解腐蚀17非金属材料――涂料

化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料第六章非金属材料的耐蚀性能环氧地坪施工现场聚四氟乙烯简称F4（塑料王），如图采用F4衬里湖南郴州化工集团大型盐酸储罐（内衬丁基橡胶、外衬玻璃钢防腐蚀）加衬砖板防腐蚀的酸解锅非金属材料的种类有机非金属材料：塑料、橡胶、涂料、复合材料等；无机非金属材料：玻璃、石墨、搪瓷、陶瓷、水泥等化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料第一节一般特点非金属材料的特点密度小、机械强度低导热性差，热稳定性不好：一般不用做换热设备，但可用于绝缘保温；原料来源丰富，价格低廉；优越的耐蚀性能非金属的耐蚀性能取决于材料的化学组成、结构、孔隙率、环境变化对材料性能的影响等化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料腐蚀特点：多样性无规律金属腐蚀多从表面发生，向深处发展；非金属腐蚀破坏多从内部形成。化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料涂料的种类：按成膜物质分为：油基涂料—成膜物质为干性油类；树脂基涂料—成膜物质为合成树脂按施工工艺分为：底涂—防止已清理的金属表面产生锈蚀，并增加涂膜与金属附着力；中涂—为保证膜的厚度而设定的涂层面涂—直接与腐蚀介质接触的涂层，它的性能关系到涂层的耐蚀性能第二节防腐蚀涂料化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料涂料的组成主要成膜物质：包括油料、树脂和橡胶次要成膜物质：主要是颜料、填料和增韧剂辅助成膜物质：对成膜的过程起辅助作用，包括溶剂和助剂两种化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料主要成膜物质油料：常用桐油、亚麻仁油等；树脂：天然树脂—沥青、生漆、天然橡胶等合成树脂—酚醛、环氧、呋喃、过氯乙烯、氟树脂等合成橡胶：氯磺化聚乙烯橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料次要成膜物质：作用：呈现装饰性，更重要的是改善涂料的物理、化学性能，提高涂层的机械强度和附着力、抗渗性和防腐蚀性能。类别：着色颜料：装饰作用防锈颜料：防蚀作用体制颜料：提高漆膜的机械强度和附着力化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料辅助成膜物质：溶剂（稀释剂）：溶解和稀释涂料中的固体部分，使之呈均匀分散的漆液；涂料涂于表面后自行挥发，常用的溶剂多为有机化合物，如松节油、汽油、苯类、醇及酮类等助剂：起辅助作用，常用的有催干剂、增塑剂、固化剂、防老剂、流平剂、防沉剂、触变剂等化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料常用的防腐蚀涂料氯磺化聚乙烯（橡胶）涂料聚乙烯经氯化和磺化反应而得的高分子化合物，相对分子量20000~30000，氯磺化聚乙烯—20：Cl%=29-33%，S%=1.3-1.7%氯磺化聚乙烯—30：Cl%=40-45%，S%=0.9-1.1%易溶于芳烃和卤烃中化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料成分氯磺化聚乙烯橡胶、硫化剂、硫化促进剂、颜料和溶剂，120℃以上使用时，需加入防老剂特点耐氧化、耐晒、保色性好；耐酸耐碱；既有弹性又耐磨，除用作金属涂料外，尤适用于橡胶、塑料、织物的保护；价廉物美用途工业厂房、设备、桥梁等的外表面抗大气腐蚀多用于面漆，也可做底漆化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料高氯化聚乙稀涂料（HCPE）国外20世纪60年代研制成功，它的主要成膜物质“高氯化聚乙稀”兼有橡胶和塑料的双重特性，氯含量超过60%主要成份:高氯化聚乙稀改性树脂、增塑剂、溶剂、添加剂、防锈颜料、填料等化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料特点:防腐防水、耐候耐油性好，因其为饱和结构且主链无双键阻燃防霉功能：在火焰作用下形成热障作用的多孔碳化层，良好的阻燃性，氯含量高，抑制霉菌生长装饰性能优良：用作面漆和磁漆，涂膜平整，色泽丰满，装饰性好物理力学性能好：坚韧耐磨，兼有橡胶的韧性和塑料的硬性；附着力强，对钢铁、水泥表面、新旧涂层间互溶，黏附力强化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料施工性能：单组分包装，打开包装桶盖，搅拌均匀后即可使用；涂膜厚，一层厚40-50μm；涂膜干燥迅速，常温2~3小时可刷第二道涂料，无毒性；可在-15—50℃环境中施工，-20—120℃范围内使用，贮存期一年以上应用面广：高性能重防腐涂料，对各种材质具有很强附着力，优异的防腐蚀性能和装饰性，用于冶金、石油、化工、电力、机械、纺织、印染、电子等行业可做底漆和面漆化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料聚氨酯涂料60年代中期开发，分子结构中有相当多的氨基甲酸酯键，还有醚键、脲键、脲基甲酸酯键、异氰脲酸酯键等，合成树脂涂料中性能最优者优点：坚硬、柔韧、耐磨；光亮、丰满、高装饰性；耐磨蚀；可自干亦可烘干；可与多种树脂配合使用。缺点：施工要求高，层间附着力欠佳；芳香族异氰酸酯户外宜泛黄化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料分类：按涂料组成和固化机理聚氨酯单组分涂料单组分湿固化聚氨酯涂料单组分封闭型聚氨酯涂料双组分催化型聚氨酯涂料双组分羰基固化聚氨酯涂料用途各种化工防腐、海上设备、飞机、车辆、仪表涂装；用于尿素联碱行业防腐；木器多用于面漆化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料环氧树脂涂料组成：环氧树脂、固化剂、多元胺、酸酐类、聚酰胺或氨加成物特点：强附着力可耐稀酸、稀碱及盐溶液耐温小于80℃对多数溶剂具有抗溶解能力施工方便用途：环氧地流平地坪涂料—用于制药、食品工业、厂房地坪环氧云铁重防腐涂料—设备内防腐环氧富锌底层涂料—用于钢铁表面底层化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料环氧树脂涂料酚醛树脂涂料主要成膜物质：酚醛树脂；在酸催化剂和苯酚过量时为热塑性酚醛树脂；在碱催化剂和甲醛过量时为热固性酚醛树脂特点突出的耐酸性，耐各种盐溶液和多种有机溶剂，不耐碱腐蚀；涂层内聚力大，弹性差，对金属附着力不理想，硬而脆；冷固化酚醛树脂固化剂为酸性对基底金属产生腐蚀，常与其他底漆配套使用不宜长期储存，期限6个月，冷固化的一般现场配制，且0.5小时用完；对非氧化性酸和酸性气体耐蚀性好，用作耐蚀涂层时，应放置较长时间（养护期25℃，7天），完全固化后方可使用。氧化性酸中不稳定化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料•酚醛树脂涂料呋喃树脂涂料特点：耐酸接近于酚醛树脂，耐碱性能很好，不耐氧化性介质160℃以下使用，受力学性能和施工方面限制，防腐蚀涂料中仅以糠醇树脂涂料较为常用涂层坚硬，附着力不好成膜差，需酸性催化剂或高温下成膜冷固化催化剂多为酸性，需用其他树脂打底，易碎裂。化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料呋喃树脂涂料改性涂料由两种或两种以上树脂配置而成，目前商品涂料多为改性涂料改性环氧酚醛涂料兼有两者长处，既有良好附着力，又有良好耐酸性固化剂：胺类，没有酸性，可直接刷在钢铁表面改性环氧呋喃涂料兼有环氧树脂良好的力学性能和附着力，呋喃树脂的耐酸碱、耐溶剂及耐水性能固化剂：胺类，没有酸性，可直接刷在钢铁表面化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料重防腐涂料定义满足苛刻的腐蚀环境，又保证长期的防护。用在化工大气和海洋环境，一般使用10年或15年以上，在酸碱盐等溶剂介质里并在一定温度的腐蚀条件下，使用5年以上。厚膜化是重防腐涂料的重要标志。一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或150μm左右，而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上，还有500μm～1000μm，甚至高达2000μm。种类富锌涂料厚浆型耐蚀涂料玻璃鳞片涂料化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料富锌涂料含有大量的活性填料锌粉锌粉作用锌电位较低，起牺牲阳极的阴极保护作用；大气腐蚀下，锌粉腐蚀产物稳定且可起封闭堵塞涂膜孔隙作用种类有机富锌涂料无机富锌涂料：溶剂型硅酸盐、水性涂料、无机磷酸盐涂料化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料有机富锌涂层：组成：以直链环氧树脂为基料，加油大量锌粉（80-90%以上）构成特点：优良的耐蚀性涂层与基体结合强度高导电性好用途：汽车、农机、建筑及家用电器化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料无机磷酸盐富锌涂料：组成：有无机粘结剂的的水溶液加入少量醇类溶剂为基料，再与填料锌或铝组成特点：优良的耐蚀性耐高温与温差骤变，可长期耐500-600℃高温干燥快，附着力强，坚硬耐磨不易老化，热稳定性好用途：钢铁制品防腐涂装耐高温涂层：烟囱、热油炉内外壁、热排气烟道等无毒，可用于自来水管内壁化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料水性（硅酸钾）无机富锌涂料：特点：优良的耐蚀性耐高温，可长期耐400℃高温耐挥发性有机有机溶剂坚硬耐磨自我保护性用途：•船舶、钻井平台等海洋结构；•各种管路、桥梁、储罐、塔架等，如美国的自由女神像内部钢结构防腐•高纯氮气储罐内壁防腐化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料厚浆型耐蚀涂料以云母氧化铁为颜料配制的，一道涂膜厚可达30-50μm，涂膜固体含量高，涂膜孔隙率低，刷四道以上总膜厚150~250μm，用于相对苛刻的气相液相介质成膜物质：环氧树脂、氯化橡胶、聚氨酯-丙烯酸树脂用途：储罐内壁、桥梁、海洋设施等混凝土及钢结构表面化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料玻璃鳞片涂料：属于厚浆型涂料组成：以耐蚀树脂为基础加20-40%的玻璃鳞片为填料的一类涂料。耐蚀树脂包括双酚A型环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂特点：一次涂刷可得较厚涂层，150-300μm，层间附着力好化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料玻璃鳞片涂料玻璃鳞片涂层中的玻璃鳞片玻璃鳞片厚度一般为：2-5μm，片晶长度100-300μm1953-1955年美国Owens-Coming玻璃纤维公司首先成功研制用于排烟脱硫装置内衬，海洋工程设备防腐，化工耐蚀储槽衬里，酸洗槽内衬，混凝土建筑、船舶内外防腐化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料作用：延长了介质的渗透路径；提高了涂层的机械强度、表面硬度和耐磨性、附着力减小了涂层与金属之间的热膨胀系数的差值，可阻止因温度急变引起的龟裂和脱落用途:需要长期防腐的场合及恶劣环境中化工腐蚀与防护—防腐蚀涂料