820型玻璃鱗片涂料專業(yè)研發(fā)
玻璃鱗片涂料
玻璃鱗片涂料是在熱固性樹脂里填充以特殊處理的鱗片狀玻璃(含堿玻璃，C玻璃)，同增強(qiáng)用的無堿纖維(無堿玻璃，E玻璃)相比，成份比率*不同，其組成如表1所示，這些組成的不同，影響了玻璃的各種特性，特別是耐酸性有很大的差異，其特性如表2所示。
玻璃鱗片（Glass Flakes）是一種5微米厚的玻璃碎片。它是由1200℃以上的熔融中堿玻璃，經(jīng)吹泡、冷卻、粉碎、篩選及碾磨等工藝步驟所制得。以這種玻璃鱗片作為填料的防腐涂層，具有很高的粘結(jié)力和優(yōu)良的耐化學(xué)藥品及抗老化性能性。
施工后的玻璃鱗片涂料中，橫縱比高達(dá)30-120的扁平型的玻璃鱗片在樹脂中呈平行重疊排列的宮式結(jié)構(gòu)，從而形成致密的防滲層結(jié)構(gòu)。腐蝕介質(zhì)在固化后的樹脂中的滲透必須經(jīng)過無數(shù)條曲折的途徑，因此在一定厚度的耐腐蝕層中，腐蝕滲透的距離大大的延長，相當(dāng)于有效地增加了玻璃鱗片防腐層的厚度。
玻璃鱗片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與玻璃纖維的十分相似，是熔融玻璃處在拉伸力的狀態(tài)下，進(jìn)行急速冷卻而制得。熔點(diǎn)以下一般處在熱力學(xué)自由能zui低的穩(wěn)定平衡態(tài)。所以玻璃鱗片的性能，與逐漸冷卻的平板玻璃有所不同，它的強(qiáng)度要比普通玻璃板的大得多。 若采用玻璃鱗片制成涂層的填料，作為防腐蝕保護(hù)層使用，它亦將比采用云母、硅酸鈣及硅酸鋁等填充材料的，具有更加*的性能。
玻璃鱗片涂料(：高)
玻璃種類 SiO2 Al2O3Fe2O3 CaO MgO B2O3 Na2CO3 K2O BaO
C玻璃 64.6 4.2 13.4 3.3 4.3 9.3 0.9
E玻璃 54.2 14.6 21.1 0.3 9.0 0.5 0.3
表1玻璃鱗片的玻璃組成 (%)
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由于玻璃鱗片在涂層中是重疊排列的，因此對涂膜的抗?jié)B透性起了很大作用。涂裝方法可采用刷涂、高壓無氣噴涂或輥筒涂裝。
玻璃種類 冰醋酸 10%HCl 10%H2SO4 10%HNO3 28%NH4OH H2O
C玻璃 0.42 4.08 2.43 4.35 1.25 0.95
E玻璃 0.78 43.88 42.74 40.2 0.66 0.64
注：測試數(shù)據(jù)為9.5um厚涂膜在96℃的各種介質(zhì)中浸泡24h后的失重百分比。
表2玻璃的耐蝕性 (%)
1)對化學(xué)介質(zhì)、氣體、蒸氣的滲透性遠(yuǎn)比玻璃鋼襯里小，難以引起水蒸氣擴(kuò)散現(xiàn)象，這是由于層層重疊排列的玻璃鱗片，使介質(zhì)滲透距離長的緣故。
2)固化時(shí)收縮低，由于分散，粘接面殘余應(yīng)力小。
3)熱膨脹系數(shù)小，粘接熱應(yīng)力相應(yīng)也小，耐熱溫度高，耐熱沖擊性能好。
4)力學(xué)強(qiáng)度雖不如玻璃鋼襯里，但耐磨性、耐刮擦性能出色，對機(jī)械損傷也只限于局部。
5)玻璃鱗片涂料施工工藝性能也很好。
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玻璃鱗片涂料若僅是玻璃鱗片和樹脂的物理混合，是不能充分發(fā)揮其性能的，這里還涉及玻璃鱗片的截面問題，玻璃鱗片混合量及混合方法，樹脂的選擇，基體的前處理，底漆的選擇，施工方法等一系列的參數(shù)是決定玻璃鱗片涂料的技術(shù)關(guān)鍵。關(guān)于玻璃鱗片涂料品種及特性見表3，其物理性能見表4。
樹脂種類 型號(hào) 適用范圍 耐熱性/℃
日本FUJI 中國華昌 液相 氣相
玻璃鱗片襯里斷面結(jié)構(gòu)圖
玻璃鱗片襯里斷面結(jié)構(gòu)圖
間苯型UP #3 - 耐酸 80 90
雙酚型UP #4 - 耐酸、耐堿 80 90
二甲苯型UP - FX 耐酸、耐堿、鹽霧 80 90
環(huán)氧樹脂 #106 FE 耐水、耐弱酸、耐堿、耐鹽 78 80
乙烯基酯樹脂 #5R FV-5 耐酸、耐堿 90 100
#6H FV-1 耐酸、耐熱、耐溶劑 120 150
#6R FV-2 耐強(qiáng)酸、耐堿、難燃性 110 130
#7H MW-2 耐酸、耐堿、耐熱 110 140
表3玻璃鱗片涂料的品種及特性
3. 玻璃鱗片涂料在日本的應(yīng)用實(shí)例
由于玻璃鱗片涂料具有耐蝕，抗?jié)B透性好，涂膜收縮率低，熱膨脹系數(shù)小，固化殘余應(yīng)力少，耐磨損，施工簡便，易于修補(bǔ)，因而玻璃鱗片涂料在化工、冶金、化纖、電鍍、建筑等行業(yè)均有大量應(yīng)用。特別是在各種海洋工程設(shè)備、海上石油天然氣平臺(tái)、港灣碼頭及船舶應(yīng)用更為廣泛。現(xiàn)舉幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例[5～7]。
1)北陸汽車公路混凝土橋鹽霧腐蝕對策——沿海一側(cè)每到冬季，由于飛來的鹽份，不管鋼結(jié)構(gòu)還是混凝土構(gòu)筑物，成為日本破壞zui顯著的地方。北陸汽車公路混凝土橋，1972年開始使用，后來遭鹽霧侵蝕發(fā)生破壞，1987年開始修補(bǔ)，修補(bǔ)中使用了環(huán)氧玻璃鱗片涂料和乙烯基酯玻璃鱗片涂料，涂膜厚1000um。同年完成的從新瀉縣上越市至富山朝日鎮(zhèn)59.3km的高速公路混凝土橋，為了對付鹽霧，使用了乙烯基酯玻璃鱗片涂料涂裝，在玻璃鱗片涂料上又涂聚氨酯樹脂涂料和氟樹脂涂料。
2)沖繩地區(qū)的鋼橋防銹蝕調(diào)查——沖繩綜合事物局在日本鋼橋?qū)I(yè)協(xié)會(huì)的協(xié)助下，進(jìn)行了防銹蝕性和防風(fēng)砂磨蝕性的涂裝系列試驗(yàn)，2年后測定，玻璃鱗片涂料性能，環(huán)氧樹脂涂料次之，氯化橡膠涂料和鄰苯型不飽和樹脂涂料效果較差。
3)機(jī)場聯(lián)絡(luò)橋的鋼結(jié)構(gòu)防銹蝕方案——關(guān)西機(jī)場聯(lián)絡(luò)橋的鋼結(jié)構(gòu)，提出了使用玻璃鱗片涂料的方案。鐵道縱桁上面，使用后更換涂料困難，為了*性的防銹蝕需要，采用了玻璃鱗片涂料和聚氨酯涂料，涂膜厚度為1090um的方案，其中使用的玻璃鱗片涂料的樹脂是VE和環(huán)氧樹脂。下部防銹蝕，提出了飛濺區(qū)涂裝乙烯基酯樹脂玻璃鱗片涂料和聚氨酯涂料(1000um)；潮水漲落區(qū)域涂裝玻璃鱗片涂料(1090um)。
4)港灣鋼構(gòu)物防銹蝕方案——日本沿岸開發(fā)技術(shù)研究中心1986年發(fā)表了鋼結(jié)構(gòu)防銹蝕指南，其中海上大氣部、海水飛濺部、潮水漲落部及海水中部位推薦乙烯基酯樹脂、環(huán)氧煤焦油樹脂和玻璃鱗片涂料。
5)石油貯槽底板防銹蝕——日本沖繩石油基地(金武灣)石油貯槽高22m，直徑80m，浮屋頂式貯藏量為10萬m3，還建造了210萬m3及510萬m3的石油貯槽，其底板采用玻璃鱗片涂料防銹蝕，使用日本高分子化學(xué)公司生產(chǎn)的玻璃鱗片涂料，5年內(nèi)施工面積達(dá)1.5×106m2。
施工簡介編輯
玻璃鱗片涂料施工簡單，可用刷涂、滾筒涂和高壓無氣噴涂。涂裝前必須進(jìn)行表面處理，除油后用噴砂、噴丸進(jìn)行去銹及粗化處理。通常用4號(hào)砂或20-40目的石英砂，以5-7kg/cm2壓縮空氣帶動(dòng)砂粒，砂粒以50～70m/s速度從噴嘴中噴出，表面達(dá)SIS Sa2.5規(guī)格，清除噴砂后的灰塵，在8h小時(shí)內(nèi)進(jìn)行涂裝。涂裝一般在干燥天氣進(jìn)行，溫度5℃以上，相對濕度85%以下。用同一種樹脂或玻璃鱗片(粒度較小的)作底漆，厚度為50微米，在底漆指觸干燥后就涂玻璃鱗片涂料。在涂裝時(shí)需要留意以下幾點(diǎn)：
a.涂料的充分?jǐn)嚢瑁?/span>b.涂料基料同固化劑的混合；c.粘度調(diào)整；d.活性適用期；e.涂裝機(jī)具(機(jī)械)的清洗與保養(yǎng)；f.玻璃鱗片尺寸。
關(guān)于以上諸點(diǎn)，通常按涂料廠規(guī)定進(jìn)行，逐層施工，直至涂到設(shè)計(jì)厚度，表面用細(xì)料或純樹脂罩光一道。完成涂裝后，在20℃養(yǎng)護(hù)48h以上，進(jìn)行目測是否存在明顯凹凸、脫層、氣泡、開裂、異物夾人及不固化缺陷。再用放電式脈沖電火花針孔儀檢查針眼、孔隙，用電磁測厚儀測定厚度(鋼結(jié)構(gòu))，用巴柯爾硬度計(jì)檢測硬度。對針眼等缺陷處，要認(rèn)真修補(bǔ)，首先將缺陷及周圍處加工成缽狀，鏟去原涂層，打毛粗化處理，涂底涂層后再涂玻璃鱗片涂料。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)編輯
玻璃鱗片涂料用于貯槽內(nèi)部的耐蝕例子較多，作為外部防銹蝕目的的例證還較少，主要是取決于樹脂的耐候性；同時(shí)，作為外部防銹蝕的涂料還有2個(gè)問題沒有解決：
a.玻璃鱗片涂料還沒有適當(dāng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；b.與富鋅底漆和玻璃鱗片面漆配套也沒有標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)介紹日本玻璃鱗片涂料標(biāo)準(zhǔn)的部分內(nèi)容，見表5。
項(xiàng)目 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
在容器中的狀態(tài) 主劑、固化劑加入混合時(shí)沒有結(jié)塊，質(zhì)地均勻
混合性 能均勻混合
涂膜的外觀 與樣板相比差異不大
厚涂性 垂直面500um厚涂裝無流掛、無裂紋、無剝落
適用期 20℃時(shí)使用2h以上
耐沖擊性 500g重鋼球從500mm高落下沖擊涂膜，無裂紋、無剝落
干燥時(shí)間 16h以內(nèi)
玻璃鱗片含量 20%以上
注：1)適用范圍：本標(biāo)準(zhǔn)是玻璃鱗片涂料的標(biāo)準(zhǔn)，包括不飽和聚酯玻璃鱗片涂料、環(huán)氧玻璃鱗片涂料、乙烯基酯樹脂玻璃鱗片涂料；2)玻璃鱗片涂料的質(zhì)量必須符合上述標(biāo)準(zhǔn)。
表5玻璃鱗片涂料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)語編輯
上世紀(jì)80年代中期，我國從引進(jìn)的許多日本設(shè)備中開始了解和接觸玻璃鱗片涂料，并且開發(fā)出與日本相應(yīng)的各種玻璃鱗片涂料、膠泥，部分取代日本的產(chǎn)品進(jìn)行維修，取得了良好的效果和工程經(jīng)驗(yàn)；華東理工大學(xué)華昌公司，蘭州化工機(jī)械研究院還分別制訂了二甲苯型不飽和聚酯樹脂(注：含玻璃鱗片涂料)防腐蝕工程技術(shù)規(guī)程(CECS 73：1995)，玻璃鱗片襯里施工技術(shù)條件(HG/T 2640-1994)，中堿玻璃鱗片(化工部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：HG/T2641-1994)。在玻璃鱗片的生產(chǎn)和研究領(lǐng)域，玻璃鱗片的質(zhì)量及表面處理能力已達(dá)到*水平。相信今后，隨著玻璃鱗片涂料質(zhì)量的完善和應(yīng)用推廣的深入，其的防銹蝕性能、抗?jié)B透性能和耐蝕性能必將得到進(jìn)一步發(fā)揮。
對于煙氣脫硫來說, 玻璃鱗片按照其使用部位與特點(diǎn), 可分為低溫玻璃鱗片、高溫玻璃鱗片和耐磨玻璃鱗片等。低溫玻璃鱗片一般具有優(yōu)良的耐水汽的滲透性、耐化學(xué)性、耐腐蝕性等特點(diǎn), 使用溫度一般低于100℃, 是脫硫裝置的主要襯里材料,主要應(yīng)用于吸收塔的低溫部分、事故漿罐、凈煙氣煙道等部分。高溫玻璃鱗片一般具有優(yōu)良的耐高溫性能,其長期使用溫度可以達(dá)到160℃以上。主要應(yīng)用于煙氣換熱器與吸收塔之間的原煙氣煙道、吸收塔入口處、煙氣換熱器原煙氣區(qū)域以及煙氣出口擋板門后的煙道部分。耐磨玻璃鱗片是特殊配方的鱗片樹脂, 一般添加陶瓷耐磨材料增加耐磨特性。耐磨玻璃鱗片主要應(yīng)用于吸收塔噴淋部位或漿液磨損嚴(yán)重的區(qū)域(安裝攪拌器的部位)。
脫硫玻璃鱗片襯里的防腐特點(diǎn)
鱗片襯里是以耐酸樹脂為主要基料, 以薄片狀填料(外觀形狀似魚鱗, 故稱之為鱗片) 為骨料,添加各種功能添加劑混配成膠泥狀或涂料狀防腐材料, 再經(jīng)設(shè)備或人工按一定施工規(guī)程涂覆在被防護(hù)基體表面而形成的防腐蝕保護(hù)層。
玻璃鱗片涂料(：高)
圖1 是鱗片襯里的斷面示意圖。鱗片襯里層有不連續(xù)的片狀鱗片。單層鱗片是不透性實(shí)體, 在襯層中垂直于介質(zhì)滲透方向的鱗片成多層有序疊壓排列。
1—基體; 2—底涂; 3—鱗片襯層; 4—面漆層
鱗片樹脂襯里zui突出的性能是具有優(yōu)良的抗腐蝕介質(zhì)滲透性。有關(guān)試驗(yàn)表明: 0.5mm 厚的鱗片的抗?jié)B透性略大于2.0 mm 的玻璃鋼, 1. 5 mm厚的鱗片襯里, 就可以達(dá)到非常理想的抗?jié)B效果。
鱗片防腐之所以具備很高的抗?jié)B透性能, 是由于鱗片的防腐層中扁平的鱗片在樹脂中平行疊壓排列, 介質(zhì)滲透為繞鱗片曲折狹縫擴(kuò)散過程。玻璃鱗片具有這種很好的迷宮效果。
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玻璃鱗片涂料(：高)
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