环氧沥青玻璃鳞片重防腐蚀涂料的研制和应用

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1、环氧沥青玻璃鳞片重防腐蚀涂料的研制和应用蓝席建，张连军，冯伟东，袁泉利（宁波飞轮造漆有限责任公司，宁波315000）摘要：以环氧树脂、改性沥青、固化剂为基料，玻璃鳞片为主要骨料，通过基料的选择和玻璃鳞片不同表面处理比较制得高固体份重防腐蚀涂料，适用于各类化工、海洋等恶劣腐蚀环境。对玻璃鳞片的防腐机理作了探讨并指出玻璃鳞片的选择和良好的表面处理是该类涂料获得优良性能的关键。关键词：环氧；改性沥青；重防腐蚀涂料；玻璃鳞片；表面处理Epoxy；Denaturationasphaltum；Heavydutyanti-corrosivepaint；Glasssqua

2、ma；Surfacedispose1、前言随着工业的发展，人们对涂料的防腐性能要求也日益提高。一方面新型防腐成膜基料树脂开发方兴未艾，另一方面，各种新型颜填料的研究也受到很大的重视。玻璃鳞片涂料作为恶劣腐蚀环境的的重要保护涂层，自1957年在美国欧文斯-康宁公司（Owens-Corning）问世以来,得到了很大的发展。国内自上世纪80年代后，出现可不少厂家投入此项研发，但由于受国内玻璃鳞片制造工艺和树脂表面处理剂的质量等所限，涂抹寿命和涂料耐腐蚀性能存在不足。本研究就是为了解决上述问题而展开。该涂料以进口环氧树脂、改性沥青及固化剂为主要成膜物，充分发挥了该

3、环氧树脂化学稳定性好、漆膜附着力高、耐化学品性强的特点和改性沥青耐腐蚀性好、成本低的优势，加入经过表面处理的玻璃鳞片，使树脂和玻璃鳞片表面产生亲和性和共价键，增加附着力，利用玻璃鳞片的高径厚比和“迷宫效应”，在涂层中以近乎平行的状态紧密排列，形成介质渗透屏障，延长介质渗透路径，从而达到重防腐蚀的目的。根据设计，该涂料在腐蚀介质中的防护寿命可达5~10年，在化工、大气和海洋环境下，可达10~20年，广泛应用于海洋钻井平台、大型海轮、油田及炼油厂输油管道、电镀行业、大型河闸、跨海大桥等场合。2、实验部分2.1原材料及配方比例表1A组份B组份环氧树脂进口30-5

4、0%胺类环氧固化剂进口15-30%玻璃鳞片国产15-35%改性沥青液自制40-70%云母粉国产7-15%二甲苯国产3-8%滑石粉国产1-3%沉淀硫酸钡国产5-10%偶联剂进口0.5-2.5%流平剂进口0.3-1.5%二甲苯国产3-8%分散剂进口0.1-0.5%按上述配方比例先将云母粉、滑石粉、沉淀硫酸钡等填料和溶剂加入到环氧树脂中，搅拌均匀，研磨至一定细度后加入预先用助剂处理好的玻璃鳞片分散至合格为A组份。将改性二甲苯沥青液和固化剂混合，加入适量溶剂，为B组份，根据胺值混合后涂板测试性能。2.2性能测试结果表2测试项目测试结果引用标准附着力划圈法级1GB/

5、T1720—1989拉开法MPa4.5GB/T5210—2006柔韧性mm1GB/T1731－1993抗冲击cm50GB/T1732－1993耐热性120℃100h漆膜无起泡、无脱落、无锈蚀——耐油性0#柴油1000hGB/T9274－1988200#溶剂油煤油耐碱性（65%NaOH）90dGB/T1763－1989耐酸性（65%硫酸）90d耐盐雾4500hGB/T1765－1989曝晒实验12MGB/T1767－1988施工性涂刷无障碍GB/T6822－20071、讨论3.1环氧树脂与改性沥青比例的选择环氧树脂与沥青的配合比例的高低对漆膜力学性能的影响较

6、大。如环氧树脂比例高时，漆膜硬度高，耐磨性好，但耐冲击性会下降；相反如环氧树脂比例低，则漆膜较软，耐磨性差，而耐冲击性会有所提高。为了获得较好的涂膜性能，在保持颜填料及助剂等成分不变的情况下，按树脂与沥青总量不变调整两者之间的配合比例进行试验（固化剂的用量随着环氧树脂的量改变），试验结果见表3。表3组别名称1#2#3#引用标准环氧树脂与改性沥青比例3：12：11：1——耐磨性0.0320.0430.225GB/T1768－2006柔韧性211GB/T1731－1993耐冲击性405050GB/T1732－1993从表3可知，从1#到3#，环氧树脂比例由高到

7、低，沥青比例则由低到高，由此带来的漆膜力学变化是耐磨性依次降低，但耐冲击性、柔韧性依次上升。经过各项性能均衡对比，我们选择2#。3.2玻璃鳞片目数的选择涂料用玻璃鳞片的厚度在2－5微米，这样能保证在涂料中有数十层的鳞片排列，形成涂层内复杂曲折的渗透扩散路径，其原理与铝粉与云铁在涂层中一样，使得腐蚀介质的扩散渗透路线变得相当曲折弯曲，很难渗透到基材。玻璃鳞片片径纵横越大，涂层的抗渗透性能越强。当然，玻璃鳞片片径的选择还需兼顾涂料的防腐性能与施工性能。片径越大，抵抗水蒸气及腐蚀性介质渗透的能力越强，越能延缓介质对涂层的侵蚀速度，即耐腐蚀能力增强。但随着片径的增

8、大，空气的排出能力变差，喷涂越困难，一方面会影响到施工进度；另一方