雅致化工有限公司
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| 更新時(shí)間：2012.02.26 瀏覽次數(shù)： | ||||||
| 6 玄武巖鱗片防腐涂料 玄武巖屬于火山噴出巖，是地球上存在和分布最廣的礦物之一，玄武巖鱗片為透明、灰綠色片狀，尺寸分布在25μm～3mm范圍內(nèi)，厚約為3μm。它是由灰黑色的火山巖漿玻璃經(jīng)高溫熔融、澄清均化、成型篩選等特殊加工而成的。玄武巖鱗片能改善聚合物材料的防腐性能并提高耐磨性，因?yàn)閱螌悠骄穸葹?00μm的涂層有150～200層鱗片，形成層狀曲折結(jié)構(gòu)，相對(duì)一般的耐腐蝕層穿透率降低為原來(lái)的1/10～1/15，顯示出優(yōu)異的抗介質(zhì)滲透性能，并提高其機(jī)械性能、熱變形溫度、介電性能，減少熱膨脹和收縮，其工作溫度范圍為-200～1000℃。相對(duì)玻璃鱗片而言，玄武鱗片中鐵氧化物、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鈣含量較高，分別為15.0%、1.4%、16.0%和9.5%，堿性氧化物則較少，如SiO2含量為50%，而玻璃鱗片中不含氧化鐵和氧化鈦，氧化鋁僅為2%，氧化鈣為7%，SiO2為75%。從而導(dǎo)致玄武鱗片有比玻璃鱗片更好的耐酸堿性、耐候性、介電性及熱變形度，增強(qiáng)了耐腐蝕性能。 與普通的鱗片涂料比較，玄武巖鱗片涂料中不僅存在曲折滲透導(dǎo)致的腐蝕速率降低，同時(shí)還具有很強(qiáng)的耐酸堿性，使玄武巖鱗片涂料的防腐性能十分突出，在同類鱗片涂料中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。玄武巖鱗片涂層與相關(guān)傳統(tǒng)涂層相比，耐磨性提高了1.5～2.0倍，對(duì)金屬和混凝土有很高的黏附強(qiáng)度，工作溫差達(dá)60℃，使混凝土的耐寒性增長(zhǎng)5～6倍。鑒于玄武鱗片涂料優(yōu)異的物理化學(xué)性能，完全可以替代玻璃鱗片涂料用于石油、化工、船舶、橋梁、建筑、大壩等防腐領(lǐng)域。特別是優(yōu)異的耐高低溫穩(wěn)定性、介電性和耐化學(xué)品性，可用于國(guó)防軍工的需要。目前，國(guó)內(nèi)在該產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用上還是空白的，國(guó)外也僅有前蘇聯(lián)等少數(shù)國(guó)家在研究之中。我國(guó)內(nèi)蒙、寧夏、河北等地區(qū)有豐富的資源，品質(zhì)好、價(jià)格低，亟待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。 7 不銹鋼鱗片涂料 不銹鋼是在各種腐蝕介質(zhì)中具有高度化學(xué)穩(wěn)定性的鋼種統(tǒng)稱，其中亦包括耐強(qiáng)介質(zhì)腐蝕的耐酸鋼。不銹鋼鱗片是諸多鱗片中綜合性能最佳的品種，可制成優(yōu)異的防腐涂料。不銹鋼鱗片是用含Cr為18%～20%、Ni為10%～20%、Mo為3%的超低碳不銹鋼（即316L不銹鋼），經(jīng)熔化、脫氧、霧化后再研磨、篩分（干法研磨或濕法研磨）而成的。一般為近似圓形的薄片，周邊開(kāi)裂不完整。其直徑小于100μm，厚度小于0.5μm。其徑厚比約為100，有的可達(dá)1000。不銹鋼鱗片比玻璃鱗片柔軟，厚度薄，與樹(shù)脂的相容性好，附著力強(qiáng)。由于含鉻，形成了一種鈍化防銹膜，而且這種防銹膜因機(jī)械損傷后能自行恢復(fù)，再加上它在涂膜中的多層片狀平行排列形成非常致密的屏蔽膜，阻擋了外來(lái)的化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，按測(cè)算，在1～2mm厚的涂層中的不銹鋼鱗片層的分布可達(dá)到上百層，延長(zhǎng)了介質(zhì)滲透擴(kuò)散的途徑，大大提高了防腐性。同時(shí)在涂層中形成無(wú)數(shù)微小區(qū)域，將樹(shù)脂中的微裂紋、微氣泡切割開(kāi)來(lái)，減少了涂層與金屬基體之間的熱膨脹系數(shù)之差，降低了涂層硬化時(shí)的收縮率及內(nèi)應(yīng)力，抑制了涂層龜裂，剝落，提高了涂層的黏結(jié)力和抗沖擊性。因而具有比玻璃鱗片涂料更為優(yōu)異的耐蝕性、耐光性、耐磨性、耐高溫、耐酸堿和耐水性，更具特有的導(dǎo)電性和裝飾性。不銹鋼鱗片不僅可用于溶劑型的各類鱗片配套樹(shù)脂中，還可用于各類水性基料和粉末涂料中。它與其它顏料的相容性也很好，能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，如在涂料中加入較少量的不銹鋼鱗片，同時(shí)加入氧化鋅等，可獲得極佳的保護(hù)效果。 不銹鋼鱗片由于耐熱性高，可制成有機(jī)硅耐高溫涂料，使用溫度可達(dá)900℃。此時(shí)，有機(jī)硅燒掉后的SiO2晶格將不銹鋼鱗片粒子封閉其中，在底材上形成保護(hù)膜。采用不同粒度的不銹鋼鱗片在涂膜中能產(chǎn)生不同的光學(xué)效果，由此還可用作效應(yīng)顏料。但傳統(tǒng)生產(chǎn)的不銹鋼鱗片太厚，密度在2g/cm3以上，涂層厚，易沉淀。近年來(lái)，國(guó)外采用新工藝生產(chǎn)出超薄型不銹鋼鱗片，如美國(guó)Novamet公司生產(chǎn)的超薄型不銹鋼鱗片，密度為0.8g/cm3，片徑為10～30μm，厚度為0.6μm。這樣可以開(kāi)發(fā)出厚度僅為數(shù)十μm的涂層，防腐性能卻能達(dá)到數(shù)百μm涂層的超薄型不銹鋼鱗片涂料。 近10年來(lái)，不銹鋼鱗片得到了推廣和應(yīng)用，不僅用作防腐底漆，還可用作裝飾性面漆。但是，較高的成本和價(jià)格限制了廣泛的應(yīng)用，只能用于特殊要求的防腐工程和防腐產(chǎn)品，如醫(yī)藥、食品、化工、環(huán)保、汽車、船舶、能源、電子、醫(yī)療器械、烹調(diào)器具等領(lǐng)域。 8 鋅鋁及合金鱗片防腐涂料 普通鋅粉屬于球狀鋅粉，因具有電化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)犧牲陽(yáng)極鋅粉而保護(hù)陰極金屬，故被大量用于金屬的預(yù)涂底漆和防銹底漆。但鋅粉含量超過(guò)80%時(shí)會(huì)造成涂層的多孔性，再涂上面漆時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡或收縮，出現(xiàn)裂紋，且易沉淀不便施工。為此德國(guó)、比利時(shí)和美國(guó)等公司開(kāi)發(fā)了鋅粉鱗片。國(guó)內(nèi)也有產(chǎn)品面市，如科創(chuàng)公司產(chǎn)品規(guī)格：厚度為0.15～0.4μm，平均粒徑為10～12μm，徑厚比為60～80。鱗片狀鋅粉不僅保持了良好的陰極保護(hù)作用，更有優(yōu)良的屏蔽性能、平行搭接性能、電接觸性能、易懸浮性能，從而使鋅片涂層在減少2/3用量的前提下仍比球狀鋅粉涂料有更好的防腐性和施工性。且涂層表面較為平整，可減少面層配套后產(chǎn)生氣泡或收縮的傾向。 鋁鱗片是由純度為99.5%的金屬鋁加工成的薄片，其徑厚比大約為100∶1。鋁鱗片表面有一層致密透明的氧化膜，使之保持穩(wěn)定的化學(xué)性能。鋁鱗片在漆膜成型時(shí)發(fā)生漂浮移動(dòng)，使鋁粉與底材面平行，形成多層次的平行重疊排列，起到良好的屏蔽作用，使涂層擁有良好的抗腐蝕介質(zhì)滲透性；而良好的光、熱反應(yīng)使涂層擁有優(yōu)良的反光隔熱和耐光、耐候性。因此，鋁鱗片既可用于防銹底漆用在船舶等鋼構(gòu)件上，又可用于裝飾面漆用在汽車、家電等產(chǎn)品上。 鋅鋁合金鱗片綜合了鋅、鋁鱗片的優(yōu)點(diǎn)，不僅具有優(yōu)良的耐蝕性而且對(duì)基體能起著犧牲陽(yáng)極的保護(hù)作用。鋅鋁鱗片具有良好的延展性，其鱗片規(guī)格容易控制，可方便地獲得較高的鱗片比表面積。鋅鋁鱗片本身耐熱性好，導(dǎo)熱系數(shù)高，表面光線反射率高，因而可像不銹鋼鱗片一樣提高涂層的耐熱、耐候性。鋅鋁合金鱗片的規(guī)格：厚度為0.1～1.0μm，片徑為50～150μm，鋅鋁質(zhì)量比為0.45。 鋅鋁鱗片在許多性能方面優(yōu)于玻璃鱗片，特別是彈性、可撓性和可塑性，有助于涂層的可形變性以及鱗片與樹(shù)脂黏附性的增強(qiáng)。但其耐磨性略遜于玻璃鱗片，這主要是因鋅鋁鱗片的硬度低于玻璃鱗片。 從涂層的滲透性比較來(lái)看，在2種鱗片直徑和體積百分比含量（20%）及乙烯基樹(shù)脂用量幾乎完全相同的情況下，鋅鋁涂層的水蒸氣透過(guò)率明顯低于玻璃鱗片涂層，約為1.0∶2.5。從涂層的耐鹽霧性比較來(lái)看，同樣條件下，玻璃鱗片涂層的劃痕處很快生成紅銹，而鋅鋁鱗片涂層在26天出現(xiàn)輕微劃痕銹。這是由于鋅鋁合金對(duì)金屬基材不僅具有優(yōu)異的屏蔽性，更有犧牲陽(yáng)極的保護(hù)作用。同時(shí)能夠與某些滲入的腐蝕介質(zhì)（如H2O、O2、SO3等）發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而將其逐步消耗，減少對(duì)基體的接觸腐蝕�？梢�(jiàn)，鋅鋁鱗片涂料防腐性能優(yōu)于玻璃鱗片涂料。此外，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在鋅鋁鱗片涂料中拼用10%的玻璃鱗片可提高耐磨性而不影響其防腐性能。日本工業(yè)技術(shù)院在微米大小的玻璃片上包覆鋅及鋁用于環(huán)氧涂料中，只需刷涂2遍便能耐7～8年以上的海水腐蝕，保光性亦好，且材料費(fèi)用低。 鋅鋁鱗片優(yōu)異的防腐特性還被用于重防腐環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)的熱噴鋅、熱鍍鋅涂層；溶劑型或水性富鋅涂料；單組分鋅加涂料（施工、維修方便，成本較低）以及刁美特、達(dá)克羅技術(shù)，制備水性鋅（鋁）鉻膜或無(wú)鉻鋅鋁膜復(fù)合涂層取代傳統(tǒng)的熱鍍鋅成為金屬表面處理的環(huán)保型新工藝。 9 結(jié)語(yǔ) 綜上所述，鱗片防腐涂料因其特殊的錯(cuò)層片狀結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的機(jī)械性、防腐性和耐久性。不同的鱗片涂料具有不同的特性，適用于不同腐蝕環(huán)境的特定要求，使用時(shí)可根據(jù)性價(jià)比予以選擇。目前，對(duì)鱗片涂料的研究主要是各種鱗片和基料體系的屏蔽性和耐久性，特別是涂膜對(duì)水蒸氣的滲透性；其次是體系的相容性和穩(wěn)定性。據(jù)報(bào)道，一種有反應(yīng)性表面的玻璃鱗片，無(wú)需專門(mén)的表面處理即可提高與基料的黏結(jié)力和親合力，具有一定的觸變性�？梢灶A(yù)計(jì)隨著鱗片涂料質(zhì)量的完善和推廣應(yīng)用的深入以及新型鱗片骨料和高性能樹(shù)脂的不斷開(kāi)發(fā)和改進(jìn)，鱗片涂料將在重防腐領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。 |
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