重防腐ppt(2)课件(PPT 25页)

1、重防腐涂料制作：傅燕飞 方禄辉 马亚飞 林雨第1页，共25页。重防腐涂料目录概念及意义重防腐涂料及涂装特点重防腐涂料的应用领域常用重防腐涂料介绍重防腐涂料的作用机理 我国重防腐涂料的发展第2页，共25页。什么是重防腐涂料？防腐涂料，一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一种涂料。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命。重防腐涂料(Heavy - duty Coating)是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里使用， 包括底漆和面漆的配套涂料。重防腐有两方面的含义，一是指腐蚀环境恶劣 ； 二是指保护寿命长。所以， 使用寿命更长，

2、适应更苛刻环境的涂料， 均可称为重防腐涂料。第3页，共25页。第4页，共25页。重防腐涂料的意义重防腐涂料是高性能的防腐蚀涂料 与常规防腐蚀涂料相比，它能够在苛刻的腐蚀环境中应用， 例如， 重防腐蚀涂料可用于 C5-1 ( 严重腐蚀的工业区) 和C5-M( 严重腐蚀的海洋环境 ) ， 而常规防腐蚀涂料就难以胜任。 一般重防腐涂 料在海洋环境和化工大气下， 至少可使用 10年以上； 而在酸、 碱、 盐及溶剂介质中， 且有一定温度的条件 下， 通常也可使用 5 年以上， 而常规防腐蚀涂料无法 实现，在苛刻腐蚀环境下，常规防腐蚀涂料要花上 2 - 3 倍于重防腐涂料的成本费用才能应付。故重防腐 涂料

3、因苛刻环境而生， 为重大设施履行其重要使命。 第5页，共25页。 重防腐涂料特点多层涂料膜厚度 特点高性能重 防腐涂料 的一般干膜厚度要达到 2 0 0 m或 3 0 0 m 以上 ，厚者更可以达到 5 0 0 2 0 0 0 m。重防腐涂料一般由底漆、 中间层 、 面漆等三部 分组成对各种腐蚀性介质有 良好的耐蚀性 ，在严酷 的腐蚀环境中使用 ， 防腐期长达 1 0 5 0年。 第6页，共25页。重防腐涂料所用树脂 重防腐涂料发展的关键是高性能的耐腐蚀合成树脂的开发。 对合成树脂的要求主要是 ： 对金属 有 良好的附着力 ， 有良好的物理一 机械性能 ， 对各 种介质( 化工气体 、 酸 、

4、 碱 、 盐 和溶剂) 有优 良的耐 蚀性， 能有效地抵制各种介质对涂层的渗透 ， 能在 各种条件下进行方便的施工并达到对涂层厚度和 涂层结构的设计要求。 目前，在重防腐涂料中较常用的树脂是酚醛树脂、 环氧树脂 、 聚氨酯 和含氯的聚乙烯类树脂 ,还有用丙烯酸、有机氟树脂及高耐蚀性的不饱和聚酯树脂等。 第7页，共25页。重防腐涂料所用的填料、 颜料 ( 1 )填料 ： 填料主要选择耐酸碱 、 耐化学介质 腐蚀的硅盐类 ， 如滑石粉、 硅藻土、 石英粉等。 ( 2 )颜料： 颜料选择耐化学介质优 良的钛 白 粉 、 酞菁蓝 、 氧化铁红、 炭黑、 氧化铬绿 、 导 电炭黑 等 。 第8页，共25

5、页。 重防腐涂料的作用机理一、成膜剂的作用 在采用防腐涂料进行防腐时，防腐涂料能够起到增强极化的作用，这种作用主要是靠防锈颜料来实现的，而增大防腐涂层内部电阻主要决定于防腐涂料中的树脂（成膜剂）的种类。支配腐蚀环境中防腐涂层电阻大小的是水、氧、电解质及其它有害物质对防腐涂层的透过率。但是防腐涂层表面往往存在许多肉眼看不到的微小针孔，由于这些针孔的存在，外部的腐蚀性物质还是会渗入防腐涂层内部与底金属发生反应引起金属腐蚀。因此必须增加防腐涂层的层数，使针孔减少到最低限度，才能起到防腐作用。不同的树脂（成膜剂）产生的针孔数量不同，防腐效果也不同。一般来说，合成树脂、天然树脂或纤维素、天然橡胶的衍生物

6、等作为成膜剂的涂层比油性防腐涂料的防腐涂层产生的针孔要少，有较好的防腐效果。第9页，共25页。二、防锈颜料的作用 用于防腐涂料的防锈颜料的种类较多，其常见有以下几种： 与成膜剂起反应形成致密的防腐涂层； 颜料是碱性物质，溶于水则形成碱性环境； 水溶性的成分到达金属表面使表面钝化； 与酸性物质反应使其失去腐蚀能力； 水溶性成分或与成膜剂的反应生成物在水中溶解变为防腐成分等。防锈颜料的上述防腐作用通常是同时存在的，其防腐机理包括下列物理的、化学的、电化学的三个方面。第10页，共25页。物理防腐作用。适当配以与油性成膜剂起反应的颜料可以得到致密的防腐涂层使物理的防腐作用加强。例如含铅类颜料与油料反应

7、形成铅皂使防腐涂层致密，从而减少了水、氧有害物质的渗透。磷酸盐类颜料水解后形成难溶的碱式酸盐，具有堵塞防腐涂层中针孔的效果。而铁的氧化物或具有鳞片状的云母粉、铝粉、玻璃薄片等颜料填料均可以使防腐涂层的渗透性降低，起到物理的防腐作用。化学防腐作用。当有害的酸性碱性物质渗入防腐涂层时，能起中和作用变其为无害物质，这也是有效的防腐方法。尤其是巧妙地采用氧化锌、氢氧化铝、氢氧化钡等两性化合物，可以很容易地实现中和酸性或碱性的有害物质而起防腐作用，或者能与水、酸反应生成碱性物质。电化学防腐作用。从涂层的针孔渗入的水分和氧通过防腐涂层时，与分散在防腐涂层中的防锈颜料反应形成防腐离子。这种含有防腐离子的湿气

8、到达金属表面，使钢铁表面钝化(使电位上升)，防止铁离子的溶出，铬酸盐类颜料就具有这种特性。或者利用电极电位比钢铁低的金属来保护钢铁，例如富锌涂料就是由于锌的电极电位比钢铁低，起到牺牲阳极的作用而使钢铁不易被腐蚀。第11页，共25页。重防腐涂料的应用领域 ( 1 )新兴的海洋工程：如海上设施、 海岸及海 湾构造物、 海上石油钻井平台等，这正是我国今后 “ 十二五” 规划所迫切需求的。 ( 2)现代交通运输：如高速公路护栏、 桥梁、 船 舶、 集装箱、 火车及铁道设施 、 大飞机、 汽车、 机场设 施等， 这也是我国“ 十二五” 规划所迫切需求的。 ( 3)能源工程：如水利设备、 水缸、 气缸、

9、石油 精制设备、 石油贮存设备( 如油管、 油缸等 ) 、 煤矿、 输变电设备等， 特别是新能源， 如水电、 风电、 太阳能 和核电等， 这也是我国 “ 十二五” 规划所迫切需求的。 第12页，共25页。4)大型工业企业：如造纸设备、 医药设备、 食 品化工设备、 金属容器内外壁、 化工、 钢铁、 石化厂的 管道、 贮槽、 矿山冶炼、 水泥厂设备、 有腐蚀介质的地 区、 墙壁和水泥构件等。 ( 5)市政设施 ：如煤气管道及其设施、 天然气管 道、 饮水设施、 垃圾处理设备等。第13页，共25页。第14页，共25页。常用重防腐涂料介绍环氧重防腐涂料环氧重防腐涂料以环氧树脂为漆基，用特种橡胶和煤焦

10、沥青、石油树脂等加以改性，加入颜料、填料、助剂及固化剂，制成双组份重防腐涂料(I型、II型) 。环氧重防腐涂料属于物理防腐型，有诸多品种如：环氧煤沥青、环氧铁红、环氧云铁、环氧铝粉、环氧玻璃鳞片涂料等。该类涂料能形成致密的抗渗透性漆膜， 有效阻止水气和氧气等腐蚀介质与钢铁表面接触， 防止腐蚀发生， 具有良好的耐酸、 碱、 盐腐蚀，耐大气腐蚀和耐磨损、涂层附着力强、收缩率低、机械性能高、无针孔、电绝缘性能好，一次成膜厚度可达150400 m。第15页，共25页。该类涂料适用海洋石油钻井平台驻船舶、油气田输油、气、水管道、城市自来水、煤气管道、 矿山和矿井下设施、 机车车辆等钢结构和钢筋混凝土结构

11、的防腐。该类涂料在国内外均被应用于各类管道防腐，尤其在我国， 环氧煤沥青涂料是埋地管道防腐的主力品种，取得了良好效果。PL 型环氧煤沥青管道重防腐涂料由特种树脂、煤焦沥青、防锈颜料、助剂、溶剂、固化剂等组成，分A、B 组份包装。该涂料具有优异的防锈性和耐化学腐蚀性。良好的物理机械性能，附着力强，漆膜坚韧，耐磨、耐水、耐海水、耐盐雾性能佳。在埋地管道外壁的防腐施工中经缠绕玻璃布， 固化后形成类似玻璃钢结构的涂衬层， 具有优异的电绝缘性。适用于海上构件、各种输水、输液、输气管道、地下管道、贮罐、污水处理设备及化工设备、混凝土构件、厂房等。第16页，共25页。鳞片玻璃重防腐涂料鳞片玻璃是指厚度为34

12、m 的鳞片状薄玻璃制品。主要用合成树脂的混合材料和防腐蚀涂料等领域作为重要添加剂材料， 配合使用的底层树脂有环氧类和聚酯类等树脂。一般在厚度为1mm的涂料层中约有120150 片层叠的玻璃鳞片，它可以防止腐蚀性离子和雨水的浸透。使用这种鳞片玻璃涂料时， 要在钢材等金属物体表面预先涂布上一层打底材料， 然后再涂上一层2001000m厚的鳞片玻璃涂料。第17页，共25页。氟碳涂料 氟碳涂料是以有机氟聚合物或有机氟改性聚 合物为主要成膜物质的涂料， 碳氟键离解键能高达 4 60 M/mo l ( CH键能为 413 KJ/mol ,CC键能为347 KJ/mol) ， 而且碳氟键又很短 , 所以氟树

13、 脂有 良好的力学性能和优异的耐化学 品性 、 耐候 性、 耐久性、耐腐蚀性。1 9 6 1年， 以偏 氟 乙烯 ( P V D F ) 为代表的氟树脂涂料问世以来， 氟树脂 品种发展十分迅速。这种高性能的氟树脂涂料具 有 2 0年的户外耐久性， 在国内外引起了极大的重 视， 已在耐酸雨涂料、 耐温防腐涂料、 防污涂料等 方面得到应用。 但是 P V D F不溶于普通有机溶剂， 不能在常 温下固化， 为了保证施工性能， 常需要涂装底漆， 施工性能较差 第18页，共25页。 富锌涂料 目前在钢结构重防腐领域， 全世界都已普遍进 入以富锌涂料为底漆的重防腐涂装时代。这些富锌 底漆在加速腐蚀测试中表

14、现出了对底材的杰出保护 性能， 因此直到目前， 在重防腐领域其它传统防锈颜 料体系的性能仍然无法达到富锌底漆的水平。 现在富锌涂料中多采用鳞片状锌粉替代球状锌粉。富锌涂料的防腐机理是在腐蚀的前期,通过锌粉的溶解牺牲，对钢铁起到阴极保护作用； 在 后期，随着锌粉的腐蚀,在锌粉颗粒中间沉积了许 多腐蚀产物,，这些较密而微碱性腐蚀产物不导电，填塞了颜料层，阻挡屏蔽腐蚀因子的透过，即后阶 段是由屏蔽作用而起防腐蚀效果 。 第19页，共25页。富锌涂料种类有机富锌有机常用环氧树脂、 氯化橡胶、 乙烯基树脂和聚氨 酯树脂为成膜基料 ， 最为常用的是环氧富锌涂料 ， 其中聚酰胺 固化环氧富锌底漆是有机富锌底

15、漆中 应用最大的品种之一。锌是作为牺牲极 的颜填料 与树脂 、 填料 、 溶剂聚合成涂料 ， 对金属基材面进 行保护， 但缺乏给予金属基材面实施重防腐的功 能特性。因此基于富锌涂料的研究主要集中在无 机领域 。 溶剂型无机富锌溶剂型无机 富锌涂 料是以正硅酸 乙酯为成膜物 质， 正硅酸乙酯吸收空气中的水分发生水解反应 生成大分子量的低聚物， 当溶剂挥发后形成膜， 低 聚物继续吸收水分交联生成高聚物。水性无机富锌水性无机富锌涂料是以硅酸盐为基料， 利用空 气中二氧化碳和水汽与硅酸盐进行反应产生碳酸 盐的同时， 锌粉与硅酸盐反应生成硅酸锌高聚物。 但是由于水性富锌涂料是以水为溶剂， 水的 汽化热较

16、高， 会导致水型比有机型实干慢一些， 受 周围环境的温度、 湿度等因素影响， 温度太低或太 高均会导致涂膜龟裂。第20页，共25页。我国重防腐涂料的发展在国外日益重视重防腐涂料的研究开发的同时，我国也加快了重防腐涂料的研究与生产， 认识到了在化工、石油等行业中，由于苛刻腐蚀介质和介质的高温、高流速、 冲击等因素， 使得重防腐涂料的开发应用成为一种趋势， 一方面重防腐涂装有优秀的防腐能力， 另一方面它的使用寿命大大延长， 尤其对现代化连续的大生产， 更能显示出卓越的经济效益。我国生产的重防腐涂料固体分含量高( 75 %) ，重防腐的复合膜厚达150 400m，能承受苛刻的环境条件， 有效使用寿命5 8年， 某些品种达15 年以上， 是防腐蚀介质能力更强、 功效更好、 时效更长的重防腐涂料体系，单品种重防腐涂料的综合性能有一定的缺陷， 使用有局限性， 而重防腐涂料体系是多种涂料的有机结合，它使涂层的综合性能得到充分发挥。第21页，共25页。我国的防腐蚀涂料研究开发发展很快，在传统的常用的防腐蚀涂料的基础上开发出了许多性能优异的新型防腐蚀涂料，并应用于实际工程中，实践证明， 这些新型防腐蚀涂料性能优异， 有些品种的性能指标已赶上或超过国外的同种涂料， 如