無溶劑環(huán)氧涂料在儲罐與管道防腐涂裝的應(yīng)用
文章發(fā)布于:2021-07-31 作者:昂威涂料 瀏覽次數(shù):次
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無溶劑環(huán)氧涂料是采用低粘度環(huán)氧樹脂、顏填料、助劑等經(jīng)高速分散和研磨而制成漆料,以低粘度改性胺作為固化劑而組成的雙組份反應(yīng)固化型防腐涂料。
無溶劑環(huán)氧涂料的主要組成如下表:
組份 |
主要原材料 |
說明 |
漆料組份 |
低分子量低粘度環(huán)氧樹脂 |
雙酚A或雙酚F環(huán)氧樹脂,分子量越低越易制得低粘度的無溶劑環(huán)氧涂料。 |
反應(yīng)型活性稀釋劑 |
一些低粘度環(huán)氧化合物,參與成膜反應(yīng); 活性稀釋劑的添加雖然可以降低無溶劑環(huán)氧涂料的粘度而便于施工,但會導(dǎo)致交聯(lián)密度降低而降低涂層的性能; 不使用活性稀釋劑的無溶劑環(huán)氧涂料粘度很高,而只能采用雙管進料加熱無空氣噴涂方式施工。 |
|
著色顏料 |
用于調(diào)配所需的顏色,用于無溶劑環(huán)氧涂料的著色顏料應(yīng)考慮對其所接觸的介質(zhì)的穩(wěn)定性。 |
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功能性顏填料 |
一些吸油量低的顏填料特別適合用于無溶劑環(huán)氧體系。如采用石英粉為主要填料制成無溶劑環(huán)氧石英漆,加入片狀玻璃鱗片可增加涂層的抗?jié)B透性和機械性能,加入金屬氧化物系導(dǎo)電介質(zhì)可制成用于可燃液體儲罐內(nèi)壁的無溶劑環(huán)氧導(dǎo)靜電涂料。 |
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功能助劑 |
包括防沉劑、消泡劑、分散劑、流平劑、偶聯(lián)劑及其它一些具有特殊功能的助劑。 |
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固化劑組份 |
低粘度胺類固化劑 |
固化劑的粘度影響混合后無溶劑環(huán)氧涂料的粘度和施工性能; 固化劑的凝膠時間(反應(yīng)活性)決定了無溶劑環(huán)氧涂料的操作期(Pot Life)和干燥時間; 一些特種固化劑還能賦予涂層特殊性能。 |
目前世界各大知名防腐涂料制造商均推出了自已的無溶劑環(huán)氧涂料產(chǎn)品,具有代表性的品種如杜邦Permacor 2807/HS-A灰色無溶劑熱噴涂導(dǎo)電環(huán)氧儲罐漆,采用雙進料熱噴涂施工,單道膜厚最高可達2500μm;Permacor 128/A黑色無溶劑導(dǎo)電環(huán)氧儲罐漆和Permacor 128/P無溶劑環(huán)氧(絕緣)儲罐漆可采用輥刷及無空氣噴涂施工。葡萄牙EURONAVY公司出推出了了ES系列無溶劑環(huán)氧涂料,其中ES301無溶劑耐潮濕型環(huán)氧涂料可帶濕、帶閃銹瞬銹涂裝,對干、濕表面都具有卓越的附著力。其它還有IP公司Interline925無溶劑型環(huán)氧儲罐/液艙漆、式瑪卡龍7753無溶劑環(huán)氧導(dǎo)靜電漆、佐敦JOTACOTE 412脂肪族胺固化無溶劑環(huán)氧漆等等。
無溶劑環(huán)氧涂料與溶劑型環(huán)氧涂料產(chǎn)品的最大區(qū)別,在于涂料制造及施工應(yīng)用過程中不需采用揮發(fā)性有機溶劑作為分散介質(zhì),低粘度的胺固化劑、液態(tài)的環(huán)氧樹脂經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)固化而形成的涂層具有非同一般的特性。
2.1施工安全和環(huán)保節(jié)能
由于普通溶劑型環(huán)氧漆含有超過30%以上的可揮發(fā)性有機溶劑,即使是高固體份的環(huán)氧漆,可揮發(fā)的有機物含量(VOC)也有10%以上。這些有機溶劑在涂裝和干燥過程中揮發(fā),與空氣混合可形成了爆炸性混合氣體。一些密閉場所(如儲罐內(nèi)壁等)進行涂裝施工作業(yè)時,必須進行強制大量通風,安全管理部門需定期測量施工過程中罐內(nèi)壁的氧氣含量和可燃氣體濃度,氧含量在18%以上,可燃氣體濃度低于爆炸下限10%方可進行涂裝作業(yè),這樣方能避免獨山子儲油罐爆炸類似事件的發(fā)生①。而使用無溶劑環(huán)氧漆由于揮發(fā)性溶劑極少,對通風量的要求大大降低。
另外,有機溶劑多數(shù)是有毒有害物質(zhì),對人體均有不同的毒害作用,為了保證施工人員的身體健康,必須限制其在空氣中的含量。在涂料中有機溶劑含量越高,需要補充新鮮空氣的量也越多,即要求通風量越大,使用無溶劑環(huán)氧漆就意味著可以減少這部分通風量。
必須強調(diào)的是使用無溶劑環(huán)氧涂料最突出的優(yōu)點,能夠減少有機溶劑揮發(fā)對空氣的污染。當前世界各國對環(huán)境的要求越來越高,尤其是一些發(fā)達國家,對涂料中的揮發(fā)性有機化合物的含量(VOC)均給予了限制,對揮發(fā)性有機化合物的排放也給予了限制。我國作為一個發(fā)展中國家,為了趕超世界先進水平,走可持續(xù)發(fā)展的道路,避免少走先污染后治理的彎路,越來越重視環(huán)境保護。因此嚴格限制涂料中的VOC,以至最大程度的減少對環(huán)境的破壞,達到零排放將是今后的方向。在重防腐涂料中,涂料的無溶劑化、水性化都將是未來的發(fā)展方向,而無溶劑環(huán)氧涂料在當前條件下更具有實用性。
2.2優(yōu)異的物理機械性能
由于環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基和醚基等極性基團,加之在固化過程中活潑的環(huán)氧基能與界面金屬原子反應(yīng)形成極為牢固的化學(xué)鍵,這保證了涂層與基材的優(yōu)異附著力,特別值得一提的是無溶劑環(huán)氧防腐涂層具有極佳的濕附著力,這保證了涂層在液態(tài)介質(zhì)腐蝕環(huán)境下優(yōu)異的耐久性。
無溶劑環(huán)氧涂料在交聯(lián)固化后能夠形成類似瓷釉一樣的光潔涂層,由于交聯(lián)密度高和分子鏈中的苯環(huán)結(jié)構(gòu),使涂層堅硬且柔韌性好、耐磨性優(yōu)、抗劃傷性好、耐撞擊性優(yōu)。
無溶劑環(huán)氧涂料在反應(yīng)固化過程中收縮率極低,具有一次性成膜較厚、邊緣覆蓋性好、內(nèi)應(yīng)力較小,不易產(chǎn)生裂紋等特點。
2.3優(yōu)異的耐化學(xué)品性
高度交聯(lián)的無溶劑環(huán)氧防腐涂層具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性,能耐海水、中度的酸、堿、鹽、各種油品、脂肪烴等化學(xué)品的長期浸泡。
2.4優(yōu)異的防腐性能
無溶劑環(huán)氧涂料由于不含揮發(fā)性有機溶劑,在干燥成膜過程中不會形成因溶劑揮發(fā)留下的孔隙,且成膜厚,涂膜致密性極佳,能有效抵擋水、氧等腐蝕性介質(zhì)透過涂層而腐蝕鋼材。
2.5經(jīng)濟性
目前無溶劑環(huán)氧涂料的單價雖然略高于溶劑型環(huán)氧涂料,但衡量防腐涂料的經(jīng)濟性不能只憑單價,無溶劑環(huán)氧涂料的固體份近100%,在達到相同的涂膜厚度的情況下,所需要的涂料量比采用溶劑型環(huán)氧涂料要少;另外,由于無溶劑環(huán)氧涂料一道可達高膜厚,可減少施工道數(shù),從而降低涂裝施工費用。
附:典型的無溶劑環(huán)氧防腐涂層的主要性能指標見下表:
項目 |
性能指標 |
檢驗方法 |
||
無溶劑環(huán)氧導(dǎo)靜電油罐漆 |
無溶劑環(huán)氧涂料 |
|||
漆膜顏色和外觀 |
灰色,漆膜平整光滑 |
各色,漆膜平整光滑 |
目測 |
|
附著力(劃圈法),級 |
≤2 |
≤2 |
GB/T1720 |
|
附著力(拉開法),MPa |
≥10 |
≥10 |
GB/T 5210 |
|
沖擊強度, Kg•cm |
50 |
50 |
GB/T1732 |
|
柔韌性,mm |
≤2 |
≤2 |
GB/T1731 |
|
耐熱性(120℃,24h) |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
GB/T1735 |
|
剪切強度,MPa |
≥10 |
≥10 |
SY/T0041 |
|
擊穿強度,MV/m |
/ |
≥25 |
GB/T1408 |
|
體積電阻率,Ω·m |
≤1×108 |
≥1×1012 |
GB/T1410 |
|
表面電阻率,Ω |
≤1×109 |
≥1×1014 |
GB/T1410 |
|
耐熱水腐蝕(100℃,72h) |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
SY/T0442 |
|
耐汽油腐蝕(常溫,30天) |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
SY/T0442 |
|
耐原油腐蝕(80℃ 30天) |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
SY/T0442 |
|
耐化學(xué)腐蝕 (常溫,30天) |
10%H2SO4 |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
SY/T0442 |
10%NaOH |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
SY/T0442 |
|
10%NaCl |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
SY/T0442 |
|
燃油和水的耐受性(52+1℃,21d) |
350ml航空煤油 |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
ASTM D3359 |
350ml蒸餾水 |
漆膜完好 |
漆膜完好 |
ASTM D3359 |