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    防腐膠泥有多少種類
    點擊次數:1126 發布時間:2020-03-30 打印本頁面 返回

    功能化防腐膠泥概述:

    膠泥是“泥巴狀”的防腐材料,從某種角度講,也是一種特殊的膠黏劑,只不過這一類特殊的膠黏劑-“膠泥”只是應用在建筑防腐蝕領域而已。要是用在其他行業,如用在復合材料領域就稱為“結構膠”,用在五金、裝飾、建材、電子行業就稱為“膠黏劑”或“粘合劑”。

    防腐蝕領域現場現配現用的膠泥不在此章節討論范疇,之前已經介紹了防腐蝕鱗片膠泥按照耐溫、施工方法的分類。其中玻璃鱗片膠泥是防腐蝕膠泥里面里面商品化重要的一種,其中乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥(/涂料)、環氧樹脂玻璃鱗片涂料則是目前市面上商品化的其中主要的兩類,還有一類熱固性樹脂膠泥得到較大推廣應用的是商品級的呋喃樹脂膠泥,一般呋喃樹脂膠泥不單獨使用,而作為磚板襯里的粘結勾縫材料使用,這將在磚板襯里的膠泥原料章節詳細介紹。

    除現場施工臨時現配現用的膠泥外,其他類型的膠泥材料,和防腐工程有關的,按照功能化的效果可分為:防腐型鱗片膠泥、SiC耐磨膠泥、SiC耐磨防腐玻璃鱗片膠泥、不銹鋼鱗片耐磨膠泥、柔性鱗片膠泥、柔性特種膠泥、防爆膠泥、阻燃膠泥、阻燃玻璃鱗片膠泥、耐堿防腐膠泥、耐氫梻酸型石墨鱗片膠泥、防腐導熱膠泥、防腐隔熱膠泥、防腐導電膠泥、防腐絕緣膠泥、防腐特種工業修補膠泥、瀝青防水膠泥等。以下挑幾種終端市場上較為常用的商品級防腐蝕領域的膠泥進行簡要介紹。

    1、防腐型鱗片膠泥

    采用環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂、環氧呋喃樹脂等為膠泥粘結樹脂,輔以耐腐蝕鱗片狀的填充料(以玻璃鱗片為主)制成的膠泥基本都屬于防腐型鱗片膠泥。其中使用多的乙烯基酯樹脂防腐鱗片膠泥請參見前文節介紹。具體每種膠泥的耐腐蝕性能和采用的樹脂有關。

    2、阻燃型和不燃型鱗片膠泥

    阻燃型鱗片膠泥指的是以阻燃乙烯基酯樹脂樹脂與玻璃鱗片及其它功能性助劑等調配而成的膠泥,兼具阻燃(調整配方可達UL-94標準的V0級阻燃性能、氧指數不低于32)和防腐雙重效果。阻燃乙烯基樹脂采用耐化學介質腐蝕的溴化阻燃樹脂,也叫反應型阻燃乙烯基樹脂。填料在玻璃鱗片之外還可以選擇三氧化二銻等阻燃填充料輔助。特別指出的是阻燃型鱗片膠泥指的是固化后有阻燃效果,并不是指膠泥在固化前也具有阻燃效果。固化前的膠泥,含有大量的有機物成份,屬于第3.3類易燃危險品。

    不燃型防腐膠泥指的是以不能燃燒的液態無機樹脂或者成份與玻璃鱗片、石墨粉等填充料調配而成的膠泥。因為全部成分為無機物,所以不僅是固化后具有不燃的效果,在施工固化前,膠泥A組分也不能燃燒。這大大降低了發給氟施工現場交叉違規作業時電焊火星導致火災危險和事故的概率。但這類不燃型防腐膠泥在目前現場防腐蝕使用也存在很大缺陷,那就是粘結性能和致密性都不足,防腐蝕性能也不足。

    3、耐磨防腐型鱗片膠泥

    當普通鱗片膠泥的耐磨性能不足以滿足使用工況或具體工藝段的耐磨要求時,就會需要既具有防腐性能,又具有耐磨效果的耐磨防腐型鱗片膠泥。比如在脫硫塔的噴淋沖刷部位。

    提高耐磨效果,往往是在防腐膠泥配方中添加無機耐磨骨料或粉料,如碳化硅、剛玉、陶瓷粉、陶瓷顆粒、氮化硅、金屬鱗片等硬度較高的耐磨無機或金屬填充料。引入玻璃鱗片的同時,引入這些磨無機或金屬填充料,降低固化后襯里層線性膨脹系數,做到更佳接近基材。在實際制作過程中利用復合玻璃鋼的方案,選擇性使用耐腐蝕耐溫樹脂,可以做到非常好的耐磨耐腐,耐溫沖擊的效果。該領域的特殊特種耐磨膠泥,多用于金屬泵葉輪、金屬風機葉輪、金屬攪拌器葉輪、金屬攪拌桿、反應釜/器、機械設備等的修復,也可直接用于耐磨設備的內襯。  

    目前國內外涂料、鍍層、襯里的耐磨性試驗,方法多樣,各具特色。盡管對于上述各種試驗方法及其應用性能的評價人們在認識上不盡相同,但就多項檢測手段的開發和推廣應用來說,仍以采用旋轉磨擦橡膠輪法、落砂法和噴砂法較為普遍。

    ①旋轉磨擦橡膠輪法(Taber試驗)

    標準:《色漆和清漆 測定耐磨損 第2部分:旋轉研磨橡膠輪的方法》ISO 7784-2-2016、《色漆和清漆?耐磨性的測定 旋轉橡膠砂輪法》GB/T 1768-2006。在旋轉盤轉速為60r/min、加壓臂承載一定負荷的規定試驗條件下,采用嵌有金剛砂磨料的硬質橡膠磨擦輪磨耗涂層表面,其耐磨性可分別以經規定研磨轉數研磨后涂層質量損耗(失重法)的平均值,或者以磨損某一厚度涂層所需的平均研磨轉數(轉數法)這兩種方法表示與評價。二者相比較,失重法對試樣的稱重精度要求嚴格,但它不受涂層厚薄的影響;而轉數法測定時直觀方便,不需稱重,但對涂層研磨厚度的測量要求甚嚴。旋轉磨擦橡膠輪法可廣泛用于涂層、鍍層和金屬、非金屬材料的耐磨性試驗,但是用作研磨的橡膠砂輪需要經常修整和適時更新。

    ②落砂沖刷試驗法

    標準:《用落砂磨蝕法測定有機涂層耐磨性的標準試驗方法》ASTM D968-2005(2010)、《涂料耐磨性測定 落砂法》GB/T 23988-2009 。采用規定產地的天然石英砂作磨料,通過試驗器導管從一定高度自由落下,沖刷試樣表面,以磨損規定面積的單位厚度涂層所消耗磨料的體積(L),并通過計算耐磨系數來評價涂層的耐磨性。采用這種試驗方法,天然砂磨料的選擇將對試驗結果產生直接影響,因此對砂粒的硬度、粒度和幾何形狀要求嚴格,要求符合《水泥強度試驗用標準砂》GB 178-1997的規定,但由于所用天然砂磨料的粒度不同,因而同樣流出體積為2L磨料的流速成并不相同,所以規定也不一樣。

    ③噴砂沖擊試驗法

    標準:鼓風磨蝕試驗測定有機涂料耐磨性能試驗方法》ASTM?D658-1991。通過調節氣泵輸出壓力,使試驗器噴管處的空氣流速為0.07m3/min,以保證每分鐘平均噴出(44±1)g的金剛砂束沖擊涂層,并以磨損規定面積的單位厚度涂層所消耗磨料的質量(g),通過計算其耐磨系數來評價涂層的耐磨性。因此必須按標準規定選用粒度范圍為75μm~90μm的碳化硅作磨料,而氣源輸出壓力和磨料的均一噴速成為影響試驗結果的決定因素。

    ④往復運運磨耗試驗法標準:《鋁和鋁合金的陽極化.陽極氧化鍍層的耐磨性測量》ISO 8251-2011、《鋁及鋁合金陽極氧化陽極氧化膜》GB8013-2018。在規定的試驗條件下,使涂鍍層與膠接在磨擦輪外緣上的研磨砂紙作平面往復運動,每雙行程后磨擦輪轉動一小角度(0.9o),經規定的若干次研磨后,以涂層厚度(μm)或涂層質量(mg)的減少,并通過計算其磨損阻力評價涂層的耐磨性。

    4、不銹鋼鱗片耐磨膠泥

    金屬鱗片里面使用多的是不銹鋼鱗片,硬度、線膨脹系數都是所有耐磨材料里面蕞佳的,但缺點是密度太大,容易沉降,因此需要高觸變的膏狀膠泥材料才適用選擇這類不銹鋼鱗片作為耐磨填充物質。添加不銹鋼鱗片的鱗片膠泥或膠泥,終的襯里層的硬度強度提高很大,襯里層的線性膨脹系數更加接近無機或金屬基材,也能從另一個側面來改善涂層的耐溫驟變耐應力變化不足容易脫落的問題。目前市面上大連顧德防腐工程有限公司的雜化防腐材料,盡管采用的是環硅類聚合物為有機材料份,但里面添加的鱗片就屬于金屬鱗片類材料,可以劃分到這一大類的改性方法中來。

    5、柔性鱗片膠泥

    現有很多膠泥,典型的乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥的大劣勢就是“剛性有余、韌性不足”,出現事故相當部分原因是因為膠泥的柔性不足。改善現有商品級鱗片膠泥的柔性一直科研工作者和廣大制造商的技術人員努力和研究的課題。

    在不改變主體粘結劑樹脂的前提下,增加膠泥柔性的出發點有以下。

    (a) 添加熱塑性高分子塑料粉末或液態飽和聚酯等其他低收縮助劑降低整體鱗片膠泥襯里的收縮。添加熱塑性高分子塑料的粉末,比如PET、PP、PE、ABS這些高分子材料,在膠泥中起到低收縮劑的作用,降低收縮的同時,提高了整個膠泥涂層的韌性,從另一個側面來改善涂層的耐溫驟變耐應力變化不足容易脫落的問題。一些原來做涂料的現在也做VER玻璃鱗片膠泥的廠家正在朝這個方向努力,并且已經市場化。

    (b) 添加柔性有機纖維,如聚酯纖維、尼龍纖維、Kevlar芳綸纖維等。添加柔性有機纖維。目前這類鱗片涂料內襯在國內還極少出現,在國外已經有了,比較有代表性的是美國的薩維真公司的產品。其原理是利用有機纖維,如PET、PP、PA等熱塑性材料纖維,制成鱗片狀,再和玻璃鱗片混合使用,再采用樹脂作為粘結劑材料,制成柔性鱗片內襯材料。有機纖維要求切成短絲(1mm~5mm),便于終的噴涂和鏝涂。噴涂的柔性纖維改性玻璃鱗片膠泥涂料,在國內還沒有廠家做,目前只有美國的薩維真、賓高德、日本富士化工的生產的柔性玻璃鱗片膠泥涂料可適用于噴涂,其它廠家的柔性玻璃鱗片膠泥涂料目前還只能適用于鏝涂。

    該改性方法的優點在于:將整個鱗片內襯由剛性材料往柔性材料內襯方向引導,改變了原來整個內襯層的韌性不足、受應力應變不足、容易脫落的蕞大缺陷。這類改性方法的難點在于:①有機纖維的選擇,不同的有機纖維的耐熱、和樹脂的含浸性能不一樣,這些都對有機纖維的選擇增加了難度;②有機纖維鱗片在樹脂中的團聚,也是較難克服的一點;③將柔性內襯制成利于噴涂的材料,更是不易;④施工難度較大;⑤成本高。

    (c) 添加空心玻璃微珠球(/粉)。高性能空心玻璃微珠,密度0.20g/cm3~0.60g/cm3,粒徑在2μm~130μm之間,具有重量輕、體積大、導熱系數低、抗壓強度高、流動性好的特點。加入空心玻璃微珠之后,能降低樹脂混合物的黏度和內應力,固化后在襯里層里面起到支撐蓬松效果,降低襯里層的收縮和曲翹,同時還可以提高襯里層的耐磨性能和強度

    6、耐堿防腐膠泥

    市面上目前的耐堿膠泥還比較少,大多是宣稱既耐酸又耐堿。耐堿膠泥不僅粘結樹脂要采用耐堿性能優異的樹脂,如環氧樹脂、環氧呋喃樹脂、聚氨酯樹脂、氟硅膠樹脂、MS樹脂(硅烷封端聚醚的交聯聚合物)。尤其是多官能度的雜環類環氧樹脂為主體樹脂其耐堿性更優異。采用的填充料也許要采用耐堿性能較好的填充料,如重晶石粉(硫酸鋇粉)、石墨粉、鑄石粉等。

    7、耐氫梻酸型防腐膠泥

    市面上目前的耐氫梻酸以及含氟介質的防腐膠泥,已經商品化了,但需要找制造商定制化生產。耐酸樹脂可選擇余地很大,如乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、環氧呋喃樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂等。不要選擇碳酸鈣、石英粉,采用的填充料需要在耐酸基礎上避開含二氧化硅成份的填充料,如重晶石粉(硫酸鋇粉)、石墨粉、石墨鱗片等。

    8導熱防腐膠泥

    導熱防腐膠泥,是以導熱材料和粘結樹脂作為主體材料,通過合適的加工工藝制成的膠狀物。市面上目前的導熱防腐膠泥,已經商品化了,但需要找制造商定制化生產。防腐粘結劑可選擇余地很大,如乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、環氧呋喃樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂、水玻璃硅酸鹽等。也可選用聚氯乙烯PVC改性的硫磺無機材料作為粘結劑。采用導熱的填充料如金屬粉末、炭黑、石墨、石棉、石英等。導熱膠泥廣泛應用于腐蝕環境下工業伴熱和換熱領域的強化傳熱材料。在石油化工等生產過程中許多設備和管線外部要采用蛇管或伴管加熱或致冷,這都是導熱防腐膠泥的用武之地。

    9、瀝青防水防腐膠泥

    市面上目前的防水且防腐的膠泥,瀝青膠泥是守選。瀝青膠泥外觀呈黑色糊狀,氧指數大于30%,在底漆的配合下具有良好的粘結性能,蕞大優勢是耐酸耐堿的同時具有及佳防水效果,抗凍性及佳,拉伸強度高,耐撕裂程度及佳,通過調整配方可在-40℃~95℃范圍長期使用。

    瀝青膠泥適用于:地下工程項目砼基礎的底部、側面、背面、基坑、地下室的防腐防水工程;水泥基建筑物,基坑、地基、地面、橋墩、鐵路、港口、碼頭、煤礦、油田鉆探的防腐防水工程;地槽、水塔、水池、冷卻塔、污水池、食用清水池的防腐防水工程;新舊民用建筑物、屋頂、衛生間、天溝、陽臺、外墻、地下室、倉庫、隧道的防腐防水及各種橋梁灌縫和各種伸縮縫的澆灌;各種金屬管道、鋼筋、混凝土防腐工程,能防止鋼筋銹蝕、延長混凝土的使用壽命。

    瀝青膠泥種類:(a)加溫型和不加溫型(溶劑型),兩種相比瀝青膠泥溶劑型開桶即用施工方便,更加環保;(b)溶劑型瀝青膠泥,又分為厚漿型,和薄漿型,厚漿型適用于2mm以上,薄漿型適用于0.3mm~2mm。

    影響瀝青膠泥性能的主要因素:(a)塑化劑PVC摻入量影響:瀝青膠泥的塑性、抗拉強度、耐熱性能隨PVC摻入量的增加而逐漸增大,膠泥粘結強度、膠泥的柔性和延伸率隨PVC摻入量的增加而下降;(b)溫度影響:脫水溫度過高會降低塑性,造成膠泥老化;太低會使脫水不完全,制成的膠泥易結膠,不易從反應器中流出;初始混合塑化溫度不得高于90℃以免結塊,不得高于140℃以免PVC降解;(c)操作的影響:溫度控制要嚴格,以免因脫水不完全或塑化不安全而影響膠泥質量;混料時要緩慢加入,并不停攪拌,使之塑化均勻;加熱時要慢慢升溫;瀝青脫水必須安全;(d)瀝青型號選擇的影響:選擇石油瀝青和煤焦油瀝青時應根據其型號調整配比,某些成分不足時,需在混合瀝青中適當補充添加。

    10、隔熱防腐膠泥、絕緣防腐膠泥、導電防腐膠泥

    市面上目前的隔熱、絕緣、導電的防腐膠泥,已經商品化了,但需要找制造商定制化生產。耐腐蝕粘結劑可選擇余地很大,如乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、環氧呋喃樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂、水玻璃硅酸鹽等。采用的隔熱填充料、導電填充料、絕緣填充料需要在耐腐蝕基礎上具備這些功能。

    11特種工業修補膠泥

    有機類樹脂千變萬化,如乙烯基酯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、聚砜樹脂等;填充料也是千變萬化,如瓷粉、石墨粉、玻璃鱗片等;當針對特殊應用場合采用針對性粘結樹脂和針對性填充料,以適當的方式混合在一起,就可得到一些具有特殊功能的特種工業修補膠泥材料。

    特種工業防腐修復膠泥、厚漿涂料、膏狀物、彈性體膠都屬于這一范疇。

    這類產品一般根據下游應用場合分六大類:(a)金屬基材系列:主要用于各種機械磨損的修復,可進行車削加工;(b)陶瓷基材系列:主要用于設備腐蝕、汽蝕、磨蝕等缺陷的修復和防護,可進行磨削加工;(c)橡膠基材系列:主要用于修補和重建各種橡膠構件;(d)防腐系列:主要用于設備的防腐蝕保護;(e)混凝土基材系列:主要用于修補和重建混凝土基體;(f)搪玻璃基材系列:主要用于搪玻璃的修復和防護。

    這類產品一般根據下游用途分類:(a)耐高溫類產品:主要用于運行溫度較高的工況;(b)耐磨損類產品:主要用于以磨蝕、汽蝕、沖蝕等缺陷為主的工況;(c)耐強酸腐蝕類產品:主要用于以強酸等強腐蝕運行介質的工況;(d)金屬車加工類產品:主要用于有車削加工要求的工況;(e)混凝土修復類產品:主要用于混凝土基體的修補和重建;(f)橡膠修復類產品:主要用于各種橡膠構件的修補和重建;(g)水下修復類產品:主要用于水下和潮濕環境的工況;(h)節能增效類產品:主要用于水泵的節能增效;(i)飲用水接觸類產品:主要用于與飲用水或除鹽水接觸的工況;(j)快速修復類產品:主要用于堵漏或工藝要求需快速修復的工況。

    特種工業防腐修復膠泥、厚漿涂料、膏狀物、彈性體膠廣泛應用于石油天然氣行業、電力行業、水和廢水處理行業、船舶行業、化工行業、紙漿和造紙行業、食品行業、水泵節能、水利灌溉、礦山冶金等行業。我們熟知的典型應用有:(a)循泵導流體修復防腐;(b)脫硫吸收塔修復防腐;(c)斜板澄清器修復防腐;(d)吸收塔母管分支管修復防腐;(e)攪拌箱修復防腐;(f)活性炭濾水池修復防腐;(g)水輪機修復防腐;(h)水泵修復防腐;(i)葉輪修復;(j)傳送帶修復防腐;(k)人孔門法蘭面修復防腐。

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