鱗片樹脂涂層的研究與應用

導讀：本文重點對鱗片樹脂涂層的性能、特點等進行研究，并討論其的推廣應用。用二年半，0.3毫米厚涂層完好如初，代替過去2毫米襯里，節約檢修費50%以上。

趙廷錕

（廊坊镕坤環保科技有限公司河北廊坊065900）

摘要：本文重點對鱗片樹脂涂層的性能、特點等進行研究，并討論其的推廣應用。

1·鱗片樹脂涂層的性能與特點

1.1鱗片樹脂涂層的組成

選擇長度尺寸60um，厚度6至10um左右的片狀填料，與一般呈球形的普通填料，在數脂中作用有顯著區別。鱗片狀填料在樹脂中不僅起增稠與增黏 的作用，同時在涂層中受膠液表面張力和重力作用呈相互疊合平行排列，在1毫米厚的保護層中排列數十層，起到阻止腐蝕介質滲透到基層的作用，從而提高涂層的 密實性能和物理機械強度。當涂層從液態到固態的相變過程中，片狀填料起用鱗片狀填料與合成樹脂改性劑按一定比例摻混配制，涂抹需防護的金屬或混凝土表面， 形成保護層，在我國已有30余年歷史。

20世紀80年代后，我國從國外引進的項目施工中，汲取了玻璃鱗片樹脂保護的施工技術，并生產了玻璃鱗片，經20余 年的研制與實踐，鱗片填料的品種除玻璃鱗片外，還應用了云母鱗片、石墨鱗片和金屬鱗片，在不同腐蝕環境選擇不同品種的鱗片材料與合成樹脂材料，可獲得良好 的防護效果。目前選用的合成樹脂有環氧樹脂、耐化學聚酯、乙烯基樹脂、呋喃改性環氧樹脂等品種。

近幾年我們研制用納米氧化硅進一步改性后，獲得強度較高密 實良好的涂層，在鹽水罐內壁防腐已使到釋放收縮應力的作用，從而延長涂層的使用壽命。玻璃鱗片、云母鱗片還具有反射紫外線的作用，延長涂層在戶外使用的壽 命，石墨鱗片則具有優良的耐磨性能。在涂層中合成樹脂與鱗片的比例是十分重要的，鱗片加入量過多涂層的脆性增加，可導致涂層過早開裂剝落。鱗片樹脂涂料和 普通溶劑型涂料的另一個重要區別是，鱗片樹脂涂料中固含量(主要成膜物和輔助成膜物含量)占95~100%,而一些普通溶劑型涂料固含量僅為 5 0~6 0%，揮發份達40~50%。揮發份越高表明樹脂含量越低，與一次成膜較厚的鱗片樹脂涂料相比，有著本質的區別。

1.2涂層厚度

鱗片樹脂涂層厚度根據介質種類、溫度環境、物料磨損程度、液氣沖擊程度綜合評比確定。從國內使用比較，最小厚度0.3毫米，最大厚度3毫米，最適 厚度0.5~1.5mm。鱗片樹脂涂層超過2毫米厚，耐熱性能反而降低，特別是在鋼表面防護時，因兩者材料線膨脹系數相差較大，越厚斷面承受的溫度應力越 大，呈正比關系，涂層反而容易開裂。改性環氧鱗片涂料可在1 0 0℃使用，其厚度應在1mm以下。

在強腐蝕介質如硫酸、工業鹽酸中不推薦使用鱗片樹脂涂料防護，一旦局部如焊縫處、底壁交接處或復雜形狀設備表面漏涂或質量未達標部位，一旦腐蝕介 質進入，數十小時設備就遭穿孔漏酸。目前國內外設計大多用于腐蝕不太強烈場所，避免發生大型酸罐漏酸殃及構筑物及下水管道嚴重腐蝕的事故。

1.3樹脂品種

在五大類熱固性防腐樹脂中收縮率最小的是環氧類樹脂，在實際中使用的也最為廣泛。普通E-44環氧樹脂耐熱不高，﹤90℃，經改性可提高到120℃至150℃，其它四類熱固性樹脂也均有應用實例。

1.4鱗片樹脂保護層最高使用溫度界定

材料耐熱溫度不等同于可使用的最高溫度，如果整體設備都是由這種材料制作的，使用溫度可以按材料的耐熱溫度確定，實際上保護層是附著鋼表面，兩者 之間物理力學性能大不相同，線膨脹系數相差很大，隨著溫度升高，界面產生的內應力越大，前面已強調這一點，我們像界定玻璃鋼襯里長期使用溫度﹤85℃一 樣，界定鱗片樹脂涂層長期作用溫度在100℃以下，若厚度﹤0.5mm，可略有增加，在105℃至110℃左右。表1列出不同品種鱗片的性能比較。

2·鱗片樹脂涂層應用

各種鱗片涂料在防腐蝕工程中的應用實例見表2。

從表2應用實例看出，我們從使用玻璃鱗片，逐漸改用強度與耐蝕更好的云母鱗片，在有腐蝕與磨損的場所下，選用耐磨性能優良的石墨鱗片，可在焦化系統脫硫除塵設備中使用。也可針對現場實際設計切實可行的施工方案,制作高性能的鱗片樹脂涂料。

例如，用納米級填料進一步改性后，可提高鱗片樹脂涂料的強度。在4臺大型鋼罐中應用，面積3000平方米，厚度僅0.3毫米，代替2毫米玻璃鋼襯 里傳統防護方法，介質為滲透壓極大的飽和鹽水，溫度65~70℃，經2年使用檢查完好。2006年11月再施工一臺面積1000平方米鋼罐，代替襯玻璃鋼 2mm傳統防腐工藝，為該廠節約防腐工程費用50%。

鱗片樹脂涂層應嚴格按照國家有關施工規范要求進行，表面處理應符合標準，噴射法除銹達到Sa2.5級標準，鱗片樹脂涂料固含量95~100%，揮 發份含量﹤5%，鱗片含量不少于20%（石墨鱗片），抗滲強度應超過普通玻璃鋼襯里20倍，達到0.8MPa,30分鐘不透/2mm試樣厚，通過磁性測厚 儀檢測，涂層厚度達到設計要求。

國內也曾發生因鱗片涂料質量不良出現重大事故，2臺400m3鹽酸罐使用1個月就嚴重腐蝕漏酸事故。檢查發現涂層脫落無強度，脆性極大。系因配比錯誤，鱗片與樹脂比例達25：75，稀釋劑占涂料高達50%，失去強度所至。

3·電廠鍋爐煙道尾氣脫硫除塵系統應用建議

鍋爐煙道尾氣脫硫除塵系統設備使用鱗片樹脂保護層過去國內實例較少，過去有采用麻石砌筑塔和鋼制襯玻璃鋼設備。從我們調研發現，鍋爐尾氣脫硫除塵 塔，往往因斷水，溫度超過230℃尾氣進入塔內造成襯里層脫落的事故較多，若保證供水系統不間斷（設置備用水泵），使用玻璃鋼襯里則有應用3年以上的實 例。為此，使用比玻璃鋼襯里更耐熱的鱗片樹脂保護層，1~2mm厚，壽命可超過8年，但對設備焊縫部位要求嚴格，以保證涂層連續完整，鱗片種類可選玻璃鱗 片，但推薦用石墨鱗片。