舞鋼市煙道玻璃鱗片膠泥涂料
舞鋼市煙道玻璃鱗片膠泥涂料
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，具有很高的粘結力和優良的耐化學藥品及抗老化性能性。
玻璃鱗片粒徑的選擇，不僅影響影響涂層的性能，而且影響涂層的施工性能，涂層的水蒸汽透過率隨玻璃鱗片片徑的增大而降低，即玻璃鱗片的徑厚比越大，涂層的耐水性就越好。在配方設計中；玻璃片用量應有一個范圍：5％－40％，在此范圍內采用水蒸汽透過率測試法確定玻璃鱗片的用量。隨著玻璃鱗片用量的增加，涂層抗滲性提高，但達到某一域值后，其用量增加，抗滲性反而有所下降，原因是過量的鱗片會造成涂層中鱗片的無序堆積，使涂層內部形成空隙、氣孔等缺陷，影響涂層的致密性；若玻璃鱗片的用量不足，鱗片之間難以形成搭橋，重疊排列，則涂料的抗滲性會降低。所以，若玻璃鱗片的加入方式不當，表面處理方式或偶聯劑選擇不當，反而會降低涂料或涂層的性能。玻璃鱗片在涂料中的含量一般在20％－40％較好，高于40％易產生沉淀結塊，涂層氣泡率增加，施工困難，耐蝕性反而下降。真空攪拌有利于消除玻璃鱗片上粘附的氣泡，作膠泥用時，玻璃鱗片的含量允許大于40％。
玻璃鱗片涂料的應用領域 ： 玻璃鱗片與多種樹脂配置成防腐涂料、膠泥，可廣泛用于：
1、污物處理設備，如廢氣廢液裝置，水處理設施，煙囪，排煙脫硫裝置。
2、石油貯槽內襯。
3、海洋工程、海洋開發工程，建筑物，構造物，船舶的內艙、甲板、海水水箱、海洋鉆井，采油平臺
4、混凝土建筑中的應用：玻璃鱗片涂料可用于化工、醫藥和食品廠的地面、排水溝以及大型廢水池、游泳池和海水養殖設施等的防腐。
5、各類裝置中的應用：化工行業的化工裝置、各種貯槽容器、化學反應塔、管道等設備均可用玻璃鱗片涂料防腐。
6、市政工程、橋梁、碼頭、水閘和建筑防腐。
7、各種類型食品容器和海水冷卻管的內襯，石油儲罐底部平面的襯層（部分焊接、鉚接點）。
8、電子的容器內襯。
9、船舶的內外防腐。
10、跨海大橋、港灣碼頭的防腐工程。染料、石油、化學、制藥、清洗劑、氯堿、純堿紙漿等行業。
11、電鍍金屬工業的電鍍和酸洗。
12、鍋爐、水槽存儲器的內儲層。
13、食品工業中的發酵池、存儲器底面襯層。
14、交通運輸業的罐式卡車、容器、船罐。
15、漁業中的魚罐，儲運器。
16、家畜業中的豬及家禽農場、儲藏窖。
17、外墻及屋面防水。
18、新的工業領域、新的用途方面也已得到廣泛的應用。如用不飽和聚酯制成水下的防腐蝕玻璃鱗片涂料，當配入毒性添加劑后還具有水下*防污性。這是利用玻璃鱗片的阻擋滲透擴散作用使涂料中的毒性添加劑的和反滲透時間延長，因此具有*性。當涂料的玻璃片含量高時，涂層尤如一種高度完整的玻璃質體，具有良好的耐磨性、抗沖擊性，因此還可用作破船的保護涂層。將玻璃鱗片加入聚丙烯酸樹脂中，還可制成一種能反射太陽光的隔熱涂料，還具有良好的耐候性，可用于金屬屋頂、石油貯罐、糧倉等需要隔熱的環境。在環氧樹脂粉末涂料中加入玻璃鱗片，可制成類似搪玻璃具有的耐熱、耐蝕性能，可用于管道內外壁防護。玻璃鱗片表面涂鋅，還可制成油罐內壁用的防腐蝕、抗靜電涂料。將樹脂基玻璃鱗片涂料涂于鋼板，上覆改性聚乙烯薄片，可壓制成剝離強度高的復合材料。環氧樹脂玻璃鱗片涂料用于游泳池有優良的抗含氯水性能。將樹脂基玻璃鱗片涂料用于電機及易振機械外殼，能起聲阻尼作用而減少噪音。
C-玻璃鱗片表面處理的重要性：通過使用*對C-玻璃鱗片表面進行正確處理，可在無機物質（C-玻璃鱗片）和有機物質（樹脂）的界面之間架起“分子橋”，把兩種性質懸殊的材料牢固的連接在一起，因此，*質量的好壞和處理方法是否得當對玻璃鱗片防腐涂料的性能和涂層施工質量有直接影響。
作用原理
施工后的玻璃鱗片涂料中，橫縱比高達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構，從而形成致密的防滲層結構。腐蝕介質在固化后的樹脂中的滲透必須經過無數條曲折的途徑，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，相當于有效地增加了玻璃鱗片防腐層的厚度。
結構
玻璃鱗片的內部結構與玻璃纖維的十分相似，是熔融玻璃處在拉伸力的狀態下，進行急速冷卻而制得。熔點以下一般處在熱力學自由能zui低的穩定平衡態。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 (%)
由于玻璃鱗片在涂層中是重疊排列的，因此對涂膜的抗滲透性起了很大作用。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：測試數據為9.5um厚涂膜在96℃的各種介質中浸泡24h后的失重百分比。
表2玻璃的耐蝕性 (%)
特性
1)對化學介質、氣體、蒸氣的滲透性遠比玻璃鋼襯里小，難以引起水蒸氣擴散現象，這是由于層層重疊排列的玻璃鱗片，使介質滲透距離長的緣故。
2)固化時收縮低，由于分散，粘接面殘余應力小。
3)熱膨脹系數小，粘接熱應力相應也小，耐熱溫度高，耐熱沖擊性能好。
4)力學強度雖不如玻璃鋼襯里，但耐磨性、耐刮擦性能出色，對機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。
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是決定玻璃鱗片涂料的技術關鍵。關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 適用范圍 耐熱性/℃
日本FUJI 中國華昌 液相 氣相
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用實例
由于玻璃鱗片涂料具有耐蝕，抗滲透性好，涂膜收縮率低，熱膨脹系數小，固化殘余應力少，耐磨損，施工簡便，易于修補，因而玻璃鱗片涂料在化工、冶金、化纖、電鍍、建筑等行業均有大量應用。特別是在各種海洋工程設備、海上石油天然氣平臺、港灣碼頭及船舶應用更為廣泛。現舉幾個應用實例[5～7]。
1)北陸汽車公路混凝土橋鹽霧腐蝕對策——沿海一側每到冬季，由于飛來的鹽份，不管鋼結構還是混凝土構筑物，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，后來遭鹽霧侵蝕發生破壞，1987年開始修補，修補中使用了環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)沖繩地區的鋼橋防銹蝕調查——沖繩綜合事物局在日本鋼橋專業協會的協助下，進行了防銹蝕性和防風砂磨蝕性的涂裝系列試驗，2年后測定，玻璃鱗片涂料性能，環氧樹脂涂料次之，氯化橡膠涂料和鄰苯型不飽和樹脂涂料效果較差。
3)機場聯絡橋的鋼結構防銹蝕方案——關西機場聯絡橋的鋼結構，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和環氧樹脂。下部防銹蝕，提出了飛濺區涂裝乙烯基酯樹脂玻璃鱗片涂料和聚氨酯涂料(1000um)；潮水漲落區域涂裝玻璃鱗片涂料(1090um)。
4)港灣鋼構物防銹蝕方案——日本沿岸開發技術研究中心1986年發表了鋼結構防銹蝕指南，其中海上大氣部、海水飛濺部、潮水漲落部及海水中部位*乙烯基酯樹脂、環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公司生產的玻璃鱗片涂料，5年內施工面積達1.5×106m2。
施工簡介
玻璃鱗片涂料施工簡單，可用刷涂、滾筒涂和高壓無氣噴涂。涂裝前必須進行表面處理，除油后用噴砂、噴丸進行去銹及粗化處理。通常用4號砂或20-40目的石英砂，以5-7kg/cm2壓縮空氣帶動砂粒，砂粒以50～70m/s速度從噴嘴中噴出，表面達SIS Sa2.5規格，清除噴砂后的灰塵，在8h小時內進行涂裝。涂裝一般在干燥天氣進行，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。在涂裝時需要留意以下幾點：
a.涂料的充分攪拌；b.涂料基料同固化劑的混合；c.粘度調整；d.活性適用期；e.涂裝機具(機械)的清洗與保養；f.玻璃鱗片尺寸。
關于以上諸點，通常按涂料廠規定進行，逐層施工，直至涂到設計厚度，表面用細料或純樹脂罩光一道。完成涂裝后，在20℃養護48h以上，進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(鋼結構)，用巴柯爾硬度計檢測硬度。對針眼等缺陷處，要認真修補，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。
玻璃鱗片質量標準
玻璃鱗片涂料用于貯槽內部的耐蝕例子較多，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，作為外部防銹蝕的涂料還有2個問題沒有解決：
a.玻璃鱗片涂料還沒有適當質量標準；b.與富鋅底漆和玻璃鱗片面漆配套也沒有標準?，F介紹日本玻璃鱗片涂料標準的部分內容，見表5。
項目 質量標準
在容器中的狀態 主劑、固化劑加入混合時沒有結塊，質地均勻
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
干燥時間 16h以內
玻璃鱗片含量 20%以上
注：1)適用范圍：本標準是玻璃鱗片涂料的標準，包括不飽和聚酯玻璃鱗片涂料、環氧玻璃鱗片涂料、乙烯基酯樹脂玻璃鱗片涂料；2)玻璃鱗片涂料的質量必須符合上述標準。
表5玻璃鱗片涂料的質量標準
上世紀80年代中期，我國從引進的許多日本設備中開始了解和接觸玻璃鱗片涂料，并且開發出與日本相應的各種玻璃鱗片涂料、膠泥，部分取代日本的產品進行維修，取得了良好的效果和工程經驗；華東理工大學華昌公司，蘭州化工機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)防腐蝕工程技術規程(CECS 73：1995)，玻璃鱗片襯里施工技術條件(HG/T 2640-1994)，中堿玻璃鱗片(化工部行業標準：HG/T2641-1994)。在玻璃鱗片的生產和研究領域，玻璃鱗片的質量及表面處理能力已達到*水平。相信今后，隨著玻璃鱗片涂料質量的完善和應用推廣的深入，其的防銹蝕性能、抗滲透性能和耐蝕性能必將得到進一步發揮。
對于煙氣脫硫來說, 玻璃鱗片按照其使用部位與特點, 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良的耐水汽的滲透性、耐化學性、耐腐蝕性等特點, 使用溫度一般低于100℃, 是脫硫裝置的主要襯里材料, 主要應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良的耐高溫性能,其*使用溫度可以達到160℃以上。主要應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用于吸收塔噴淋部位或漿液磨損嚴重的區域(安裝攪拌器的部位)。
河北大地玻璃鱗片防腐涂料廠 河北省廊坊市大城縣飛天工業區
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