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首頁 >> 技術文章 >> 重防腐用不銹鋼磷片的制作及涂料的研究


重防腐用不銹鋼磷片的制作及涂料的研究 1 前言磷片粉末由于其特殊的性能，在涂料中得到廣泛的應用。市場上常見的磷片粉末涂料有玻璃鱗片類涂料，它是一類耐蝕厚漿涂料，是把片徑數毫米、厚度2μm～10μm的玻璃鱗片混合在聚酯、酚醛和環氧等合成樹脂中，輔以必要的偶聯劑、增塑劑、固化劑、顏料和溶劑等，用專業施工方法使鱗片平均分布于樹脂涂層中，每毫米厚的樹脂中可平行分布100多層鱗片。50年代(美)已開始用薄玻璃片作樹脂的增強材料用于襯里內，以提高抗蝕性、抗滲透性，減小收縮率和熱膨脹系數。我國已成功地把玻璃鱗片樹脂用于聯堿碳酸化塔、陽離子交換柱、酸貯槽、油罐等的內襯防腐。鱗片玻璃鋼的防滲透能力明顯優于纖維增強的玻璃鋼。玻璃鱗片涂料是近年來開發的防腐蝕涂料，品種還在發展，性能研究也有待深入。玻璃鱗片已由人工吹制發展為機械化生產。除了玻璃鱗片外，還有不銹鋼鱗片、云母鱗片和鋁鱗片等。本文對不銹鋼磷片各用其配制的涂料進行了研究，認為不銹鋼鱗片是一種很好的防腐涂料的原料。不銹鋼是一系列在空氣，水，鹽的水溶液，酸以及其它腐蝕介質中具有高度化學穩定性的鋼種。在空氣中耐腐蝕的鋼稱為"不銹鋼"，在各種腐蝕性較強的介質中耐腐蝕的鋼種稱為"耐酸鋼"。通常，我們把不銹鋼與耐酸鋼統稱為不銹耐酸鋼，或簡稱為不銹鋼。根據習慣用法，不銹鋼一詞常包括耐酸鋼在內。 2 不銹鋼磷片的制作工藝和性能 2.1 不銹鋼磷片的化學成份：(wt%)[1] 304 ：C 0.03-2.0 Cr 18-20 Ni 10-12 Si 0.7-0.8 Mn <0.2 O <0.05 Fe余 304L： C <0.03 Cr 18-20 Ni 10-12 Si 0.7-0.8 Mn <0.2 O <0.05 Fe余 316：C 0.03-2.0 Cr 16-18 Ni 12-14 Mo 2-3 Si <0.1 Mn <2.0 O <0.05 Fe余 316L： C <0.03 Cr 16-18 Ni 12-14 Mo 2-3 Si <0.1 Mn <2.0 O <0.05 Fe余 2.2 不銹鋼磷片的形狀：一般為近似圓形的片，周邊開裂不完整。當采用球磨方式時，如選用-320目的粉加工成的片，其直徑<100微米，片的厚度<0.5；如果選用的是-100目的不銹鋼粉加工成的磷片，其厚度<140微米，片的厚度<0.5。如查采用軋制的方法加工成的不銹鋼磷片，其形狀為長條形的，性能比較差，不般不采用。 2.3 不銹鋼磷片的制作分為二步：首先采用霧化方法制成不銹鋼粉，可采用的方法有水霧化法和氣霧化法，[1][2][3][4] 其工藝流程為：選用不銹鋼原料--中頻感應爐內熔化--成份調整--脫氧除渣--霧化制粉--質量檢測--篩分--包裝入庫主要用到的設備有：中頻感應熔爐、高壓水泵或高壓氮氣源、全封閉式制粉裝置、循環水水池、篩分和包裝設備、檢測儀器等。在制得了細的不銹鋼粉末后，接下來后是將不銹鋼粉制成不銹鋼磷片，可采用軋制或球磨的方法，其工藝流程為：選用不銹鋼粉末原料--球磨或軋制--質量檢測--篩分--包裝入庫 3 片狀金屬的防腐機理加入片狀鋅粉和鋁粉組成的耐腐蝕涂料，例如達克羅（鋅鉻膜）涂料[5]，其防腐的機理是：該涂層在腐蝕環境下，會形成無數個原電池，即先腐蝕掉電位較負的鋅、鋁鹽類，直到它們被消耗后才有可能腐蝕至基體本身，屬于鋅、鋁的受控犧牲陽極保護作用之上的涂層，所以它的防腐性能與膜的厚度成正比。以磷片狀不銹鋼組成的涂料，不銹鋼磷片在涂層中與基料緊密結合，一層層覆蓋在金屬基體的表面，阻擋了外外來的化學介質的侵蝕。保護了基體。同時，由于不銹鋼磷片本身能形成防腐效果很好的鈍化膜，此鈍化膜在受到機械損傷后能夠自行修復。 4 不銹鋼磷片涂料的制作及涂復工藝流程：環氧樹脂、助劑、填料的混合--》不銹鋼磷片、溶劑--》涂復--》涂層質量檢查 4.1 環氧樹脂涂料配方重量份環氧樹脂 48 固化劑 6 氧化鋅 8 溶劑適量不銹鋼磷片 28 4.2 制備: 在混合器中，加入環氧樹脂、氧化鋅、溶劑，充分混合。不銹鋼磷片涂料應采取以下分散步驟：細心加入全部不銹鋼磷片，慢慢加入溶劑或稀釋樹脂，讓不銹鋼磷片浸漬1-2分鐘，最好用漿式攪拌器以極低剪切力攪拌約5分鐘，在分散過程中必須避免高機械力。將混合好的不銹鋼磷片加入到樹脂中混合，在使用之前加入固化劑混合均勻。 4.3 涂復 :對于要涂復的對象的表面必須進行除油除銹的處理，可采用噴砂或其它能達到除油除銹要求的處理方法。[6] 本涂料可應用在石油化工管道、海洋鉆井平臺、大型閘門、船舶、污水池、煤氣柜等地方。 5 不銹鋼磷片與玻璃磷片的比較目前在重防腐涂料中，常用的磷片狀材料有云母粉、云母氧化鐵、片狀鋅、片狀鋁、不銹鋼磷片等，其中玻璃磷片應用較廣。由于玻璃屬于脆性材料，薄化比較困難，玻璃磷片的厚度一般在三到八微米。不銹鋼磷片比玻璃磷片柔軟，厚度薄，一般小于一個微米，并且與環氧樹脂的相容性好，附著力強，在涂層中呈多層魚磷狀排列，在涂層中阻礙外來介質的侵蝕作用要比玻璃磷片強。同樣的，不銹鋼磷片因為具有金屬固有的特點，所以其機械性能、耐磨性能、抗沖擊性能比玻璃磷片好。不銹鋼磷片涂料用于重防腐涂料中，由于其本身的優良耐蝕性能，它的加入增強了涂層的耐化學藥品性以及抗老化的性能，同時增強了涂層耐磨耐溫度變化的性能。不銹鋼磷片在涂層中與基體相互平行疊加排列，形成致密的防滲透層。據測算，在一到二毫米左右厚的涂層中不銹鋼磷片層的分布可達到上百層，延長了介質滲透擴散的路程，使得介質須經過彎彎曲曲的路徑才能滲透擴散到金屬基體的表面。不銹鋼磷片在涂層中形成了無數的微小區域，將環氧樹脂中的微裂紋、微氣泡切割分離開來，減少了涂層與金屬基體之間的熱膨脹系數之差，降低了涂層硬化時的收縮率以及涂層內部的應力。抑制了涂層龜裂、剝落，提高了涂層的粘結力和抗沖擊性。來自：（中國腐蝕網）24

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