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防腐材料
点击次数:427  更新时间:2019-11-19  【打印此页】  【关闭

防腐材料是抑制被防腐对象发生化学腐蚀和电化学腐蚀的一种材料。在安装工程中常用的的防腐材料主要有各种有机和无机涂料、玻璃钢、橡胶制品、无机板材等。

分类

涂料可分为两大类:油基漆(成膜物质为干性油类)和树脂基漆(成膜物质为合成树脂)。它是通过一定的涂覆方法涂在物体表面,经过固化而形成的薄涂层,从而保护设备、管道和金属结构等表面免受化工大气及酸、碱等介质的腐蚀作用。
防锈漆和底漆涂料按其所起作用,可分为底漆和面漆两种。他们的区别是底漆的颜料较多,可以打磨,漆料着重对物面的附着力,而防锈漆其漆料片中在满足耐水、耐碱等性能的要求。
1)、生漆(也称大漆)。灰褐色粘稠液体,具有耐酸性、耐溶剂性、抗水性、耐油性、耐磨性和附着力强等优点,缺点是不耐强碱及强氧化剂,毒性大。使用温度为150℃。
2)、漆酚树脂漆。是生漆脱水缩聚用有机溶剂稀释而成的,改变了生漆毒性大、干燥慢、施工不便等缺点,但其不耐阳光紫外线照射,同时不能久置。
3)、酚醛树脂漆。具有良好的电绝缘性和耐油性,能耐60%硫酸、盐酸、一定浓度的醋酸和磷酸、大多数盐类和有机溶剂等介质腐蚀,但不耐强氧化剂和碱。
4)、环氧-酚醛漆。由环氧树脂和酚醛树脂溶于有机溶剂中(如二甲苯、醋酸丁酯、环己酮等)配制而成。具有良好的机械性能、耐碱、耐酸、耐溶和电绝缘性。
5)、环氧树脂涂料。具有良好的耐腐蚀性能,特别是耐碱性,并有较好的耐磨性,漆膜有良好的弹性和硬度,收缩率较低,使用温度一般为90~100℃。
6)、过氯乙烯漆。具有良好的耐工业大气、耐海水、耐酸、耐油、耐盐雾、防霉、防燃烧等性能,但不耐酚类、酮类、脂类和苯类等有机溶剂介质的腐蚀。最高使用温度约70℃,此外它与金属表面附着力不强。
7)、沥青漆。价格低廉使用较多,常温下能耐氧化氮、二氧化硫、三氧化硫、氨气、酸雾、氯气、低浓度的无机盐和浓度40%以下的碱、海水、土壤、盐类溶液以及酸性气体等介质腐蚀。但不耐油类、醇类、脂类、烃类等有机溶剂和强氧化剂等介质腐蚀,并且对阳光稳定性较差,耐热度在60℃。
8)、呋喃树脂漆。具有优良的耐酸、耐碱、耐温性,原料来源广泛,价格低廉。缺点是存在性脆、与金属附着力差、干后会收缩。
9)、聚氨基甲酸酯漆。最高耐热度为155℃,有良好的耐化学腐蚀性、耐油性、耐磨性和附着力,漆膜韧性和电绝缘性均较好。
10)、无机富锌漆。施工简单,价格便宜,具有良好的耐水性、耐油性、耐溶剂性及耐干湿交替的盐雾,适用于海水、清水、海洋大气、工业大气和油类等介质。耐热度为160℃左右。
11)、新型涂料
①聚氨酯漆。施工方便、无毒、造价低,并且耐酸、耐盐、耐各种稀释剂。
②环氧煤沥青。主要由环氧树脂、煤沥青、填料和固化剂组成。它综合了环氧树脂的机械强度高、粘接力大、耐化学介质侵蚀和煤沥青耐腐蚀等优点。涂层使用温度在-40~150℃之间。在酸、碱、盐、水、汽油、煤油、柴油等一般稀释剂中长期浸泡无变化。

③三聚乙烯防腐涂料。具有良好的机械强度、电性能、抗紫外线、抗老化和抗阳极剥离等性能,防腐寿命可达20年以上。


结构
涂料的品种虽然很多,但就其组成而言,大体上可以分为三部分:主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质。
1、主要成膜物质
①油料。油料是自然界的产物,来自于植物种子和动物脂肪。油料的干燥固化反应主要是空气中的氧和油料
防腐材料
防腐材料
中的不饱和双键起聚合作用。天然油料的各方面性能,特别是耐腐蚀、耐老化性能比不上许多合成树脂,很少用它单独作防腐蚀涂料,但它能与一些金属氧化物或金属皂化物在一起对金属起防锈作用,所以油料可用来改性各种合成树脂以制取配套防锈底漆。
②天然树脂和合成树脂。天然树脂是指沥青、生漆、天然橡胶等。合成树脂是指环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂和乙烯类树脂、过氯乙烯树脂和含氟树脂等,它们都是常用的耐腐蚀涂料中的主要成膜物质。
2、次要成膜物质(颜料)
颜料是涂料的主要成分之一,在涂料中加入颜料不仅使涂料具有装饰性,更重要的是能改善涂料的物理和化学性能,提高涂层的机械强度、附着力、抗渗性和防腐蚀能力等,还有滤去有害光波的作用,从而增进涂层的耐候性和保护性。主要分为防锈颜料、体质颜料和着色颜料:
①防锈颜料。按照防锈的机理不同可分化学防锈颜料,如红丹、锌铬黄、锌粉、磷酸锌和有机铬酸盐等,这类颜料在涂层中是借助化学或电化学的作用起防锈作用;另一类为物理性防锈颜料,如铝粉、云母氧化铁、氧化锌和石墨粉等,其主要功能是提高漆膜的致密度,降低漆膜的可渗性,阻止阳光和水分的透入,以增强涂层的防锈效果。
②体质颜料。体质颜料可提高涂层的耐候性、抗渗性、耐磨性和物理机械强度等,常用的有滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉和硅藻土等。
③着色颜料。着色颜料在涂料中主要起着色和遮盖膜面的作用。
3、辅助成膜物质
①溶剂。在涂料中主要起着溶解成膜物质、调整涂料黏度、控制涂料干燥速度等方面的作用。溶剂对涂料的一些特性,如涂刷阻力、流平性、成膜速度、流淌性、干燥性、胶凝性、浸润性和低温使用性等都会产生影响。
②其他辅助材料。
增塑剂:用来提高漆膜的柔韧性、抗冲击性和克服漆膜硬脆性、易裂的缺点。
触变剂:使涂料在刷涂过程中有较低的黏度,以易于施工。
催干剂:加速漆膜的干燥。
表面活性剂、防霉剂、紫外线吸收剂和防污剂等。
涂料的型号分三个部分:第一部分为成膜物质;第二部分为基本名称,用两位数字表示;第三部分是序号。例:H 50-2:环氧树脂耐酸漆。

应用
金属材料
一。玻璃钢
玻璃钢由于有玻璃纤维的增强作用,一般都具有较高的机械强度和整体性,受到机械碰击等不容易出现损伤。
玻璃钢的种类很多,均以掺合的合成树脂命名,常用的有环氧玻璃钢、聚酯玻璃钢、环氧酚醛玻璃钢、环氧煤焦油玻璃钢、环氧呋喃玻璃钢和酚醛呋喃玻璃钢等。
一般玻璃钢衬里层由四部分组成
1、底层是在设备表层处理后,为了防止返锈而涂覆的涂层。
2、腻子层主要填补基体表面不平的地方,通过腻子找平,提高纤维制品的铺盖能力。
3、增强层主要起增强作用,使衬里层构成一个整体。
4、面层只要是高树脂层。由于它直接与腐蚀介质接触,故要求有良好的致密性和抗渗性。
二、橡胶制品
用于防腐的橡胶主要是指天然橡胶。橡胶的使用温度与使用寿命有关,温度过高会加速橡胶的老化,破坏橡胶与金属结构的结合力,导致脱落;温度过低,橡胶会失去弹性。
用作化工衬里的橡胶是生胶经过硫化处理而成的,经过硫化处理的橡胶具有一定耐热性能、机械强度和耐腐蚀性能。
合成橡胶的种类也很多,用于化工防腐蚀的主要有聚异丁烯橡胶。
聚异丁烯橡胶使用最高温度一般为50~60℃,它在低温下仍有良好的弹性及足够的强度,在50℃时由于聚异丁烯板开始软化,因而不能经受机械作用。它能耐各种浓度的盐酸、小于80%的硫酸、稀硝酸、小于40%的氢氟酸、碱液及各种盐类溶液等介质的腐蚀,不耐铅、氟、氯、溴及部分有机溶剂,如苯、四氯化碳、二硫化碳、汽油、矿物油及植物油等介质的腐蚀。
耐蚀非金属材料
1、各种砖、板和管材衬里的特点
1)、辉绿岩板和管材衬里是由辉绿岩石熔融铸成。主要成分是二氧化硅,是一种灰黑色质地密实的材料。
优点是耐酸碱性好,除氢氟酸、300℃以上磷酸及熔融的碱外,对所有的有机酸、无机酸、碱类均耐腐蚀且耐磨性好。
缺点是脆性大,不以承受重物的冲击,温差急变性较差,板材难于切割加工。
2)、耐酸陶瓷砖、板和管材衬里是由耐火粘土、长石及石英以干成型法焙烧而成的,主要成分是二氧化硅。
优点是耐酸性好,除氢氟酸、300℃以上磷酸及强碱外,对所有的酸类都耐腐蚀;结构致密,表面光滑平整。
缺点是脆性较大、韧性差和温差急变性较差。
3)、不透性石墨板和管材衬里是由人造石墨浸渍酚醛或呋喃树脂而成的。
优点是导热性优良、温差急变性好、易于机械加工。
缺点是机械强度低,价格昂贵。
2、胶合剂
1)、酚醛胶泥。是由酚醛树脂为粘合剂,以酸性物质为固化剂,加入耐酸填料,按一定比例拌合而成。
2)、水玻璃胶泥。又称硅质胶泥,由水玻璃为粘合剂、氟硅酸钠为固化剂和耐酸填料按一定比例拌合而成的。尤其耐强氧化性酸(硝酸、铬酸等)的腐蚀。
3)、呋喃胶泥。是由呋喃系树脂为粘合剂,以酸性物质为固化剂,加入耐酸填料按一定比例拌合而成的。

新技术的发展
1、三层聚烯烃的补口技术
如果需要采用该补口,就要考虑材料和管体防腐层之间的相融关系,这需要专用的补口技术,据相关报道指
防腐材料
防腐材料
出位千英国的PIH公司已经开发出了三层的聚丙烯补口,先将一层250m厚的熔接环氧粉末涂在现代管道的表面,再涂上一层200m厚的聚丙烯粉末,注意的是聚丙烯粉末是需要化学改性的,然后再把300mm宽聚丙烯的复合带贴到相关接口处,最后用挤压钳将其夹紧就可以了。
2、液态材料的补口技术
在详细调查采用r热收缩套的补口的一条长370kin煤焦油瓷漆的防腐管道和长达lIOkra的二层聚乙烯的防腐管道后,结果表明,其中有漏点的补门比率相当高,这2段反腐管道的漏点补口就高达80%,管道的严重腐蚀也大都是因为补口的失败。采用传统的一层材料和热收缩套补口技术时,最重要的就是阴极屏蔽,热收缩的施工合格率仅为50%,这是通过大量调查资料出来的数据,可信度相当高。避免这类问题的最好办法是液体材料的补口,这是国外的一种新型技术,发展速度相当迅速,主要在于聚氯酯和液态环氧这两种缺口。
3、熔接接头技术
密封性能好,机械强度好,耐磨是熔接接头技术的几大特点,其具有适应能力强的特点。在定向钻与沙漠的土壤应力较大的那些环境里也可以运用,国外已经研究出一种新的方法.针对两层或者三层聚乙烯的防腐层补口,这种技术就是将夹克层紧贴管表面,用加热元件对夹克层物质进行加热,使补口夹克与管体上面的夹克二者相溶。

聚脲防腐材料
优势
喷涂聚脲技术集涂料、橡胶和塑料等防腐材料的诸多优点于一身,是目前国际上最先进的防腐技术之一。其技术优势主要表现在以下几个方面:
(1)快速固化,可在任意曲面喷涂而不产生流淌现象,10s凝胶,10min就可达到步行强度。
(2)对温度、湿气不敏感,施工时不受环境温度、湿度的影响。聚脲可在-28℃的低温环境下施工,也可在潮湿多雨的环境下施工。
(3)100%固含量,符合环保要求,在施工和使用过程中没有气味,尤其适合通风不良的储罐内壁和管道内壁的防腐施工。
(4)一次施工即可达到厚度要求,克服了传统防腐涂料必须多次施工的弊病。
(5)聚脲涂层致密、无接缝,可耐受水、海水、酸、碱、盐、油等介质的长期腐蚀,耐化学介质和土壤侵蚀能力十分突出。
(6)机械强度高,伸长率好,抗冲击性能好,在温度交变和外力冲击作用下不易破损。
(7)附着力好,在喷砂至Sa2.5级的钢材上附着力大于10MPa,长期使用不脱落。
(8)耐击穿电压高达20kv/mm以上,与阴极保护配套性良好。
(9)不含催化剂,耐紫外光老化性能好,在户外长期使用不粉化、不开裂。
(10)使用温度宽,可在一50~+121℃下长期使用,改性耐高温聚脲可在150摄氏度以下长期使用。
概述
喷涂聚脲弹性体技术的发展经历了聚氨酯、聚氨酯脲和聚脲三个阶段。以上三种体系的A组份是基本相同的,均为芳香族或脂肪族的预聚物和半预聚物,区别在于R组份。喷涂聚氨酯的R组份由端羟基树脂和端羟基扩链剂组成,并含有用于提高反应活性的催化剂;喷涂聚氨酯脲的R组份既可以是端羟基树脂,也可以是端胺基树脂和胺扩链剂组成,一般含有用于提高反应活性的催化剂。而喷涂聚脲的R组份必须是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成,并且不含任何羟基成分和催化剂。
由于端氨基化合物与异氰酸酯组分的反应活性极高,无需任何催化剂,即可在室温或低温下瞬间完成反应,从而有效地克服了聚氨酯和聚氨酯/脲弹性体在施工过程中,因环境温度和湿度的影响而发泡、造成材料性能急剧下降的致命缺点。

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