玻璃鳞片涂料技术及其发展

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一、玻璃鳞片涂料及其特点
    玻璃鳞片涂料是以耐蚀树脂为主要成膜物质，以薄片状的玻璃鳞片为骨料，再加上各种添加剂组成的厚浆型涂料。
  
    玻璃鳞片的厚度一般为2－5μm、片晶长度为100－3000μm，由于涂层中的玻璃鳞片上下交错排列，形成了独特的屏蔽结构，这种结构可以代替橡胶、塑料和玻璃钢衬里，或与玻璃钢相结合，构成玻璃鳞片树脂衬里涂料，具有以下特点：
1、 极优良的抗介质渗透性。

2、 优良的耐磨损性。
3、 硬化时收缩率小，热膨胀系数小。
4、 衬里与基体的粘结性好，耐温度骤变性好。
5、 良好的施工工艺性，可采用喷、滚、刷和抹等工艺，不但施工方便，而且修补容易。
二、玻璃鳞片涂料的发展
    美国欧文斯－康宁（Owens-Coming）玻璃纤维公司于1953－1955年间首先成功的开发并制造出玻璃鳞片，并于1957年发表了玻璃鳞片涂料制造的第一个专利，此后开始了更广泛、深入的试验应用。日本富士树脂公司1967年在日本首次开发出了玻璃鳞片树脂，1971年在日本一个大型火力发电站脱硫装置上应用。玻璃鳞片涂料经过十余年在各国的成功应用，特别在排烟脱硫装置内衬、海洋工程设备防腐以及化工耐蚀贮槽衬里和酸洗槽内衬等领域的成功事例，充分证明了这一技术的优越性，于是在1971年，美国SPI（塑料工业协会）、SPE（塑料工程师协会）和NACE（防腐蚀工程师协会）几大协会联合召开玻璃鳞片涂料专题讨论会，自此，玻璃鳞片涂料作为一种有效的重防腐涂料，引起了世界的广泛注意。
    在中国，化工部化工机械研究院防腐工程研究所于1982年开始了玻璃鳞片树脂衬里的开发性研究。从试制玻璃鳞片开始，解决了玻璃鳞片的界面处理、鳞片在树脂中的稳定悬浮、鳞片的分散及清洗等技术问题；进行了抗透性试验，耐腐蚀性能试验及力学性能试验等，以及在工业装置上的应用试验。该科研成果获得化工部科技进步三等奖。该项技术已在国内广泛推广应用，社会和经济效益显著。
    兰州华荣科技开发有限公司在引进国外相关技术的基础上，继承防腐工程研究所的研究结果，经过大量试验和实践，生产出玻璃鳞片系列涂料并将其应用到烟气脱硫、酸洗槽内衬、水处理交换器内衬等设备的防腐，取得了良好的社会效益和经济效益。
三、玻璃鳞片涂料的性能
玻璃鳞片涂料（环氧型）固化后的物理力学性能如下：
类型物性 薄 膜(0.2-0.4) 中 膜(0.4-1.5) 厚 膜(1.5-2.5)
抗拉强度MPa 24 25 28
抗弯强度MPa 50 65 74
抗压强度MPa 12 12 12
粘接强度kg/cm2 130-160 130-160 130-160
水蒸汽透过率 36 26 1
孔隙率％ 1.502 1.502 3.80
巴氏硬度 30 40 49
线胀系数，℃ （2－2.6）×10－5 （2－2.6）×10－5 （2－2.6）×10－5
磨耗系数 56 78 90－95
四、玻璃鳞片涂料与其它耐蚀材料性能比较
1、与耐蚀金属和橡胶的比较
玻璃鳞片涂料与几种耐蚀金属和丁基橡胶的耐蚀性能比较见下图：
    耐磨性方面，在无腐蚀条件下玻璃鳞片涂膜的耐磨性优于天然橡胶和丁基橡胶，但较氯丁橡胶略差些；然而在经过腐蚀介质浸泡后橡胶的耐磨性能急剧下降，而玻璃鳞片涂层的耐磨性却几乎保持不变。见下图：
    玻璃鳞片树脂衬里的线胀系数（2×10－5）比橡胶衬里的线胀系数（7.5×10－5）小，它接近钢的线系数（1.16×10－5），能够承受设备使用过程中的温度急变。前者可承受的温度差达80℃，而后者只能承受40℃的温度差。前者与钢的粘结强度在100℃时为常温时的70％，而后者在80℃时其粘结强度就急剧下降。另外橡胶衬里施工及修补均不方便，且局部易出现鼓包渗漏等缺陷。
2、与玻璃钢性能比较
    玻璃鳞片涂膜的抗渗性能、耐磨性和线膨胀性以及施工工艺性等都优于玻璃钢。玻璃鳞片将树脂分割成许多微小区域，使树脂内的微裂纹、微气孔互相分离，有效地抑制了毛细管作用所引起的渗透。而且鳞片界面的位置又与渗透方向垂直，从而有效地抑制了因界面孔隙所引起的介质渗透。
    玻璃鳞片不象玻璃纤维、玻璃布那样连续分布在树脂中，而是分散的、不连续的分布在树脂中，从而将树脂分割成许多小区域，成为薄薄的树脂层，这样树脂的残余应力在每一小范围内就大减小，其危害性也相应减小，避免了玻璃钢被破坏时的大片脱落。
3、涂料性能比较
玻璃鳞片衬里（薄膜型）同常用的环氧涂料和环氧焦油涂料的综合性能比较见下表：
项目 鳞片衬里 环氧涂料 环氧焦油涂料
主成分 耐蚀树脂+玻璃鳞片 环氧树脂含溶剂 环氧树脂＋焦油含溶剂
固化体系 过氧化物(毒性小) 胺系(有毒性) 胺系(有毒性)
膜厚μm 200-300 200-300 300-400
施涂次数 3次 4次 3次
重涂间隔 2-3 2-7日 2-7日
冬季施工 可能 困难 困难
养生期间 1-2日,十分硬化 必须3-7日以上 必须3-7日以上
水蒸汽透过率 1 7 1.45
耐盐水性 常温一年 良好 发生泡疤 发生泡疤
50℃一年 良好 显著生锈 显著生锈
耐凹槽 良好 稍良好 不良
耐候性 良好 稍良好 不良
大庆石化炼油厂锅炉车间中间水箱玻璃鳞片防腐现场
五、玻璃鳞片涂料的用途
1、排烟脱硫装置，这是玻璃鳞片涂料厚膜衬里应用最成功的领域之一。
2、石油贮槽内衬，这是玻璃鳞片涂料薄膜衬里应用的成功证明。
3、海洋工程。
4、混凝土建筑中的应用。玻璃鳞片涂料可用于化工、医药和食品厂的地面、墙面、天花板、排水沟以及大型废水池、游泳池和海水养殖等的防腐。
5、各类装置中的应用。化工行业的各种贮槽容器、化学反应、混合、分离各过程的塔器、管道等设备均可用玻璃鳞片涂料防腐。
6、市政工程和建筑防腐。
7、各种类型食品容器的内衬。
8、电子工业和各种药品的容器内衬。
9、船舶的内外防腐。

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受教，感谢楼主