防腐涂料的種類及應(yīng)用

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1、涂料,安裝1101班 閆貴林 34號(hào),什么是涂料 ?,涂料是指應(yīng)用于物體表面而能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物料的總稱,防腐涂料，一般分為常規(guī)防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一種涂料。,1常規(guī)防腐涂料,1、防腐涂料的種類 防腐涂料，一般分為常規(guī)防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一種涂料。常規(guī)防腐涂料是在一般條件下，對(duì)金屬等起到防腐蝕的作用，保護(hù)有色金屬使用的壽命；重防腐涂料是指相對(duì)常規(guī)防腐涂料而言，能在相對(duì)苛刻腐蝕環(huán)境里應(yīng)用，并具有能達(dá)到比常規(guī)防腐涂料更長保護(hù)期的一類防腐涂料。,1.1.1環(huán)氧樹脂防腐涂料 環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的耐水性、耐化學(xué)品性(耐

2、酸、耐堿和有機(jī)溶劑) ,貯存穩(wěn)定,附著力特別好,適用于海上、海岸、工業(yè)區(qū)等嚴(yán)重腐蝕環(huán)境中鋼鐵構(gòu)筑物的涂裝,尤其適用于各種貯罐內(nèi)表面的涂裝。根據(jù)所用固化劑、改性樹脂以及應(yīng)用形態(tài)的不同,通常將環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料分為環(huán)氧酯防腐蝕涂料、胺固化環(huán)氧防腐蝕涂料、樹脂改性環(huán)氧防腐蝕涂料、新型環(huán)氧防腐蝕涂料(環(huán)氧粉末防腐蝕涂料、線形環(huán)氧防腐蝕涂料) 及其他改性環(huán)氧防腐蝕涂料。,1.1.2 聚氨酯防腐涂料,聚氨酯涂料是一種以聚氨酯樹脂為基料，以顏料、填料等為輔料的涂料。聚氨酯涂料對(duì)各種施工對(duì)象和環(huán)境的適應(yīng)性很強(qiáng)，可以在潮濕環(huán)境和底材上施工，也可以在低溫下固化。這種涂料有聚醚、聚酯、環(huán)氧樹脂以及丙烯酸樹脂雙組分聚

3、氨酯涂料，也有單組分濕固化聚氨酯涂料。,1. 1.3 富鋅樹脂防腐涂料,,,含有大量鋅粉的涂料稱為富鋅涂料。富鋅涂料包括無機(jī)和有機(jī)兩種類型，無機(jī)類富鋅涂料使用硅酸烷基酯、堿性硅酸鹽為基料，有機(jī)類富鋅涂料主要使用環(huán)氧樹脂為基料。前者對(duì)金屬有極好的防銹和附著力作用，且在耐熱性、導(dǎo)電性、耐溶劑性方面都優(yōu)于后者。 富鋅涂料的防腐機(jī)理是:在腐蝕的前期,通過鋅粉的溶解犧牲對(duì)鋼鐵起陰極保護(hù)作用;在其后期,隨著鋅粉的腐蝕,在呈球形鋅粉顆粒中間沉積了許多腐蝕產(chǎn)物,這些致密而微堿性腐蝕產(chǎn)物不導(dǎo)電,填塞了顏料層,阻擋屏蔽腐蝕因子的透過,即后階段是由屏蔽作用而起防腐蝕效果的。4富鋅涂料可分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。有機(jī)類富

4、鋅涂料主要使用環(huán)氧樹脂為基料;無機(jī)類富鋅涂料使用堿性硅酸鹽、硅酸烷基酯為基料。前者因其對(duì)金屬表面的處理要求不太高、施工受環(huán)境影響小、附著力強(qiáng)等特點(diǎn),在各領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用;后者對(duì)金屬有極好的附著力和防銹作用,且在導(dǎo)電性、耐熱性、耐溶劑性、防銹性等方面都優(yōu)于前者,尤其作為單一涂層,無機(jī)類比有機(jī)類具有更好的耐久性和防腐性。含有環(huán)氧硅酸酯的富鋅涂料,既具備無機(jī)富鋅涂料的各種優(yōu)點(diǎn),又克服了無機(jī)富鋅涂料的成膜性能差、表面處理要求高、漆膜易開裂、施工條件苛刻等缺點(diǎn),有效地將無機(jī)富鋅涂料和有機(jī)富鋅涂料結(jié)合起來,是一種性能優(yōu)越的長效電化學(xué)保護(hù)涂層。,1.1.4 高固體分防腐涂料 在普通防腐涂料中，一般大約含4

5、0%的可揮發(fā)成分，這些涂料大部分為有機(jī)溶劑，在施工后會(huì)揮發(fā)到大氣中去，既造成了涂層缺陷，不能滿足防腐要求，同時(shí)也污染了環(huán)境。因此，降低其可揮發(fā)組分，提高涂料的固含量，是涂料開發(fā)新的研究和發(fā)展方向。因此，5我們將質(zhì)量固含量( 質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 在80%或體積固含量( 體積分?jǐn)?shù)) 在60%以上的涂料稱之為高固體分涂料( HSC) ，其防腐性能優(yōu)越。目前，國外已研制出固體質(zhì)量含量高達(dá)95%的防腐涂料，該涂料有優(yōu)越的性能，已在水電工業(yè)和油氣田中得到廣泛應(yīng)用，取得了很好的效果。,1.1.5 水性防腐涂料 水性防腐涂料主要包括環(huán)氧、醇酸、丙烯酸、聚氨酯以及無機(jī)硅酸鋅涂料等。6目前在工業(yè)防腐領(lǐng)域成功應(yīng)用的水性涂料

6、主要包括水性環(huán)氧涂料、水性無機(jī)硅酸鋅涂料、水性丙烯酸涂料等。在水性防腐涂料的制造過程中，一般不使用溶劑，其VOC 含量非常低，甚至能達(dá)到零的水平，可以說，水性防腐涂料是目前研究的熱點(diǎn)。,1.1.6 橡膠涂料 橡膠涂料是以天然橡膠衍生物或合成橡膠為主要成膜物的涂料。橡膠涂料具有快干、耐堿、耐化學(xué)腐蝕、柔韌、耐水、耐磨、抗老化等優(yōu)點(diǎn),但其固體分低、不耐曬。主要用于船舶、水閘、化工防腐蝕涂裝。7本文主要討論氯磺化聚乙烯防腐蝕涂料和氯化橡膠涂料。,2 重防腐涂料,,2.1 鱗片玻璃重防腐涂料 鱗片玻璃是指厚度為34um的鱗片狀薄玻璃制品。據(jù)介紹, 8這種薄片魚鱗形玻璃主要用于合成樹脂的混合材料和防腐蝕

7、涂料等領(lǐng)域, 作為重要添加劑材料之一, 配合使用的底層樹脂有環(huán)氧類和聚醋類等樹脂。一般在厚度為1mm的涂料層中約有120一150片層層相疊的魚鱗狀玻璃鱗片。它可以防止腐蝕性離子和雨水的浸透。在使用這種鱗片玻璃涂料時(shí), 都要在鋼材等金屬物體表面預(yù)先涂搜上一層處理基底的打底材料, 然后再涂布上一層200-1000um厚的鱗片玻璃涂料。,2.2環(huán)氧重防腐涂料 環(huán)氧重防腐涂料是以環(huán)氧樹脂為漆基, 用特種橡膠和煤焦瀝青、石油樹脂等加以改性, 加人顏料、填料、助劑及固化劑而制成的雙組分重防腐涂料。該重防腐涂料具有卓越的耐酸、堿、鹽腐蝕性, 耐大氣腐蝕和耐磨損, 涂層附著力強(qiáng), 收縮率低, 機(jī)械性能高, 無

8、針孔, 電絕緣性能好。該產(chǎn)品適用于港口工程, 水利水電工程, 海洋石油鉆井平臺(tái), 船舶設(shè)施, 油氣田輸油、氣、水管道地下穿越管道, 城市自來水、煤氣管道, 礦山和礦井下設(shè)施, 機(jī)車車輛等鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐,,.2.2環(huán)氧重防腐涂料 環(huán)氧重防腐涂料是以環(huán)氧樹脂為漆基, 用特種橡膠和煤焦瀝青、石油樹脂等加以改性, 加人顏料、填料、助劑及固化劑而制成的雙組分重防腐涂料。該重防腐涂料具有卓越的耐酸、堿、鹽腐蝕性, 耐大氣腐蝕和耐磨損, 涂層附著力強(qiáng), 收縮率低, 機(jī)械性能高, 無針孔, 電絕緣性能好。該產(chǎn)品適用于港口工程, 水利水電工程, 海洋石油鉆井平臺(tái), 船舶設(shè)施, 油氣田輸油、氣、水管

9、道地下穿越管道, 城市自來水、煤氣管道, 礦山和礦井下設(shè)施, 機(jī)車車輛等鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐,,2.3 BW9300型省工程重防腐涂料 BW9300型省工程重防腐涂料運(yùn)用整合轉(zhuǎn)銹機(jī)理, 采用獨(dú)特的變性混合樹脂及合理的配方整體設(shè)計(jì), 將“ 重防腐”和“ 省工程”兩大功能結(jié)合起來, 將長效無維護(hù)與帶銹涂裝結(jié)合起來。該涂料具有優(yōu)良的附著力、抗沖擊性、耐磨性、耐候性和耐腐蝕性, 可帶銹施工, 與銹及舊漆膜的附著力強(qiáng), 并可實(shí)現(xiàn)底面漆合一。,2.4 TF無溶劑重防腐涂料 2TF無溶劑重防腐涂料是以環(huán)氧樹脂為基料, 經(jīng)增韌改性, 采用價(jià)格便宜的惰性礦產(chǎn)鱗片為填料,與活性稀釋劑、顏料等復(fù)配研磨而成的

10、一種安全、無毒、無溶劑型涂料, 該涂料有效成分高達(dá)95%左右,黏結(jié)力強(qiáng), 防腐蝕性能、機(jī)械性能、電性能突出, 避免了由于溶劑揮發(fā)而造成的能源浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染, 可適用于各種腐蝕環(huán)境的防護(hù), 其防腐蝕效果是一般防腐涂料難以比擬的。,,2.5 PL型環(huán)氧煤瀝青管道重防腐涂料 PL型環(huán)氧煤瀝青管道重防腐涂料由特種樹脂、煤焦瀝青、防銹顏料、助劑、溶劑、固化劑等組成, 分A.、B組分包裝。該涂料具有優(yōu)異的防銹性和耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性, 且有良好的物理機(jī)械性能, 附著力強(qiáng),漆膜堅(jiān)韌, 耐磨、耐水、耐海水、耐鹽霧性能佳。在埋地管道外壁的防腐施工中經(jīng)纏繞玻璃布, 固化后形成類似玻璃鋼結(jié)構(gòu)的涂襯層, 具有優(yōu)異的電

11、絕緣性。它適用于海上設(shè)施構(gòu)件, 各種輸水、輸液、輸氣管道和地下管道, 地下倉庫、儲(chǔ)存罐、污水處理設(shè)備及化工設(shè)備, 混凝土構(gòu)件、廠房等9技術(shù)指標(biāo)見表2。,,3 新的防腐涂料,3.1 AC鋁合金涂料 AC鋁合金是用特殊的冶煉方法在純鋁中添加了一定量的稀土元素后依靠專門技術(shù)加工成線材, 可用氧炔火焰噴涂到鋼鐵表面上, 形成表面涂層。10由于稀土元素的凈化作用有效地降低了合金中的雜質(zhì), 增強(qiáng)了鈍化膜的連續(xù)致密性, 提高了鋼鐵基體被封閉的物理屏蔽作用。稀土元素較強(qiáng)的凈化作用還能有效地清除合金中夾雜的氣體, 從而使合金噴涂冷凝時(shí)晶體變細(xì)。增強(qiáng)了涂層與鋼鐵間的附著力, 提高涂層的防腐性能, 同時(shí)也使涂層具有

12、較高的抗沖刷能力。,3.2 無機(jī)鋅硅涂料 無機(jī)鋅硅涂料是一種由基料組份1和填料組份2混合而成的雙組元混合物。該徐料屬化學(xué)固化涂料, 依靠化學(xué)反應(yīng)固化成膜。11涂料的基料由元素有機(jī)聚合物組成, 這種基料中有大量的活性O(shè)H根, 這些基料與填料中的金屬粉鋅粉、鋼鐵表面的鐵生成硅酸鹽聚合物,迅速固化、硬化, 在涂層與鋼鐵表面間形成很高的結(jié)合力, 即聚合成巨大的空間網(wǎng)絡(luò), 將涂層與鋼鐵基體連成一體。這種涂料對(duì)鋼鐵有強(qiáng)大的防腐機(jī)能, 涂料中的填料是由超細(xì)微粒的、高純度的鋅粉構(gòu)成, 由于鋅的電位比鐵低, 這些鋅起著犧牲陽極的陰極保護(hù)作用, 有效地減少鐵銹生成。另外鋅被氧化生成氫氧化鋅、氧化鋅、碳酸鋅等堿性物

13、質(zhì), 體積膨脹, 可以填塞和遮蓋涂層中的孔隙和缺陷, 防止鐵與水接觸, 起著物理屏蔽作用, 阻止鋅、鐵腐蝕。這種涂料在使用時(shí), 上面可不用其他涂料封閉, 即為單徐層可噴涂也可刷涂, 無需熱噴涂, 在噴涂時(shí)揮發(fā)性有機(jī)物含量為零, 不污染環(huán)境, 符合環(huán)保要求。, 能在苛刻條件下使用，并具有長效防腐壽命，重防腐涂料在化工大氣和海洋環(huán)境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、堿、鹽和溶劑介質(zhì)里，并在一定溫度條件下，也能使用5年以上。,防腐涂料的特性,厚膜化是重防腐涂料的重要標(biāo)志。一般防腐涂料的涂層干膜厚度為100m或150m左右，而重防腐涂料干膜厚度則在200m或300m以上，還有500m1000

14、m，甚至高達(dá)2000m。 根據(jù)美國NACE標(biāo)準(zhǔn)PR-01-76（1983）修正版Iten No.53105對(duì)ZS-711涂層進(jìn)行抗腐蝕性能評(píng)定，結(jié)果，順利通過了4000h鹽霧試驗(yàn)和4000h濕熱試驗(yàn)的考驗(yàn)。涂層具有卓越的耐候性，抗老化、抗輻射、耐磨、耐沖擊、耐高溫（400600）、低溫（-60），導(dǎo)電性穩(wěn)定；其電阻率可滿足防靜電要求，又能保證涂層的長壽命。, 附著力強(qiáng)：涂層與基體結(jié)合力強(qiáng)，涂料組成物中含有羥基（-OH），金屬基體提供正離子，能形成化學(xué)鍵結(jié)合，在涂料中的偶聯(lián)劑幫助下，甚至實(shí)現(xiàn)共價(jià)鏈的結(jié)合。在空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)維系下，涂料組合物中含有的金屬、金屬氧化物納米材料和稀土氧化物超微粉體，幫助涂

15、層形成一個(gè)致密的界面過渡層，使其綜合熱力學(xué)性質(zhì)與基體相匹配。, 高效方便：施工簡便，真正實(shí)現(xiàn)無機(jī)涂料的常溫自固化，當(dāng)環(huán)境溫度20，相對(duì)濕度小于85%時(shí)，表干15min，實(shí)干2h，可保證高效率施工，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的抗鹽霧，耐老化。涂層具有自我修補(bǔ)性，外力造成的局部劃痕仍可受到保護(hù)，涂層不受切割及焊接損傷，帶涂層焊接不影響焊接質(zhì)量。, 使用方法靈活： 無機(jī)聚合物防腐涂料即可單獨(dú)使用也可作為防腐低層涂層與有機(jī)漆配套使用，單層的無機(jī)聚合物防腐涂料作為底漆時(shí)可與環(huán)氧系、丙烯酸系、聚氨酯系、氯化橡膠系、瀝青系等面漆配套使用，附著力強(qiáng)。,防腐涂料所展現(xiàn)的領(lǐng)域 常規(guī)方法涂料：煤氣管道及其設(shè)施(如煤氣柜)、天然氣管

16、道、飲水設(shè)施、垃圾處理設(shè)備等； 能源設(shè)施：水工設(shè)備、水罐、石油精制設(shè)備、石油貯存設(shè)備(油管、油罐)、輸變電設(shè)備、核電、煤礦； 公路交通：高速公路護(hù)欄、橋梁、船艇、集裝箱、火車及鐵道設(shè)施、汽車、機(jī)場設(shè)施； 大型工業(yè)設(shè)施：造紙?jiān)O(shè)備、醫(yī)藥設(shè)備、食品化工設(shè)備、金屬容器內(nèi)外壁、化工、鋼鐵、石化廠的管道、貯槽、礦山冶煉、水泥廠設(shè)備、有腐蝕介質(zhì)的地面、墻壁水泥構(gòu)件； 海洋工程設(shè)施：海上設(shè)施、海岸及海灣構(gòu)造物、海上石油平臺(tái)等。,防腐涂料的應(yīng)用,防腐涂料首先具備了油漆的技術(shù)性能，如附著力。柔韌性、干度、細(xì)度以及黏度等; 其次防腐涂料具備了防腐的功能，如防腐、防霉和防潮等; 最后防腐涂料還具備了專業(yè)技術(shù)性能的特殊

17、需求，如防腐涂料在防腐的基本功能需求，還具有屏蔽電阻效應(yīng)、電極保護(hù)和濕附著力等保護(hù)作用。根據(jù)12防腐涂料用途和功能的不同，防腐涂料起到了防護(hù)作用、功能性涂料作用以及特殊裝飾性作用，其中防腐涂料的防腐作用涵蓋了所有涂料。防腐涂料也是一個(gè)功能性產(chǎn)品中的類部件，其在產(chǎn)品的整個(gè)過程中是一個(gè)系列產(chǎn)品。依據(jù)防腐涂料的用途和使用環(huán)境的不同，防腐涂料應(yīng)用于專業(yè)金屬防腐、工業(yè)和民用建筑構(gòu)件防腐和船舶防腐等，它不僅保護(hù)金屬構(gòu)件產(chǎn)品，并且延長其使用壽命，保證建筑結(jié)構(gòu)使用功能并提升建筑抵抗外界影響，確保船舶不受海水電解腐蝕并延長船體使用壽命。 重度防腐是當(dāng)前防腐涂料中應(yīng)用最為廣泛的一種防腐手段，它涉及到各個(gè)領(lǐng)域，如能

18、源工業(yè)、交通運(yùn)輸、海洋工程等，它還廣泛應(yīng)用于室外鋼結(jié)構(gòu)、化工設(shè)備以及管道等。環(huán)氧樹脂防腐涂料是目前重度防腐中應(yīng)用最為廣泛、最為重要的防腐涂料。,結(jié)束語,隨著環(huán)保意識(shí)的日益強(qiáng)化,國外防腐蝕涂料的發(fā)展以無污染、無公害、節(jié)省能源、經(jīng)濟(jì)高效為原則,擯棄有毒的鉛、鉻顏料,減少有毒溶劑的使用,降低氣味等。近年來發(fā)展較快的是無公害或低公害的防腐蝕性能優(yōu)良的涂料產(chǎn)品,主要包括: 粉末涂料、富鋅涂料、含氟涂料、玻璃鱗片涂料。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,尤其是海洋環(huán)境的污染,人們對(duì)防腐蝕涂料的要求也越來越高,希望研制長效的重防腐蝕涂料。常用重防腐蝕涂料有:富鋅底漆、環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯樹脂涂料、氯化橡膠涂料、玻璃鱗片涂料等。國外還正在開發(fā)具有耐磨性、耐沖擊性、長期耐候性的高性能重防腐蝕涂料,以減少涂裝次數(shù),降低涂裝費(fèi)用。,防腐涂料作為涂料工業(yè)的一部分，它不僅是現(xiàn)代化建設(shè)的保證，它更是在人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中的重要組成部分。13為適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展的需求，防腐涂料必須向著高效、環(huán)保、低毒、安全以及合理的方向發(fā)展，高耐久性、無污染、低成本和使用方便是目前防腐涂料發(fā)展的主旋律。 總之,厚膜化、高耐久性、無污染或低污染、低成本、易施工是重防腐蝕涂料發(fā)展的方向。,