防腐蚀工艺

第六章防腐蚀工艺第一节树脂玻璃鳞片防腐蚀工艺第二节玻璃钢耐蚀层防腐蚀工艺第三节塑料耐蚀层防腐蚀工艺第四节橡胶耐蚀层防腐蚀工艺第五节砖板耐蚀层防腐蚀工艺第一节树脂玻璃鳞片防腐蚀工艺•玻璃鳞片胶泥Glass－flakemasticresin以树脂为胶结料，加入玻璃鳞片和粉料等配制而成、可以刮抹施工的混合材料。玻璃鳞片防腐的优点是：⑴受介质、气体、水蒸汽的渗入远小于普通的玻璃钢，不容易产生介质扩散，可有效的避免底蚀、分散、鼓泡、剥离等物理破坏。⑵硬化时收缩率小。⑶在耐候性较好。⑷修复性好。⑸在介电性方面，它在潮湿环境下工作具有优良的绝缘性。⑹对防护面适应性强，尤其适合于复杂表面的防腐。施工性好。1.1树脂玻璃鳞片防腐蚀方法概述•1、玻璃鳞片发展历史•2、玻璃鳞片树脂基体•树脂基玻璃鳞片涂料常选用的树脂主要是不饱和聚酯类树脂、环氧乙烯酯还有环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂，这些树脂大多以无溶剂形式使用，因此可制得厚浆型涂料，一次喷涂可达100～200μm。也可将玻璃鳞片加入到聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、氯醋树脂、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯中制成溶剂型涂料。•3、玻璃鳞片成份SiO2Al2O3FeO3CaOMgOB2O3Na2OK2OBaO含量67.53.523.19.741.313.538.51.80.44玻璃类型SiO2CaOAl2O3MgOB2O3Na2O+K2OZnOC－玻璃65-70%4～9%2～6%0-5%2～7%9～13%1～6%E玻璃52～5612～1620～250～55～10≤0.8－耐酸失重率：(80℃,24h)序号介质质量损失率（%）序号介质质量损失率（%）130%H2SO41.25420%HCl1.60210%HCl1.65510%H2SO41.30310%HNO31.54610%H2CO31.30玻璃鳞片的物理指标项目指标项目指标厚度3～10μm片径（目）6～500比重2.52g/cm3孔隙率（%）1.502巴氏硬度57抗拉强度（MPa）25抗弯强度(Mpa)79.47抗压强度（MPa）12.35冲击强度(Nm/cm2)0.35线膨胀系数（K-1）1.15×10-6水蒸气渗过率(g/100m2.day)0.0007~0.0160耐温300℃不变形4偶联剂、触变剂和溶剂•偶联剂是一种增加无机物与有机聚合物之间亲和力，而且具有两性结构的物质。偶联剂在无机物和聚合物之间，通过物理的缠绕，或进行某种化学反应，形成牢固的化学键，从而使两种性质大不相同的材料紧密结合起来。偶联剂的作用是增强玻璃鳞片的憎水性、悬浮性和分散性、提高鳞片同树脂的粘结力。为了更有效的提高玻璃鳞片的应用效果，在加入之前通常要对玻璃鳞片进行表面偶联剂处理。通常使用的偶联剂有硅烷偶联剂和酞酸酯偶联剂，也有经处理后直接出售的玻璃鳞片产品。•触变剂是高固体分、厚浆型涂料的重要成分，其作用是位垂直表面上的厚涂层不流挂及涂料中的填料不易沉淀，触变剂具有胶体网状结构，将液体包裹，当胶体受到剪切力作用时，连接各粒子的键被破坏，液体可自由流动；一旦剪切力消除，触变剂又重新形成网状结构、阻止液体流动。常用的触变剂有氢化蓖麻油、气相二氧化硅(白碳黑)、膨润土等，其用量一般为1％～3％。玻璃鳞片衬里的抗介质渗透性机理•玻璃鳞片在涂层或衬里中，以近乎平行的状态紧密排列，可形成介质渗透的屏障。腐蚀介质不容易直接渗透到基体表面，必须穿过做鱼鳞样的层层屏障，绕着鳞片间的缝隙才能渗到涂层内部。因此，具有卓越的防腐作用。当涂层或衬里达到一定厚度时，这种屏障效应非常明显，不仅可延长介质的渗透路径，甚至可使介质渗透停止。玻璃鳞片涂料（衬里）的结构与耐蚀原理⑴涂层或衬里中玻璃鳞片一层层平行于基体重叠排列，可形成介质渗透的屏障，因此其抗渗透性比普通涂料高得多。⑵减少涂层衬里固化时产生的残余应力，由于玻璃鳞片的存在，使树脂固化时产生的微裂纹受到分割，从而降低了涂层或衬里的内应力及收缩率。故与基体有非常好的附着力。⑶即使受到撞击，主要是由于玻璃鳞片是不连续的，破损的部分不会扩大。所以GFL具有很好的抗冲击性，不易龟裂、脱落。⑷GFL的硬度和耐磨性好，这一方面是由于玻璃本身的性质，另一方面也与玻璃鳞片的形状有关。。⑸GFL的固体分高，一次涂装即可形成较厚的涂层，因涂衬工期短、维修方便，一般情况下可在常温条件下固化。1.3树脂玻璃鳞片防腐蚀施工工艺•树脂玻璃鳞片施工的主要特点是：•①玻璃鳞片树脂防腐作业为手工操作，故施工质量，在很大程度上取决于施工者操作技能高低及熟练程度。•②防腐层的表面质量、玻璃鳞片排列状态、厚度控制，主要依靠施工者的技术水平及施工经验。•③玻璃鳞片防腐层必须完全封闭。端面、边接面及拐角处，为防止应力集中破坏及鳞片排列不平行等缺陷，应采取玻璃布增强等补偿措施。•④施工应配备专用混料设备以最大限度地减少配料气泡的生成。•⑤玻璃鳞片树脂防腐方施工的环境诶恶劣，属易燃有害作业。再加上施工地的复杂情况，故施工的安全防护非常重要。•1、玻璃片的选择：玻璃鳞片在涂料中的含量一般在20％～40％较好；鳞片粒度选用在0.04～3mm，即300目～6目。•2、玻璃鳞片防腐涂料的配方：在配方设计中玻璃鳞片用量在5％～40％，如用乙烯基树脂100、鳞片10～35；偶联剂0.5～3即可。环氧型玻璃鳞片防腐涂料一般是：环氧树脂40～60；玻璃鳞片15～25；触变剂1～5；颜填料5～15；偶联剂0.5～3；T3115～30。环氧型玻璃鳞片防腐涂料的配方示意组分配比组分配比双酚A环氧E-42100双酚A环氧E-42100二甲苯25煤焦油沥青20玻璃鳞片25二甲苯25钛酸酯WDE1020.2玻璃鳞片20滑石粉20钛酸酯WDE1020.5有机皂土2有机皂土2碳黑0.2碳黑5T3130T3130玻璃鳞片涂料的生产过程真空搅拌机衬里的施工过程•①被涂基材的处理：基材最好采用喷砂处理，如有焊瘤、毛刺一定要磨平。如有小的孔洞、凹陷等不平处，要用腻子填平。喷砂后的基材表面粗糙度要在40～60μm之间。•②底漆涂敷：用与衬里相同的树脂制得的不含玻璃鳞片的涂料作底漆。采用刷涂或辊涂。底漆厚度须大于基材的粗糙度。•③衬里施涂：衬里的厚度应在600μm-2000μm之间（视工况需要而定），用泥抹子或类似工具完成。如果一次施涂过厚出现上下不均匀时，可分步实施。但要等上一层实干或有一定强度后在进行下一层。•④面层涂敷：如果需要，可在衬里上面涂覆一层基料与衬里相同的含有小片径玻璃鳞片的涂料。衬里的修补和补强衬里阴阳角补强第二节玻璃钢耐蚀层防腐蚀工艺•玻璃纤维(或玻璃纤维布)与热固性树脂组成的树脂基复合材料称为玻璃纤维热固性增强塑料，俗称破璃钢。玻璃钢的性能与玻璃纤维及树脂的种类、组成相的比例、组与相之间的结合强度等因素密切相关。•主要优点是：施工方便，技术容易掌握；整体性能好，强度高，使用温度高，对金属、砼等基体粘结力强，适于大面积和复杂形状设备以及非定型设备的成型；成本低，因而可与传统的砖板衬里，橡胶衬里，聚氯乙烯衬里等相媲美。•不足之处：施工操作环境较差，衬里的质量决定于施工技术和胶液配比的准确程度，因而易出现质量不稳定的缺陷。2.1玻璃钢耐蚀层防腐蚀方法概述•1、衬里底漆•金属与水泥的膨胀系数为6×10-6℃，树脂约为（50～60）×10-6℃。应选择收缩率小、粘结强度高的树脂作底漆。环氧树脂收缩率为1%～2%；酚醛树脂为8%～10%，呋喃树脂更大。•在粘结剂粘合力10级标准中，环氧树脂与金属的粘结力为8级，酚醛树脂为2级，呋喃树脂为1级（10级制中的9-10级为粘结优良，7-8级为良好，5-6级为中等，1-2级为粘结不良）。玻璃钢种类底漆种类环氧玻璃钢酚醛玻璃钢呋喃玻璃钢环氧酚醛玻璃钢环氧呋喃玻璃钢酚醛呋喃玻璃钢环氧底漆10.7211.2510.859.1511.855.18酚醛底漆3.85呋喃底漆0.7环氧酚醛14.34环氧呋喃9.9酚醛呋喃0.98底漆与各种玻璃钢的粘结强度•2、衬里受力•由温度变化在衬里中引起的热应力为收热内））（（钢衬衬热衬热12TTEE在衬里固化时，由于体积收缩而产生的单向收缩应力为sE衬收衬里的内应力可看成上述两种应力的叠加当σ内＞[σ衬]，即内应力大于衬里强度时，衬里层破裂；当σ内＜[σ衬]，即内应力小于衬里强度时，衬里层良好。2.树脂对玻璃钢的作用•1)粘结作用：树脂本身可以粘结成为一个整体，加入各种纤维状、粉状、片状填料时，也可把它们粘结为一个整体。纤维嵌入连续的树脂基体，形成由不连续的纤维相和连续的树脂相结合成的玻璃钢复合材料。•2)传递荷载与均衡荷载作用：树脂把荷载传递给纤维，在传递荷载的同时，树脂还起着均衡荷载的作用，同时在两层纤维之间的树脂层则承受剪切作用。•3)提供玻璃钢某种良好的特性：玻璃钢的特性由玻纤及树脂的特性决定，我们可以选择不同的树脂和纤维分别满足不同的使用要求。玻璃钢对树脂的要求•⑴树脂对玻纤应有良好的粘结性。并能保护纤维，使之在复合材料制造过程中不被擦伤。•⑵树脂本身应有较高的内聚强度。能渗入各单根纤维间隙，对纤维实现分散沾结保护，防止纤维表面有空隙，制得密实的复合材料。•⑶树脂的某些基本性能如延伸率、收缩率等应尽可能与玻纤配合适宜。本身具有一定的塑性变形能力，可以将外加负荷所产生于复合材料中的应力有效地传递到纤维上去。•⑷树脂应具有优良的耐化学腐蚀性、耐热性及绝缘性等。与纤维在化学上能长期相容，不产生不利的反应。•⑸与纤维在热性能上相容，可以合理地发挥两种材料的效能。•⑹末固化的树脂对玻纤有良好的浸润性，在浸渍过程中，树脂容易在玻纤之间渗透和扩散；•⑻在浸渍、贴衬或涂刷时有良好的流动性、便于上胶和手糊。同时，应具有恰当的适用期，使树脂胶液的粘度变化和成型工艺两者相互配合好；•⑼固化工艺简便。3.玻璃纤维对玻璃钢的作用191聚酯用平纹玻璃布增强后的性能性能191聚酯玻璃纤维玻璃钢钢相对密度1.27~1.282.541.5~2.0拉伸强度MPa401400~2700230~290拉伸摸量MPa4.3×10366×10315~18×103UPR-FRP与其他材料的性能对比材料相对密度（g/cm3）极限拉伸强度（Mpa）比强度（×103cm）拉伸弹性模量（Gpa）比模量（×103cm）UPR-FRP1.5-1.73522076.619.71115.9钢7.88801128.2204.16261.7硬铝2.8457.61634.270.4251.4杉木0.570.41408.09.86197.24)对玻璃纤维的要求•⑴纤维应有较高的弹性模量。•⑵纤维应有较高的极限强度。•⑶在一股丝束中单根纤维之间的强度要均匀，以免产生增强的不均匀，降低复合材料的强度。•⑷在操作加工过程中，表面应有良好的保护，防止纤维被擦伤。•⑸纤维的直径应均匀稳定，表面状态良好。玻璃纤维的成分及性能①E－玻璃亦称无碱玻璃，系一种硼硅酸盐玻璃。应用最广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分，具有良好的电气绝缘性及机械性能，缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸性环境。②C－玻璃亦称中碱玻璃，其特点是耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃，但电气性能差，机械强度低于无碱玻璃纤维10%～20%，在国外，中碱玻璃纤维只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品，如用于生产玻璃纤维表面毡等，也用于增强沥青屋面材料，但在我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半（60%），广泛用于玻璃钢的增强以及过滤织物，包扎织物等的生产，因为其价格低于无碱玻璃纤维而有较强的竞争力。③高强玻璃纤维其特点是高强度、高模量，它的单纤维抗拉强度为2800MPa，比无碱玻纤抗拉强度高25%左右，弹性模量86000MPa，比E－玻璃纤维的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。但是由于价格昂贵，目前在民用方面还不能得到推广，全世界产量也就几千吨左右。④AR玻璃纤维亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强水泥而研制的。⑤A玻璃亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻璃纤维。⑵玻璃纤维制品品种与用途•无捻