玻璃鳞片在重防腐涂料中应用论文

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1、前言

严酷的腐蚀环境，对石油、化工、冶金、发电等设施、设备的破坏是巨大的，因腐蚀造成的直接、间接损失大的惊人；长期以来，防腐工作不断研制开发对保护对象具有长期防护效果的涂料——重防腐蚀涂料。怎样才能提高涂层的防腐寿命呢?一是涂层本身对腐蚀介质具有良好的耐蚀性；二是涂层对介质的抗渗透性要好；三是涂层内部的收缩应力和膨胀系数要小(收缩应力和膨胀系数大，会造成涂层出现裂纹、剥落等现象)。要达到这些要求，一是选择耐蚀树脂材料，更主要和有效的措施是使用优良的性能的防腐蚀颜料。

玻璃鳞片作为一种特殊的防腐蚀颜料，用于防腐涂料中，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性能，成为值得人们青睐的新型防腐材料。

玻璃鳞片涂料在我国齐鲁石化公司、上海宝钢、天津碱厂、天津化工厂、胜利油田、大庆炼油厂、贵溪冶炼厂等单位已成功采用，并取得了良好效果。

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、化工厂的各种设备、管道、地坪；舰船甲板、煤气厂的贮气柜及输气管；冶金发电厂的排烟脱硫装置，还可作为玻璃钢设备的防渗层。

2、玻璃鳞片的防腐机理

玻璃鳞片是玻璃经1700℃高温熔副再经独特工艺吹制而成的极薄的玻璃碎片，国外已应用几十年。我厂从1986年开始研制开发，至今已有十余年历史，从试制开发、人工吹制至今已实现了全自动化机械吹制。质量接近和达到国外同类产品水平，国内已有上百家科研院所、涂料、油漆生产厂家采用我厂产品。

高温熔副状态下的玻璃，经特殊工艺加工，使得玻璃鳞片具有比普通玻璃强度大，而比重小的特性。

玻璃是无机材料，其组成决定了它具有良好的耐化学药品及抗老化性能。玻璃鳞片很薄，鳞片涂料经正确施工，使得它在涂层中可与基体平等叠压排列，象片片鱼鳞，如层层盔甲，形成致密的防渗层(有人形象的称它为迷宫式结构)，据测可达数十上百层，使得腐蚀介质扩散渗透到被保护基体的途径变得曲曲折折，大大延长了介质渗透的途径和时间，相应提高了涂层的抗渗透性能及耐蚀寿命。

涂层中大量的玻璃鳞片形成许多小区域，使涂层中的微裂纹、微气泡相互分割，大大减慢了介质的渗透速度，使介质渗透率明显缩小。如下表所示：

玻璃鳞片涂层与其他材料抗介质渗透能力比较

材料水汽渗透率g/m2，天/mm

过氯乙烯树脂0.92

氯化橡胶0.86

环氧树脂0.51

不饱和聚酯树脂0.49

氯磺化聚乙烯0.20

玻璃鳞片涂料0.05

由上表可见，玻璃鳞片涂层比其他材料抗介质渗透性可提高几倍到十几倍。

玻璃鳞片的存在不仅减少了涂层与底材之间的热膨胀系数之差，而且也明显降低了涂层本身的硬化收缩率，如下表所示：

玻璃鳞片涂料与其他材料的硬化收缩率比较

材料硬化收率(长度方面)%

过氧乙烯树脂0.80

氯化橡胶0.53

环氧树脂0.46

不饱和聚酯树脂0.50

氯磺化聚乙烯0.40

玻璃鳞片涂料0.08

由上表看出，玻璃鳞片涂层的硬化收缩率，只有其他材料的几分之一到数十分之一，这不但有助于抑制涂层龟裂、剥落等的出现，而且可提高涂层的附着力与抗冲击性能。

3、玻璃鳞片的表面处理

玻璃鳞片用硅烷型偶联剂处理，可明显增加鳞片与树脂间的粘结力，相应地有效增加了涂层的抗渗性，降低了涂层的吸水性。而且处理过的玻璃鳞片在树脂中的漂浮性好，有利于鳞片与基体之间的平行排列，从而提高涂层的抗渗性。

4、玻璃鳞片的用量

玻璃鳞片在涂层中加入量既不能太小，也不可达大，合适的用量可以达到最佳效果。试验情况如下表：

不同鳞片含量的涂层盐水浸渍试验情况

试验样品编号鳞片含量%盐水浸渍试验结果(24个月)#10漆膜起部分小泡，约8%

#25漆膜起部分小泡，约5%

#310漆膜起少量小泡，约3%

#420漆膜无变化(不起泡，不生锈)

#530漆膜起少量小泡，约1%

#635漆膜起小泡，约2%

鳞片太少，涂层中的鳞片不足以形成片与片之间的重叠排列，涂层的抗渗透性不是很好。随着用量的增加，屏蔽作用增大，抗渗透性随之提高。但用量过大，反而不利于鳞片之间在涂层中的排列，会造成杂乱无序的排列，增加了涂层内部的空隙，这样涂层的致密性会降低。所以鳞片的用量有一个最佳范围，应在20～35%之间。

5、玻璃鳞片涂料的组成

玻璃鳞片涂料以耐蚀树脂为主要成膜物，以鳞片为颜料，再加上引发剂、促进剂等助剂而组成重防腐涂料。下表为经多年试验总结的基本配方：

玻璃鳞片涂料的基本配方

组分乙烯基酯树脂玻璃鳞片触变剂消泡剂颜料偶联剂引发剂

质量百分比%60702035150.12270.5

6、结论

玻璃鳞片涂料按粘度可分为：鳞片涂料、厚浆型鳞片涂料和玻璃鳞片胶泥。鳞片胶泥中鳞片含量较大，其含量一般应为30～40%。鳞片胶泥衬里，在排烟脱硫装置上的应用取得了十分明显的成功。玻璃鳞片涂料以其独特的性能，方便的施工和较强的的可修复性成为日益重要的重防腐涂料。