被推广应用至贮油罐,海上建筑,以及混凝土建筑的防盐蚀等各类防腐工程项目。
目前,国外玻璃鳞片防腐层及其应用技术的发展速度很快,已经从化工、石油、海洋工程等应用领域,拓展到运输业、能源及水处理等各个领域。玻璃鳞片树脂衬里,作为一种新型的防腐蚀厚涂料材料不但作为船身壳体,化学品贮罐,化工厂的塔器、槽和泵,以及油罐车等优良的防腐衬里材料,而且也已成功地应用于钢材或混凝土结构表面的防腐保护层等的用途。
玻璃鳞片的生产,在我国国内尚处在研制开发的初始阶段,虽然已在某些引进的耐腐设备上获得了成功的应用,但仍未在较大范围内得到推广应用。
有关人士认为,其主要原因,一是国内广大用户对玻璃鳞片防腐涂层的优越性能的认识,还不十分普遍;二是目前国内玻璃鳞片的产品质量不理想,生产成本比较高。
经过在显微镜下观察的结果表明,国内生产的玻璃鳞片与日本生产的玻璃鳞片,在结构形式上是相似的,但在分散度方面,不如日本生产的均匀。因而,我国在玻璃鳞片的质量及生产成本方面,均有待于进一步的研究及开发。
二 玻璃鳞片树脂基体
可以采用各种规格的热固性树脂,例如环氧树脂、聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂及呋喃树脂等,作为玻璃鳞片涂层的基体粘结剂。
如上所述,玻璃鳞片防腐涂层应具有良好的耐腐蚀性及抗渗透性能,因此鳞片树脂材料的选用原则应该主要考虑选用的鳞片树脂基体粘结剂,是否具有抗介质腐蚀和抗渗透的能力,以及它与填料及基层面材的粘结能力等因素。
选用鳞片树脂基体粘结剂的性能如何,也将直接影响到鳞片树脂防腐涂层的整体性能。
双酚A型聚酯树脂及乙烯基酯树脂等品种,是目前国内外经常采用的主要鳞片粘结剂品种,因为这些型号的不饱和聚酯树脂,均系属于耐腐蚀型的聚酯树脂,具有良好的耐酸碱性能,并且具有良好的粘结性能等。
现对常用的鳞片用树脂粘结剂浇铸体的耐化学性能,介绍如下∶乙烯基酯树脂的浇铸体,在25%盐酸(100℃)、10%盐酸(100℃)、5%苛性钠(100℃)、5%氨水(70℃)、甲苯、粗汽油、甲醇、汽油、煤油饱和食盐水(75℃)、水(75℃)等介质中,其耐化学性能均为优良。
双酚A型聚酯树脂的浇铸体,在25%盐酸(100℃)、10%盐酸(100℃)、5%苛性钠(100℃)、5%氨水(70℃)、粗汽油、汽油、煤油、饱和食盐水(75℃)、水(75℃)等介质中,其耐化学性能均为优良,而在甲苯、甲醇等介质中,其耐化学性能均为尚可。 环氧树脂的浇铸体,在5%苛性钠(100℃)、5%氨水(70℃)、粗汽油、汽油、煤油等介质中,其耐化学性能优良,而在10%盐酸(100℃)、甲苯、甲醇、饱和食盐水(75℃)、水(75℃)等介质中,其耐化学性能均为良好,在25%盐酸(100℃)介质中,其耐化学性能尚可。
邻苯型不饱和聚酯的树脂浇铸体,在25%盐酸(100℃)、汽油、煤油等介质中,其耐化学性能为优良而在10%盐酸(100℃)、粗汽油、甲醇、饱和食盐水(75℃)、水(75℃)等介质中,其耐化学性能为良好,在甲苯介质中,其耐化学性能尚可,在5%苛性钠(100℃)、5%氨水(70℃)介质中,其耐化学性能则比较差。
三 乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里化工应用实例
通常,在化工厂烟道气脱硫工段,其设备腐蚀情况是相当严重的,对此往往要选用合适的防腐材料并采取有效的防腐蚀措施,经过对各种防腐材料的试验结果,目前化工设备业界普遍认为,乙烯基酯树脂-玻璃鳞片防腐衬里是一种有效的防腐衬里材料。
根据有关报道,目前日本所有的烟道气脱硫厂,几乎都已采用乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里。有的工厂已成功地运行了二十多年的时间,但使用效果仍为良好。
乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里的防腐技术还可应用于化工生产企业的其他各个方面。例如,在日本对于油罐底衬,目前已大多使用乙烯基酯树脂 -玻璃鳞片衬里的防腐技术。通常在进行这类油罐底衬施工时,均采用滚涂,或喷涂乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里的方法。据统计,目前日本原有的,或新建的油罐底衬的施工总数,估计已超过300套以上。
另外,乙烯基酯树脂- 玻璃鳞片衬里防腐技术,也可应用于化学品油船贮槽的内壁表面。据有关资料报道,目前日本化学品油船贮槽采用该项防腐技术时,在贮槽的内壁表面,也已均采用了这种乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里,这些油船贮槽的服务期限已经超过了5年以上的时间。
在海上建筑防腐蚀方面,乙烯基酯树脂- 玻璃鳞片衬里的防腐技术,也已得到了成功的应用。由于潮涨潮落,位于潮水区的一些海上建筑,往往总是处于干湿交替的使用环境下,故海上建筑的腐蚀现象相当严重。为此日本建筑部的市政工程研究院与Kozai Club学会,共同从离岸试验着手,进行了一项名为“改善海上建筑耐久性技术”的联合研究计划。
该联合小组曾对一些海上建筑进行了勘测证实,乙烯基酯树脂- 玻璃鳞片衬里,在使用9年半时间之后,尚未出现过异常的情况,证明这种乙烯基酯树脂-玻璃鳞片衬里防腐技术,对于位于潮水区的海上建筑,其防腐效果是十分理想的。
玻璃鳞片胶泥鳞片防腐层,就是将具有一定片径和厚度的玻璃鳞片分别与各类耐腐蚀树脂等混合,经专用机械配制成泥或涂料,再经泥抹子,高压无气喷等工具涂敷于经处理的金属表面或其它被防护材料表面,经过室温固化后所得到的衬层或涂层。它同玻璃钢的不同点在于变连续的纤维填料为不连续的鳞片涂料。
中温玻璃鳞片
详情为了适应各种防腐蚀工程施工的需要,发展了柔性乙烯基酯树脂,柔性乙烯基酯树脂具有对钢和混凝土表面很高的粘接性,与传统的环氧乙烯基酯树脂相比,其延伸率更高,粘接强度大大的提高,抗冲强度提高近4倍,层间强度提高20%,并具有独特的耐磨性。
①用于耐腐蚀内衬、灌缝材料或底涂树脂,如整体砂浆地坪制作中的底涂,可以省略国内施工操作中的玻璃钢隔离层制作,在提高整体性能的同时,也可节省成本;
②管接件等各种材料的粘接;
③与Kevlar纤维或其它增强材料合用,制作高强度和耐疲劳的制品,如运动或军用头盔、帆船等。
一、玻璃鳞片是一种防腐涂料中必用的功能性添料,它可与多种树脂配制成添料、胶泥等,它可以广泛应用于:石油、化工管道、污水池、煤气罐、设备、贮罐、海洋石油平台、船泊、电力、化工、脱硫装置。
发电厂
排烟脱硫装置、吸收塔烟道、事故浆液箱、石灰石浆箱、机磨再循环浆液箱
钢铁厂
盐酸回收装置、焦炭炉脱硫装置、酸洗装置
石油
原油储罐
化学工业
氯碱装置、染料、化学品等装置
排水、废液处理装置
混凝土槽、中和槽
污水处理装置二、玻璃鳞片在重防腐蚀涂料中的应用
玻璃鳞片作为一种特殊的防腐蚀填料,用于防腐蚀涂料中,使涂层具备了上述性能。因而,玻璃鳞片涂料具有优异的防腐蚀性能,成为值得人们青睐的新型防腐蚀材料。
玻璃鳞片涂料可广泛用于:石油、石化输油管线、贮罐、设备、海洋设施、海上钻井平台、化工贮气柜及输气管;冶金发电厂的排烟脱硫装置,还可作为玻璃钢的防渗层低温玻璃鳞片
船艇及水上运输行业:内河客货船、捕渔船、气垫船、各类游艇、赛艇、高速艇、救生艇、交通艇,以及玻璃钢航标浮鼓及系船浮筒等等。
电气工业及通讯工程:有灭弧设备、电缆保护管,发电机定子线圈和支撑环及锥壳,绝缘管、绝缘杆,电动机护环,高压绝缘子,标准电容器外壳,电机冷却用套管,发电机挡风板等强电设备;配电箱及配电盘,绝缘轴,玻璃钢罩等电器设备;印刷线路板、天线、雷达罩等电子工程应用。
随着科学技术的发展,以及人民生活水平的提高,许多民用玻璃钢布产品大量地被开发,例如许多城市雕塑、工艺美术造型,快餐桌椅、摩托车部件、玻璃钢花盆、帽、高级游乐设备、家用电器外壳等都成功地被大量应用。
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