GFT1高性能防腐蚀涂料

1、GFT-1防腐涂料生产技术介绍  高性能防腐蚀涂料，又称之为重防腐蚀涂料，是指能够在苛刻腐蚀环境下长效防护的一类高性能涂料，防护寿命一般为10年以上。优质的高性能防腐蚀涂料，不仅可起到良好的防腐蚀作用，而且可改善劳动条件，节约能源和保护金属资源。所以，在近二十年来受到发达国家的普遍重视。目前，美、英、日等发达国家己竞相开发了多种性能良好的重防腐蚀涂料品种。因耐蚀性能优异，使用期长，维护涂装费少而被广泛应用于各种腐蚀环境中，产生了明显的经济效益。    在追求防腐蚀涂料高性能的同时，节约资源、保护生态环境这个具有国际意义的新课对涂料工业提出了“无污染”的新

2、要求。开发绿色产品，进行绿色创新，不仅可以减少污染，改善环境，而且可以节约资源，降低成本，提高经济效益，因而成为全球涂料工业的一种发展趋势。    GFT1高性能防腐蚀涂料采用复合的活性稀释剂为溶剂，活性稀释剂由于带有环氧基而能与固化剂固化成膜。所以该产品的固体含量高达95左右，大大减少了溶剂挥发造成的资源浪费、环境污染以及对施工人员的损害。在同样设计厚度下，每公斤涂料可涂刷的面积大大增加，因而降低了单位面积基材所用涂料的成本。二、GFT1高性能防腐蚀涂料的配方设计    GFT1高性能防腐蚀涂料在配方设计上遵循当前国际上徐料工业发展

3、的“四E”原则，即经济性、效果、生态和能源的原则，并将重防腐涂料和无溶剂涂料的配方原理融合于设计之中。通过大量试验，严格筛选基料、固化剂、稀释剂、颜料、填料及各种助剂，最终研制而成的产品，充分体现了重防腐涂料和无溶剂涂料的各自性能特点。1基料    用于无溶剂涂料的基料品种主要有：环氧树脂、聚氨脂树脂、聚脂树脂及氯化橡胶等。其中，以环氧树脂的耐蚀性能及粘接强度最为突出，因此，我们选用环氧树脂为基料。由于无溶剂涂料是不含有惰性溶剂的，所以在满足对漆膜性能的前提下，如何降低涂料本身的粘度，以满足施工要求，是拟定配方时首先要考虑的问题。为降低涂料的粘度和减少稀释剂的用量

4、，应采用低分子量的环氧树脂。为此，618环氧树脂最为理想，但价格较贵。通过配调整试验，6101树脂也能满足要求。2、活性稀释剂    使用液体环氧树脂仍难以满足施工的要求，因此需加入适量的活性稀释剂。活性稀释剂是低分子、低白度，能参与交联固化而成为漆膜的一种溶剂；选择活性稀释剂的原则为：稀释树脂的能力强、无毒、无特殊臭味不易挥发，并能满足漆膜的性能要求。    丁醇、异辛醇、甲酚、烷基醇和高级一元醇的缩水甘油醚及脂肪酸缩水甘油酪等是常用的单官能度活性稀释剂，二缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚等是常用的双官能度活性稀释剂。其中，环氧丙烷丁

5、基醚是最常用的活性稀释剂，其稀释能力强，价格相对便宜。     但是，单官能度活性稀释剂的引入，会使环氧树脂的交联密度下降，从而漆膜的耐热性能、抗冲击强度、硬度、抗弯曲能力下降。为了兼顾涂料的各种性能，在加入一定量单官能度话性稀释剂的同时，还采用了对环氧固化体系热形变温度影响较小，并对改善漆膜柔韧性和抗冲击性能有明显改善作用的双官能度活性稀释剂，由此复配的活性稀释剂，不仅有效地降低厂环氧树脂的粘度，而且改善了漆膜的抗冲击抗弯曲能力及耐热性能。3增韧剂    低粘度的环氧树脂固化物较脆、涂层的柔韧性及耐热冲击能力较差。为此，常常向树脂固

6、化体系中加入被称为增韧剂的部分，增韧剂不仅能改善固化物抗冲击强度及耐热冲击能力，而且提高涂层的剥离强度，减少固化时的反应热及收缩性。其作用原理是用增韧剂分子与环氧树脂分子之间相互作用代替环氧树脂分子链段间的相互作用，使涂层的玻璃化温度降低，由此增加高分子化合物的韧性，改善涂层的脆性。    用于环氧树脂增韧的原料主要有聚酞胺树脂、聚硫橡胶、环氧化聚丁二烯树脂，丁脂橡胶以及不饱和聚脂树脂等。在改善漆膜韧性的同时，也必须充分考虑增韧树脂的耐蚀性能，与环氧的相容性及其本身的贮存稳定性。最近几年兴起的二甲苯型不饱和聚脂树脂以二甲苯甲醛树脂为原料，部分取代常用的二元醇，经与

7、二元醇缩聚反应得到一种不饱和聚脂树脂。由于这类不饱和聚脂树脂结构中含有较多的苯环结构，另一方面又降低了酯基密度(脂基是不饱和聚脂分子中的腐蚀薄弱环节)，因而提高了树脂的耐蚀性。在无溶剂环氧涂料中加入这类树脂不仅能够改善涂层的脆性及粘结性能，提高抗冲击能力，而且不会因此而降低漆膜的耐蚀能力。4、鳞片填料    鳞片填料能屏蔽水、氧、离子等腐蚀因子的透过，切断漆膜中的毛细孔。互相平行交叠的鳞片在漆膜中起到迷宫效应，延长腐蚀因子渗入漆膜的途径，提高涂层的防蚀能力。因此鳞片填料对于大幅度提高重防腐蚀涂料的耐蚀性能起到了关键作用。目前，国内外生产的重防腐蚀涂料普遍采用玻璃鳞

8、片和不锈钢鳞片。由于此类鳞片的加工制造困难，价格较高，且在涂料中含量大，使得由此制得的重防腐蚀涂料往往因成本很高而难于推广应用。因此，寻求某种价格便宜的鳞片状填料代用品对于重防腐蚀涂料的实用化有相当重要的价值。    GFT1高性能防腐蚀涂料采用的鳞片填料是一种来源广泛、价格便宜的云母鳞片，具有优良的绝缘性、弹性和韧性，径厚比大、热膨胀系数小，在各种化学腐蚀介质中完全惰性，抗紫外线辐射。经偶联剂进行表面处理后，完全可以替代昂贵的玻璃鳞片和不锈钢鳞片，达到降低成本的目的。此外，云母鳞片有20目至1000目各种规格，选用方便。为了增加漆膜的致密性，降低涂层的透气性，改

9、善施工性能，应选用不同规格和级配比的云母。5偶联刑    云母鳞片是影响漆膜耐蚀性能的关键，但它与树脂的粘接能力较弱。因此，腐蚀因子可能在鳞片和树脂的界面上渗透、迁移。所以，必须采用偶联剂处理，才能在树脂和鳞片之间形成化学键或氢键结合，以增加附着力，达到屏蔽和抑制腐蚀因子迁移的目的。    常用的偶联剂种类有硅烷偶联剂和钛酸脂偶联剂，云母鳞片经用某种偶联剂喷淋处理后，与树脂粘接性能大为改善，从而提高了徐层的抗渗性能和耐蚀能力。6、颜料、填料    为使漆膜具有不同的标志色，要采用各种颜料进行调色，颜填料的

10、品种和用量对涂料的稳定性、涂层的耐蚀性能和物理机械性能具有相当大的影响，合理地选择颜填料，是高性能防腐蚀涂料配方设计的重要环节。    高性能防腐蚀涂料所用颜料和填料必须在各种腐蚀介质中有优良的耐蚀性能，如钛白粉、色素碳黑、大红粉、酞青绿、酞著兰等均可采用。而耐蚀性能差的颜填料则不易采用，强氧化性的颜料，如铬黄、铬绿等，对GFT1高性能重防腐蚀涂料的树脂凝胶有促进作用，直接影响到涂料的贮存稳定性，应避免使用。     为防止涂料沉降及在涂装过程中的流挂，增加漆膜的硬度，吸收伸缩应力，使漆膜免于发生裂缝和空隙，需加入一定量的超细滑石粉。

11、添加石英粉，能大大改善漆膜的耐磨耗性能7、触变剂    GFT1高性能防腐蚀涂料属厚浆型涂料，由于一次涂刷形成的涂层较厚，往往会由于胶液的滑动而导致涂层在固化前出现严重的流挂，回此，必须添加适量的触变剂，以改善涂料的沉降和涂层的流挂。    常用的触变剂有氢化蓖麻油、硬脂酸铝、硬脂酸锌、有机膨润土和超细二氧化硅等。触变剂的加入量必须恰到好处，这样既能在低粘度时予以适当流平，但时间又不过长而避免产生流挂，其用量一般为涂料总量的23。通过实验，我们采用约2的气相二氧化硅等复合触变剂。8、固化剂    无溶剂环

12、氧涂料系双组分涂料，要求所用固化剂的粘度较低，使用期较长，与漆料成膜后的涂层具有足够的强度和韧性。密实性好，并有较强的粘附性，由此使涂层具有长期抵抗外界机械磨损和化学腐蚀的良好性能。因此，固化剂及交联固化效果是决定涂层性能的关键。    GFT1高性能防腐蚀涂料所用固化剂为无毒的胺改性固化剂，在涂层中有良好的分散性，所固化的涂层具有良好的坚韧性和密实性，在5以上可使涂料充分固化。三、GFT1高性能防腐蚀涂料配方及性能1、基本配方    依据上述设计原则，经多轮配方试验及各种性能测试，最终确定漆料的基本配方如下：表1漆料的基本配方环氧树

13、脂610135.0%40.0%二甲苯型不饱和聚酯树脂10.0%12.0%复合活性稀释剂12.0%15.0%云母鳞片20.0%25.0%滑石粉等填料3.0%6.0%颜料5.0%9.0%助溶剂2.0%4.0%复合触变剂2.0%漆料和固化剂的配制按表2进行：表2漆料和固化剂配比（重量比）t（）102020303035漆料A/固化剂B（67）/1（78）/1（89）/12、性能测试按国家标准及企业标准对GFG1高性能防腐蚀涂料的主要性能指标进行测试，其结果如表3和表4。表3GFT1高性能防腐蚀涂料的物理性能指标项目指标测试方法漆膜颜色及外观色泽均匀、平整光滑 Q/HF254-98固化含量（%）95.0

14、Q/HF254-98表干h（20）3 BG172879实干h（20）24BG172879柔韧性（mm）1BG173179附着力（级）1BG172079冲击强度（J）4.9BG173279硬度（H）3BG173286耐磨性（500g、1000转）40mmgBG176879 表4GFT1高性能防腐蚀涂料耐蚀性能腐蚀介质浸泡时间试验结果30%硫酸溶液三个月漆膜无变化15%盐酸溶液二年漆膜无变化25%和饱和氢氧化钠溶液二年漆膜无变化10%饱和氯化钠溶液二年漆膜无变化汽油 二年漆膜无变化氨水 二年漆膜无变化酒精 二年漆膜无变化饱和尿素溶液 二年漆膜无变化海水 二年四、主要性能特点：综上所述，GFT1高性

15、能防腐蚀涂料具有以下主要性能特点：(1)抗渗性好，具有严酷环境下卓越的防护性能，耐酸、碱、盐、海水等腐蚀介质的长期腐蚀。(2)固体含量高达95左右，减少了溶剂挥发造成的资源浪费和环境污染。(3)涂层的物理机械性能突出，附着力强，抗磨耗性好，坚韧密实。(4)固化过程中溶剂挥发量极少，一道涂装可以很厚而不会形成针孔，减少了达到同样设计涂装厚度所需的施工道数(一)GFT1高性能防腐蚀涂料采用的关键技术绿色技术    在追求防腐蚀涂料高性能的同时，节约能源、保护生态环境这个具有国际意义的新课题对涂料工业提出了“无污染”的新要求。开发绿色产品，进行绿色创新，不仅可以减少污染

16、，改善环境，而且可以节约资源，降低成本，提高经济效益，因而成为全球涂料工业的一种发展趋势。GFT1高性能防腐蚀涂料以改性环氧树脂为基料，并以能参与交联固化而成为漆膜的活性稀释剂为溶剂，涂料的有效成分高达95左右。因此，施工中避免了由于溶剂挥发造成的污染，以及对施工人员们损害。采用低价鳞片填料    鳞片填料对于大幅度提高重防腐蚀涂料的耐蚀性能起到了关键作用。目前，国内外生产的重防腐蚀涂科普遍采用玻璃鳞片和不锈钢鳞片。由于此类鳞片的加工制造困难，价格昂贵，且在涂料中含量很高，使得由此制得的重防腐蚀涂料往往因成本很高而难以推广应用。因此，寻求某种价格便宜的鳞片状填料代

17、用品对于重防腐蚀涂料的实用化有相当重要的价值。    GFT1高性能防腐蚀涂料所采用的鳞片填料是一种来源广泛、价格便宜的矿产原料，具有优良的绝缘性、弹性和韧性，径厚比大，热膨胀系数小，在各种化学腐蚀介质中完全惰性，抗紫外线辐射。经特殊的方法进行表面处理后，完全可以替代昂贵的玻璃鳞片和不锈钢鳞片，达到降低成本的目的。无溶剂化    就目前而言，市场上所售的大部分涂料的挥发性溶剂含量均高达50左右。在施工中造成了大量的资源浪费和严重的环境污染。因此，开发高固体分涂料，使之无溶剂化正成为涂料研究的方向之一。所谓无溶剂涂料是一种不含或含少量挥

18、发性溶剂的涂料。     GFT1高性能防腐蚀涂料采用复合的活性稀释剂为溶剂，活性稀释剂由于带有环氧基而能与固化剂固化成膜，所以，该产品的固体含量高达95左右，大大减少了溶剂挥发造成的资源浪费，在同样设计厚度下，每公斤涂料所能涂刷的面积大大增加。因而降低了单位面积基树能突出的防腐蚀涂料，由于涂装工艺烦琐，要求苛刻，而在工程上往往难于实施。因此，在保证产品使用性能的基础上，简化工艺程序，提高施工效率，降低工程费用，具有十分现实的意义。GFT1高性能防腐蚀涂料涂装工艺简单，省工省时，具有以下特点：表面处理简单    本产品以改性环氧树脂为

19、基料，对金属和混凝土有很强的粘结力。因而对金属基体的表面处理要求相对较低，只要求除尽浮锈和油污即可。如采用本公司生产的“多功能钢铁表面处理液”，则经一次处理即同时可达到除油、除锈、磷化、钝化四种目的，在钢铁表面形成防护薄膜，并可提高与漆膜的附着力。涂装效率高    GFT1高性能防腐蚀涂料固化过程中溶剂挥发量极少，一道涂装可以很厚(300m)而不会形成针孔。所以该涂料可制成厚浆，只需23道即可达到设计厚度。近年来国际上流行的高压无空气喷涂使得该类厚桨型涂料的大面积施工成为可能。高压无空气喷涂的主要特点是涂装效率高(-500h)，没有回弹漆雾的飞扬现象，一次喷涂厚库

20、可达100300m，并可提高涂层的致密性、附着力及均匀性，且涂料中不混有压缩空气；水分和杂质，因而施工质量得到了保证。实现“底面漆合一”    该产品不仅具有极强的粘结力而能用作底漆，而且由于在其中添加了紫外线吸收剂而很好的改善了漆膜的耐候性。因此可以用于户外防护的面漆。由此实现了“底面涂合一”，简化了施工程序。(二)卓越的耐腐蚀性能    将FCT1高性能防腐蚀涂料与日本“中国涂料公司”的PERMAx玻璃鳞片涂料、中国石油天然气总公司“管道科学研究院”的GH8玻璃鳞片涂料、深圳市“高鼎涂料化工有限公司”的BW9300省工型重防腐蚀涂

21、料、“中国科学院金属腐蚀与防护研究所”的FT01重防腐涂料，进行常温耐化学介质性能对比。    结果表明，GFT1高性能防腐蚀涂料耐蚀性能优于其它几种重防腐蚀涂料，可以预见，其防护寿命也将较长。（三）GFT1高性能防腐蚀涂料防腐工程预算根据我公司以往承接的钢结构防腐工程的经验，作如下成本分析，供设计和使用单位参考：前处理费用人工除锈3元/喷砂除锈2040元/“多功能钢铁表面处理液”处理1.5元/防腐层材料费 表3防腐层材料费防腐层材料单价（元/）中等腐蚀（100200m）510强腐蚀（200300m）1015强腐蚀（300500m）1525 强腐蚀（500m涂层，

22、玻璃布二层）30涂料费用每道涂装2元/    以上工程预算未包括临时设施费、吊装费、税收等。    综上所述，GFT1高性能防腐蚀涂料是新一代的节能环保型重防腐蚀涂料。该产品物理机械性能突出、对各种腐蚀介质有很强的耐蚀能力，施工方便，工程造价低，防护寿命长，在国民经济工程建设中具有广泛的应用前景，必将产生良好的社会效益和经济效益。五、高性能防腐蚀涂料在环保行业中的应用    环保技术装备所涉及的治理对象相当复杂，其中包括多种有机、无机的酸、盐和细菌微生物等，对环保设备的隶属结构、混凝土结构有很强的腐蚀性，

23、一般的防腐蚀涂层难以抵御其长时间的侵蚀。    例如，治理燃煤烟气污染的湿法除尘脱硫器、经常处于高温、高湿、强腐蚀介质(H2SO3、NaOH)、高磨耗的环境中。对设备的防腐蚀能力要求很高。目前，一般采用耐酸水泥、花岗岩、橡胶衬里的酚醛玻璃钢等方法防腐，此法不仅造价较高，而且施工困难；采用花岗岩、耐酸水泥等防腐的设备笨重，运输、安装过程中易损易裂，维修难度也较大。迫切需要一种使用方便的防腐蚀涂料，以满足除尘脱硫主体设备的使用寿命在3万小时以上。    污水治理装备，尤其是工业废水的腐蚀介质相当复杂，不同行业及厂家的污水成份也不尽相同。水

24、处理设施(金属结构的罐、槽、管道等以及混凝土结构池)必须采用耐蚀、抗渗能力很强的防护层保护，才能使长期处于污水浸泡中的设备免受腐蚀，污水不致渗入地层。城市环卫机械的防腐问题，往往被生产厂家所忽视。由于采用的防腐蚀涂料耐蚀能力不强，造成环卫机械(垃圾车、粪车)的车厢、罐体在使用一年左右就被严重腐蚀，不仅影响市容。而且更换罐体造成费用增加，此外。由于填埋没施的防腐防渗能力差，造成垃圾填埋厂的渗漏，严重污染地下水体。   由上可见，有效地解决环保产品的防腐耐磨问题，对于提高环保设施的寿命、增大环保投资效益是至关重要的，采用高性能防腐蚀涂料是解决环保产品中腐蚀难题的重要途

25、径之一。1、高性能防腐蚀涂料的应用    高性能防腐蚀涂料，又称之为重防腐蚀涂料或者长效防腐蚀涂料，是指能够在恶劣的腐蚀环境下长期(一般指10年以上)使用的一种涂料。目前国内外生产的重防腐蚀涂料一般都是鳞片涂料。    鳞片涂料是以极薄的鳞片(玻璃鳞片、不锈钢鳞片等)作增强材料，以树脂作粘结剂所制成的一种高效能防腐涂料，其结构具有独特的抗渗性能。涂层内部含有相互平行、重叠排列的鳞片，形成有效地阻止介质侵入的屏障，产生迷宫效应，迫使介质迂回投入，难以接触到基体，从而大大延长了被保护基层材料的使用寿命。    

26、; 鳞片涂料及鳞片衬里的防腐蚀性能优良、施工简便、使用年限长、维护费用少，是一种简单、经济有效的防腐蚀方法。此项技术在近二十年来受到美、英、日等发达国家的普遍重视，已开发出多种性能良好的重防腐蚀涂料，并广泛应用于原油贮罐、化工设备、海上钻井平台、地下管道、机车车辆、大型河闸、跨海大桥、大型海轮等方面，均取得了明显的经济效果。    我国自80年代起首先在从日本引进的石化设备上采用重防腐涂料防腐，国内的高校、研究所在此后的十余年中开发了一批不同品种的重防腐涂料，并已应用于石化、船舶等行业，取得了一定的经济效益，目前，国内研制和生产单位主要有航天工业总公司三十一所、冶

27、金部建筑研究总院、华东理工大学、中船总公司六院、中国天燃气总公司、化工部涂料研究所、中科院金屑与防护研究所等。2高性能防腐蚀涂料FCT1    高性能防腐蚀涂料GFT1是航天工业总公司三院三十一所遵循当今国际上涂料工业发展的“四E”原则，即经济(Economy)、效果(Efficiency)、生态(Ecology)、能源(Energy)的原则，运用航天军工高技术研制生产的具有90年代国际水平的绿色重防腐蚀涂料。该产品有效成份高(固含量93)，涂层无毒，与金属及水泥有很强的附着力(I级)，机械强度高(冲击强度)4，9J、硬度3H)，耐磨耗性能好(1000g，500转

28、005g)，耐酸、碱、盐、油、污水、海水、盐雾及微生物等各种腐蚀介质的长期腐蚀分别浸泡饱和NaCl溶液二年，饱和NaOH溶液二年，30硫酸溶液三个月，漆膜无变化。 CFT1以改性环氧树脂为基料，并加入能参与交联固化成为漆膜的活性稀释剂，涂料有效成份高达95左右，不仅避免了施工中溶剂挥发造成的污染与浪费、减轻了对操作人员的损害，而且能在同样设计涂层厚度要求下，减少单位面积所用涂料，降低了涂层的成本。由于该产品对金属有很强的粘结力，因而对基体涂装前的表面处理要求相对较低，只要求除尽浮锈、油污和浮尘即可。    极少的挥发成分使厚涂(300m)成为可能，而不会形成针孔，

29、只需23道即可达到设计厚度。涂层在常温下即能固化，刷涂、喷涂都可。如使用先进的高压无空气喷涂。施工效率高(500h，无回弹漆雾，涂层致密、均匀，使施工质量得到保证。    “GFT1”中采用的特性鳞片填料，对于大幅度提高重防腐蚀涂料的耐蚀性能起到了关键作用，此种鳞片填料来源广泛、价格便宜，经特殊的表面处理后，完全可以替代经特殊工艺制作的昂贵的玻璃鳞片和不锈钢鳞片。因而使重防腐蚀涂料的成本大大下降，实际价格与普通防腐蚀涂料相当。3、高性能防腐蚀涂FGT1在环保装备中的应用    GFT1自从由军工转入民品以来，已先后有五十余家用户在环保装备中使用。对于中等强度以下的腐蚀，设计涂层厚度为200300m，涂刷两遍即可。如在较高温度的强腐蚀环境中，一般应采用此涂料与玻璃纤维布相结合的结构，形成鳞片树脂涂料玻璃钢的独特衬里，以增强其耐蚀性。下面介绍几个具体应用实例。     大连环保设备工程公司生产的多管式锅炉除尘脱硫设备，接触腐蚀性很强的亚硫酸、烧碱，以及烟气中粉尘的磨擦。设备若采用普通钢板，运行不到一年就会严重损坏；选用钛钢则成本太高。    根据这种情况，设计时采用添加了耐磨填料的GFT1做防护层，增强耐磨性。按不同部位的不同腐蚀情况，分别用12层玻璃纤维