玻璃鱗片樹脂防腐襯里及其應(yīng)用

一 玻璃鱗片
　　玻璃鱗片是一種極薄的玻璃碎片。它是由1000℃以上的熔融玻璃，經(jīng)吹泡、冷卻、破碎、碾磨及篩選等制備工藝步驟所制得。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)良的耐腐持久性。
　　玻璃鱗片，由于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。因此，其玻璃鱗片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與玻璃纖維的十分相似，并非完全是一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，而是一種亞穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。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，具有更加優(yōu)越的性能。
　　早在五十年代中期，歐文思·康寧玻璃纖維公司，就成功地開發(fā)出一種含有玻璃鱗片的樹脂襯里材料，其玻璃鱗片的厚度為2μm～3μm，寬度為50μm～3mm。美國(guó)“玻盾”有限公司，也曾利用醇酸樹脂作為基料，用玻璃鱗片作為填料，制得了玻璃鱗片涂層。經(jīng)過液體和蒸氣的滲透試驗(yàn)，結(jié)果證明，在 3mm厚的這種涂層上，其滲透量，比采用其他填料所制得同樣厚度涂層的，要少得多。
　　七十年代，日本玻璃鱗片及其涂料的應(yīng)用技術(shù)得到了較快的發(fā)展，尤其在開發(fā)成功刷涂、輥涂及噴涂等項(xiàng)施工技術(shù)以后，玻璃鱗片涂料技術(shù)迅速被推廣應(yīng)用至貯油罐，海上建筑，以及混凝土建筑的防鹽蝕等各類防腐工程項(xiàng)目。
　　在國(guó)外，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試，以及二十多年的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，證明玻璃鱗片的防腐蝕效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他材料，比一般常用的玻璃鋼材料，也顯得更為優(yōu)越。近幾年來，鱗片樹脂涂料之所以能被業(yè)界積極的研制和開發(fā)，有關(guān)人士認(rèn)為，這主要是由于鱗片樹脂，在所組成材料的結(jié)構(gòu)上，具有獨(dú)特的抗?jié)B透性能。在設(shè)備本體與腐蝕介質(zhì)之間，用一層堅(jiān)實(shí)玻璃鱗片樹脂襯里，使之不容易被介質(zhì)所滲透，來實(shí)現(xiàn)所期望的防腐目的。
　　經(jīng)過大量的研究工作，研究者們發(fā)現(xiàn)在防腐涂層樹脂中混入鱗片填料，不但可以提高其機(jī)械強(qiáng)度，降低它的線膨脹系數(shù)及固化收縮率，而且還十分容易形成厚漿型的涂料。鱗片填料的加入，還可大大地抑制腐蝕介質(zhì)的侵入，例如，水和離子類的腐蝕介質(zhì)，通常它們將通過擴(kuò)散進(jìn)入涂層，后直至滲透到基體材料。
　　因此，摻有玻璃鱗片襯里的重要特征，是可以耐水及其離子的滲透作用。其抑制氣體和水蒸汽的滲透性，還取決于玻璃鱗片填料的特性，包括鱗片的尺寸、形狀、填充比，鱗片與樹脂的粘結(jié)力、排列方向，以及涂層的厚度等。 鱗片填料，除玻璃鱗片(GF)外，還有云母片、云母氧化鐵( MIO)、石墨、鋁片及不銹鋼片等。
　　 目前，國(guó)外玻璃鱗片防腐層及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展速度很快，已經(jīng)從化工、石油、海洋工程等應(yīng)用領(lǐng)域，拓展到運(yùn)輸業(yè)、能源及水處理等各個(gè)領(lǐng)域。玻璃鱗片樹脂襯里，作為一種新型的防腐蝕厚涂料材料不但作為船身殼體，化學(xué)品貯罐，化工廠的塔器、槽和泵，以及油罐車等優(yōu)良的防腐襯里材料，而且也已成功地應(yīng)用于鋼材或混凝土結(jié)構(gòu)表面的防腐保護(hù)層等的用途。
　　玻璃鱗片的生產(chǎn)，在我國(guó)國(guó)內(nèi)尚處在研制開發(fā)的初始階段，雖然已在某些引進(jìn)的耐腐設(shè)備上獲得了成功的應(yīng)用，但仍未在較大范圍內(nèi)得到推廣應(yīng)用。
　　有關(guān)人士認(rèn)為，其主要原因，一是國(guó)內(nèi)廣大用戶對(duì)玻璃鱗片防腐涂層的優(yōu)越性能的認(rèn)識(shí)，還不十分普遍；二是目前國(guó)內(nèi)玻璃鱗片的產(chǎn)品質(zhì)量不理想，生產(chǎn)成本比較高。
　　經(jīng)過在顯微鏡下觀察的結(jié)果表明，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的玻璃鱗片與日本生產(chǎn)的玻璃鱗片，在結(jié)構(gòu)形式上是相似的，但在分散度方面，不如日本生產(chǎn)的均勻。因而，我國(guó)在玻璃鱗片的質(zhì)量及生產(chǎn)成本方面，均有待于進(jìn)一步的研究及開發(fā)。
二 玻璃鱗片樹脂基體
　　可以采用各種規(guī)格的熱固性樹脂，例如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂及呋喃樹脂等，作為玻璃鱗片涂層的基體粘結(jié)劑。
　　如上所述，玻璃鱗片防腐涂層應(yīng)具有良好的耐腐蝕性及抗?jié)B透性能，因此鱗片樹脂材料的選用原則應(yīng)該主要考慮選用的鱗片樹脂基體粘結(jié)劑，是否具有抗介質(zhì)腐蝕和抗?jié)B透的能力，以及它與填料及基層面材的粘結(jié)能力等因素。
　　選用鱗片樹脂基體粘結(jié)劑的性能如何，也將直接影響到鱗片樹脂防腐涂層的整體性能。
　　雙酚A型聚酯樹脂及乙烯基酯樹脂等品種，是目前國(guó)內(nèi)外經(jīng)常采用的主要鱗片粘結(jié)劑品種，因?yàn)檫@些型號(hào)的不飽和聚酯樹脂，均系屬于耐腐蝕型的聚酯樹脂，具有良好的耐酸堿性能，并且具有良好的粘結(jié)性能等。
　　現(xiàn)對(duì)常用的鱗片用樹脂粘結(jié)劑澆鑄體的耐化學(xué)性能，介紹如下∶乙烯基酯樹脂的澆鑄體，在25％(100℃)、10％(100℃)、5％苛性鈉(100℃)、5％氨水(70℃)、、粗汽油、甲醇、汽油、煤油飽和食鹽水(75℃)、水(75℃)等介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能均為優(yōu)良。
　　雙酚A型聚酯樹脂的澆鑄體，在25％(100℃)、10％(100℃)、5％苛性鈉(100℃)、5％氨水(70℃)、粗汽油、汽油、煤油、飽和食鹽水(75℃)、水(75℃)等介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能均為優(yōu)良，而在、甲醇等介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能均為尚可。 環(huán)氧樹脂的澆鑄體，在5％苛性鈉(100℃)、5％氨水(70℃)、粗汽油、汽油、煤油等介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能優(yōu)良，而在10％(100℃)、、甲醇、飽和食鹽水(75℃)、水(75℃)等介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能均為良好，在25％(100℃)介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能尚可。
　　鄰型不飽和聚酯的樹脂澆鑄體，在25％(100℃)、汽油、煤油等介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能為優(yōu)良而在10％(100℃)、粗汽油、甲醇、飽和食鹽水(75℃)、水(75℃)等介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能為良好，在介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能尚可，在5％苛性鈉(100℃)、5％氨水(70℃)介質(zhì)中，其耐化學(xué)性能則比較差。
　　三　乙烯基酯樹脂－玻璃鱗片襯里化工應(yīng)用實(shí)例
　　通常，在化工廠煙道氣脫硫工段，其設(shè)備腐蝕情況是相當(dāng)嚴(yán)重的，對(duì)此往往要選用合適的防腐材料并采取有效的防腐蝕措施，經(jīng)過對(duì)各種防腐材料的試驗(yàn)結(jié)果，目前化工設(shè)備業(yè)界普遍認(rèn)為，乙烯基酯樹脂-玻璃鱗片防腐襯里是一種有效的防腐襯里材料。
　　根據(jù)有關(guān)報(bào)道，目前日本所有的煙道氣脫硫廠，幾乎都已采用乙烯基酯樹脂－玻璃鱗片襯里。有的工廠已成功地運(yùn)行了二十多年的時(shí)間，但使用效果仍為良好。
　　乙烯基酯樹脂－玻璃鱗片襯里的防腐技術(shù)還可應(yīng)用于化工生產(chǎn)企業(yè)的其他各個(gè)方面。例如，在日本對(duì)于油罐底襯，目前已大多使用乙烯基酯樹脂 -玻璃鱗片襯里的防腐技術(shù)。通常在進(jìn)行這類油罐底襯施工時(shí)，均采用滾涂，或噴涂乙烯基酯樹脂－玻璃鱗片襯里的方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前日本原有的，或新建的油罐底襯的施工總數(shù)，估計(jì)已超過300套以上。
　　另外，乙烯基酯樹脂- 玻璃鱗片襯里防腐技術(shù)，也可應(yīng)用于化學(xué)品油船貯槽的內(nèi)壁表面。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，目前日本化學(xué)品油船貯槽采用該項(xiàng)防腐技術(shù)時(shí)，在貯槽的內(nèi)壁表面，也已均采用了這種乙烯基酯樹脂-玻璃鱗片襯里，這些油船貯槽的安全服務(wù)期限已經(jīng)超過了5年以上的時(shí)間。
　　在海上建筑防腐蝕方面，乙烯基酯樹脂- 玻璃鱗片襯里的防腐技術(shù)，也已得到了成功的應(yīng)用。由于潮漲潮落，位于潮水區(qū)的一些海上建筑，往往總是處于干濕交替的使用環(huán)境下，故海上建筑的腐蝕現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。為此日本建筑部的市政工程研究院與Kozai Club學(xué)會(huì)，共同從離岸試驗(yàn)著手，進(jìn)行了一項(xiàng)名為“改善海上建筑耐久性技術(shù)”的聯(lián)合研究計(jì)劃。
　　該聯(lián)合小組曾對(duì)一些海上建筑進(jìn)行了勘測(cè)證實(shí)，乙烯基酯樹脂- 玻璃鱗片襯里，在使用9年半時(shí)間之后，尚未出現(xiàn)過異常的情況，證明這種乙烯基酯樹脂-玻璃鱗片襯里防腐技術(shù)，對(duì)于位于潮水區(qū)的海上建筑，其防腐效果是十分理想的。