以具有很好的耐化學(xué)性能玻璃鱗片作為主要防銹顏料的涂料,稱之為玻璃鱗片涂料。
玻璃鱗片涂料由美國(guó)的Owens-Corning玻璃纖維公司在二十世紀(jì)50年代成功開(kāi)發(fā)應(yīng)用于混凝土底材和鋼管的內(nèi)襯等。60年代美國(guó)很多公司開(kāi)發(fā)了一系列玻璃鱗片涂料,包括環(huán)氧煤瀝青涂料。60年代末日本也引入了這項(xiàng)玻璃鱗片涂料技術(shù)。歐洲市場(chǎng)上在1970年也開(kāi)始應(yīng)用玻璃鱗片涂料。玻璃鱗片的厚度在2-5微米,這樣能保證在涂料中有數(shù)十層的鱗片排列,形成涂層內(nèi)復(fù)雜曲折的滲透擴(kuò)散路徑,其原理與鋁粉與云鐵在涂層中一樣,使得腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散滲透路線變得相當(dāng)曲折彎曲,很難滲透到基材。玻璃鱗片片徑縱橫越大,涂層的抗?jié)B透性能越強(qiáng)。
用*對(duì)玻璃鱗片進(jìn)行處理,可以提高其強(qiáng)度、耐沖擊性能和耐蝕耐磨性,而且明顯加強(qiáng)了玻璃鱗片與樹(shù)脂之間的粘結(jié)力,這樣也相應(yīng)地有效增加了涂層的抗?jié)B透性和耐水性。
一般的涂料在液相介質(zhì)中和溫度較高的地方,很難抵擋住腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散滲透,而玻璃鱗片把涂層分割成了許許多多的小空間,固化后收縮率小,大大降低了涂層的收縮應(yīng)力,減少各接觸面的殘余應(yīng)力,增加了附著力。`加上良好的耐熱耐寒性能,突出的耐磨性能和其它機(jī)械性能,配合優(yōu)良性能的樹(shù)脂,組成的玻璃鱗片涂料,有著優(yōu)異的重防腐蝕性能。
玻璃鱗片涂料
玻璃鱗片涂料常見(jiàn)樹(shù)脂有氯化橡膠、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧煤瀝青、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂(NOVLAC)、不飽和聚酯樹(shù)脂和乙烯酸樹(shù)脂等。
1.環(huán)氧玻璃鱗片涂料
環(huán)氧玻璃鱗片涂料的一般性能同環(huán)氧樹(shù)脂涂料一樣。溶劑型的體積固體份也在80%左右,一次噴涂可以達(dá)到干膜厚度200~400微米,固化溫度10℃以上。鋼材要求噴砂處理到Sa2?,可以直接噴涂2×250微米。如果要求達(dá)到*的防銹性能,可以在噴砂后的底材上先噴涂一道環(huán)氧富鋅底漆,要求膜厚不超過(guò)25微米,為了達(dá)到這個(gè)效果,可以對(duì)環(huán)氧富鋅底漆進(jìn)行20-40%稀釋。
無(wú)溶劑玻璃鱗片涂料的固體份含量為100%,可以一次噴涂干膜達(dá)500微米,能用于船舶的水線冰區(qū)。為了達(dá)到*的防腐蝕耐磨性能,施工時(shí)不可加入稀釋劑,可以用雙組份熱噴涂施工。在環(huán)氧樹(shù)脂加入煤焦瀝青,可以降低涂料成本,并加強(qiáng)了防水性能,相比之純環(huán)氧玻璃鱗片涂料,其使用溫度從120℃下降到80℃,耐溶劑劑性能和耐酸堿性能也相應(yīng)下降。
酚醛環(huán)氧玻璃鱗片涂料無(wú)溶劑型,其耐化學(xué)性能相當(dāng)強(qiáng),除了一般的溶劑外,還可以耐甲醇等強(qiáng)溶劑。
2.聚酯玻璃鱗片涂料
聚酯是有機(jī)酸和醇類的反應(yīng)物。用于玻璃鱗片涂料中的聚酯主要是由不飽和二鹽基酸與二羥基醇的反應(yīng)物。溶于苯乙烯單體,加入催化劑和固化劑,苯乙烯開(kāi)始交聯(lián),形成固體涂膜。在生產(chǎn)過(guò)程中,Cobolt催化劑常加入聚酯中,加進(jìn)固化劑MEK過(guò)氧化物時(shí),聚酯就開(kāi)始固化。涂層表面如果接觸空氣中的氧氣會(huì)阻止固化,因此,漆膜表面加石蠟可以有效地阻止氧氣,并可以防止苯乙烯在聚合反應(yīng)時(shí)揮發(fā)。在固化中會(huì)有實(shí)質(zhì)的收縮伴以放熱反應(yīng)。因此,加入玻璃鱗片可以吸收這種收縮力。
聚酯玻璃鱗片涂料固化迅速,固體份高達(dá)96-100%,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有*的防腐蝕效果,特別是耐壓。特殊配方也可以用于混凝土表面。耐溶劑、耐化學(xué)品,耐水耐磨蝕,可以用于儲(chǔ)罐內(nèi)襯層。在石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)上,可用于許多結(jié)構(gòu)上面,尤其適合于直升機(jī)平臺(tái)。
雙組份的聚酯玻璃鱗片涂料可以常溫下施工,但是罐藏壽命極短,主要是加入了MEK過(guò)氧化物,20℃時(shí)只有40-45分鐘,并有放熱現(xiàn)象。溫度從25~40℃,可以加入緩凝抑制劑。施工時(shí)使用雙組份噴涂泵,也可以用常規(guī)的高壓無(wú)氣噴涂施工。溫度低于20℃,到10℃(這也是zui低施工溫度)時(shí),MEK用量要增加。施工時(shí)請(qǐng)遵循不同溫度時(shí)所要加入的固化劑。
不含苯乙烯的聚酯涂料,用乙烯基甲苯代替了其中的苯乙烯,消除了氣味,符合環(huán)保要求。使用雙組份噴漆泵時(shí)能在溫度低到5℃時(shí)施工,但是使用常規(guī)的無(wú)氣噴涂泵時(shí),zui低溫度仍以10℃為佳。
聚酯玻璃鱗片涂料在23℃時(shí),干膜厚度600-1500微米,只要2小時(shí)就可以搬運(yùn)或在上面走動(dòng)。耐淡水和海水的性能突出。高度的耐磨性能,適合于甲板通道、直升機(jī)甲板、破冰船船殼、鋼結(jié)構(gòu)或混凝土的潮汐飛濺區(qū)。耐陰極保護(hù)涂層剝離。良好的耐化學(xué)品性能,包括原油、滑油、鹽水溶液和其它酸及溶劑。它的耐堿性一般。由于涂層厚度非常高,混凝土和鋼材都要求進(jìn)行噴砂處理,鋼材要達(dá)到Sa2?,粗糙度達(dá)Rz40-100微米。
3.乙烯酯玻璃鱗片涂料
乙烯酯預(yù)聚物由環(huán)氧樹(shù)脂與含有乙烯基團(tuán)的丙烯酸或甲基丙烯酸反應(yīng)生成的。通常使用雙酚A和酚醛環(huán)氧。雙酚A乙烯酯包含有突出的耐化學(xué)品性能,而酚醛乙烯酯涂料有著突出的耐酸耐溶劑性能,又具有很好的耐熱性。聚合物溶解于苯乙烯單體中,加入催化劑和固化劑,苯乙烯開(kāi)始與與樹(shù)脂交聯(lián),形成固體成份。漆面如果接觸空氣中的氧氣會(huì)延緩甚至*停止固化,因此,加入少量石蠟可以有效地阻止氧氣,并可以防止苯乙烯在聚合反應(yīng)時(shí)的揮發(fā)。乙烯酯在固化時(shí)在本質(zhì)上會(huì)收縮(小于聚酯),同時(shí)伴以放熱反應(yīng)。加入玻璃鱗片可以吸收這種收縮。乙烯酯通常是雙組份涂料,可以常溫下施工。可以用雙組份噴漆泵施工,常規(guī)的無(wú)氣噴涂泵也能使用。在23℃時(shí),罐藏壽命只有40-45分鐘,這是因?yàn)榧尤肓薓EK過(guò)氧化物,它使乙烯酯開(kāi)始固化。同時(shí)會(huì)有放熱反應(yīng),這也加速了固化過(guò)程。為了保持其罐藏壽命在40-45分鐘,溫度在30-40℃時(shí)可以在施工中加入緩凝劑。低至15℃時(shí)(這是乙烯酯的zui低施工溫度),MEK用量要增加。加入固化劑和抑制劑時(shí),要遵循涂料商的建議。
為了保證*的附著力,對(duì)于混凝土和鋼材要進(jìn)行噴砂處理。鋼材噴砂至少達(dá)到Sa2?(ISO8501-1),粗糙度Rz達(dá)到75-100μm。在混凝土表面,要先涂一道乙烯酯清漆,以便主系統(tǒng)能獲得*的附著力。乙烯酯涂料不能涂于舊漆或鍍鋅鋼材上面。由于其杰出的耐化學(xué)性能和耐溶劑性能,用于儲(chǔ)罐內(nèi)壁時(shí),乙烯酯涂料常被稱作“問(wèn)題的*”。它可以有效地耐廣泛的化學(xué)品,包括無(wú)鉛汽油,可以用于硫煙洗滌裝置,鹽水、鉆井泥漿和處理水等。乙烯酯涂料比聚酯涂料的耐化學(xué)品性能更高,耐堿性*,耐酸性稍強(qiáng)。也具有很好高溫性能。
玻璃鱗片涂料的施工應(yīng)用
玻璃鱗片涂料作為重防腐蝕涂料,主要應(yīng)用于化工裝置、海洋平臺(tái)、儲(chǔ)罐內(nèi)壁、跨海大橋、港灣碼頭、電廠煙氣脫硫等苛性腐蝕環(huán)境。玻璃鱗片涂料的膜厚通常都很厚,達(dá)到500-1500μm。有試驗(yàn)表明,如果漆膜厚度在500微米以下環(huán)氧玻璃鱗片涂料的防腐蝕性能與同等膜厚的環(huán)氧煤瀝青涂料相當(dāng)。對(duì)應(yīng)用玻璃錢(qián)鱗片涂料的鋼結(jié)構(gòu)表面,首先要對(duì)結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行處理,不能有間斷焊,焊縫氣孔進(jìn)行補(bǔ)焊磨平,自由邊打磨到R=2mm。對(duì)于外向拐角要求弧度,要求R=3mm,內(nèi)面弧度R=10mm。
鋼材表面要求噴砂到ISO8501-1:1988Sa2以上,表面粗糙度至少要達(dá)到Rz:75m以上。
對(duì)于一般的玻璃鱗片涂料,可以用常規(guī)無(wú)氣噴涂方法、刷涂和輥涂進(jìn)行施工。但是對(duì)于聚酯和乙烯酯玻璃鱗片涂料來(lái)說(shuō),施工時(shí)相對(duì)復(fù)雜一些,有一些特殊的注意事項(xiàng)。