高溫（阻燃）玻璃鱗片廠家【報價】

近年來，石化企業(yè)加工高含硫原油的比重日益增加，煉廠酸性氣(硫化氫)的處理問題也日益突出，為了滿足環(huán)保要求，目前多采用濕接觸法酸性氣制硫酸(wsa)技術來解決酸性氣帶來的后顧之憂。該工藝同時具有介質(zhì)腐蝕性強、處理煙氣溫度高、so2吸收液固體含量高、磨損性強、設備防腐區(qū)域大、施工技術質(zhì)量要求高、防腐蝕失效后維修難等特點[1-2]。目前常用的煙道防腐材料有耐酸磚-耐酸膠泥、鋼-鈦復合結(jié)構、鋼-不銹鋼復合結(jié)構等，但均存在漏風系數(shù)大、密封不嚴、成本很高的缺點。因此，開發(fā)和使用一種能夠在硫酸露點下腐蝕環(huán)境中*使用的涂層，對解決硫酸裝置腐蝕、提高其使用壽命、減少能耗具有重要意義。

乙烯基酯樹脂是一種熱固性聚合物，結(jié)合了環(huán)氧樹脂的優(yōu)良耐蝕性能和力學性能，同時又具備了不飽和聚酯樹脂快速固化的工藝性能[3]。乙烯基酯樹脂是分子兩端含有乙烯基酯基團，中間骨架為環(huán)氧樹脂的一類不飽和樹脂，目前已廣泛應用于化工、冶金、建筑等國民經(jīng)濟各部門的防腐領域[4]。本研究針對濕法脫硫裝置中的腐蝕環(huán)境，以酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂為主要成膜物質(zhì)，對耐熱填料及玻璃鱗片的配比進行優(yōu)化，使涂層在180℃下具有優(yōu)異的機械性能和良好的防腐性能，并討論了涂層在不同溫度及不同濃度的硫酸溶液中的耐腐蝕性，以確定涂層在不同濃度硫酸中的耐熱溫度，為實際應用提供了依據(jù)。

高溫（阻燃）玻璃鱗片廠家【報價】

1 實驗部分

1.1 原料

成膜物質(zhì):酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂(mfe-w1、mfe-w3):上海華東理工大學華昌聚合物有限公司;促進劑:異辛酸鈷，上海華東理工大學華昌聚合物有限公司;固化劑:過氧化甲乙酮(m50)，天津阿克蘇諾貝爾過氧化物有限公司;溶劑:苯乙烯，天醫(yī)化學試劑廠;填料:納米二氧化硅，安徽科納新材料有限公司;玻璃鱗片，河北文安玻璃鱗片廠。

1.2涂料的制備

本實驗所制備的涂料是一種可常溫固化的防腐涂料。首先將一定量的成膜物、顏填料、溶劑和助劑混合，在高速攪拌下充分分散，并通過錐形磨進行充分研磨。然后加入適量玻璃鱗片，降低攪拌速度并延長攪拌時間，zui后按照一定比例加入固化劑與促進劑，制得防腐涂料。

1.3 試片的制備

用200目的水磨砂紙將馬口鐵片表面鍍錫膜除去，清洗干燥。用刷子將所制備的防腐涂料涂覆在打磨后的馬口鐵片上，控制涂覆量保證涂層均勻、平整。

1.4 性能測試

1.4.1 熱保留率的確定

為了對不同溫度下涂層機械性能進行總體評定，設計一套評分規(guī)則。根據(jù)gb/t1720—1979(1989)《漆膜附著力測定法》、gb/t1732—1993《漆膜耐沖擊性測定法》、gb/t1731—1993《漆膜柔韌性測定法》分別對不同溫度下涂層附著力、耐沖擊性和柔韌性進行測量。并且分別對測量結(jié)果進行評分，將涂層各機械性能評分加和，記為涂層在該溫度下的得分。然后根據(jù)式(1)計算出涂層在該溫度下的熱保留率。

1.4.2 涂層抗?jié)B性評估

將試驗樣品放入電解池后，加入容量2/3的3.5%的nacl溶液。將電解池中的輔助電極、參比電極、工作電極與儀器接通，交流正弦信號的幅值為10mv，測量頻率范圍為100khz～0.1hz。監(jiān)測研究電極的腐蝕電位，待研究電極的腐蝕電位趨于穩(wěn)定后，便可進行阻抗測量。相同條件下阻抗值越大，抗?jié)B性越好。

1.4.3 不同溫度下濃硫酸浸泡實驗

將制備的涂料在打磨過的馬口鐵片兩面均勻涂覆。將涂覆雙面涂層的試片放置到500ml水熱反應釜中，向其中加入一定濃度的硫酸，然后密封放入烘箱中烘烤，觀察涂層是否開裂、起泡或脫落。

2 結(jié)果與討論

2.1 成膜物耐熱性討論

本實驗選取mfe-w1型和mfe-w3型酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂進行對比，對2種樹脂在不同溫度下機械性能的變化進行討論。將樹脂與固化劑、促進劑按一定比例混合后制成試片，把所制試片置于不同溫度下烘烤2h，測得樹脂在不同溫度下的機械性能及熱保留率，結(jié)果如表1、表2所示。

表1 溫度對mfe-w1性能的影響

表2 溫度對mfe-w3性能的影響

由表1、表2可知，2種樹脂涂層在室溫下機械性能均可以達到，但隨著溫度的升高機械性能開始不斷下降，涂層開始失效。對比發(fā)現(xiàn)，mfe-w3涂層在140℃左右出現(xiàn)機械性能下降的現(xiàn)象，耐熱溫度高于mfe-w1涂層，因此選用mfe-w3型酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂作為涂料的主要成膜物。

2.2 耐熱填料配比的優(yōu)化

納米材料具有*相界面面積，使它具有許多宏觀物體所不具有的新穎的物理、化學特性。通過精細控制納米材料在高聚物中的分散與復合，能夠在樹脂較弱的微區(qū)內(nèi)將其補強、填充、增加界面作用力、減少自由體積的作用，僅以很少的量就能在一個相當大的范圍內(nèi)有效地改善復合材料的綜合性能，不僅起到增強、增韌、抗老化作用，而且不影響材料的加工性能[5-7]。

本實驗選用納米二氧化硅作為耐熱填料改善涂層的機械性能及耐熱性，但由于納米粒子極易團聚不易分散，只能少量添加，因此配合其他耐熱填料共同使用，以進一步提高涂層的耐熱溫度。在前期大量實驗基礎上，本研究選擇a、b、c3種耐高溫填料，以180℃下的熱保留率為主要判定指標，對各物質(zhì)選取了3個水平，做了四因素三水平的正交實驗(取10g樹脂)。正交實驗表及實驗結(jié)果分析見表3、表4。

表3 四因素三水平正交實驗表

表4 四因素三水平正交實驗設計及結(jié)果分析

由表4中均值可以看出，因素a，b，c，d變化均呈先贈大后減小的趨勢，因此選取配方為a2b2c2d2，即填料質(zhì)量比為0.3∶2∶3.5∶3時涂層耐熱性，重復3次a2b2c2d2配方制成試片測得180℃的熱保留率平均值為99%。說明通過加入填料并優(yōu)化配比，可以大大提高涂層的耐熱溫度，使涂層在180℃下仍然具有優(yōu)異的機械性能。

2.3 玻璃鱗片質(zhì)量對提高抗?jié)B性能的影響

玻璃鱗片防腐層因其具有與金屬基材附著性良好、耐沖擊、耐候性好、施工效率高等優(yōu)點，已成為燃煤電廠濕法煙氣脫硫(fgd)中應用zui廣泛的防腐措施[6]。乙烯基樹脂本身具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，而玻璃鱗片的添加使這一防腐襯層形成由連續(xù)的片層填料構成的迷宮型密封體系結(jié)構，有效延長了腐蝕介質(zhì)滲透的途徑，并且有序分散的玻璃鱗片分散松弛了襯里層固化成型時所產(chǎn)生的殘余應力，從而解決了傳統(tǒng)襯里技術的介質(zhì)滲透及殘余應力的破壞腐蝕失效兩大難題[7]。

為了研究玻璃鱗片質(zhì)量對涂層抗?jié)B性能的影響。選取10g樹脂與8.8g填料，分別加入1g、2g、3g、4g、0g玻璃鱗片，測得各組涂層在3.5%nacl溶液浸泡過程中的交流阻抗圖，如圖1、圖2所示。

圖1 涂層浸泡7d bode圖

圖2 涂層浸泡60d bode圖

由圖1和圖2可以看出，在浸泡過程中，涂層總阻抗隨時間延長而減小，但在bode圖中只含有一個時間常數(shù)，其等效電路都可以用圖3表示，其中rc為涂層極化電阻，cc為涂層電容，rs為溶液電阻，ω為正弦波角頻率，j代表阻抗虛部部分。圖3所示等效電路總阻抗(z)如式(2)所示。

圖3 模擬等效電路圖

圖4 涂層單位面積電阻隨時間的變化

由圖4可以看出，添加玻璃鱗片的涂層電阻rc下降的速度要小于未添加玻璃鱗片的涂層，說明玻璃鱗片的加入可以有效提高涂層抗?jié)B性能，降低涂層電阻減小的速度。當樹脂和玻璃鱗片配比為10∶3(質(zhì)量比)時，rc下降速度zui慢，涂層電阻*保持在109(ω·cm2)以上，具有很好的防腐性能。

2.4 涂層性能

2.4.1 涂層基本機械性能

涂層機械性能如表5所示。

表5 涂層機械性能

2.4.2 涂層耐硫酸性能

針對所制備涂料耐高溫濃硫酸性能進行了討論，分別在不同溫度和濃度的硫酸溶液中浸泡，確定所制得涂料耐高溫濃硫酸性能的極限，根據(jù)測得的濃度和溫度范圍選擇可應用的腐蝕環(huán)境，確保生產(chǎn)過程的安全性。將試片置于不同溫度不同濃度的硫酸溶液中浸泡72h，觀察涂層形貌，結(jié)果如表6所示。

表6 涂層在不同溫度濃度硫酸中的耐蝕性

浸泡過程中，涂層在溫度及濃度較低的硫酸溶液中具有良好耐蝕性和穩(wěn)定性，涂層表面無變化。但隨著溫度和濃度的升高，涂層表面開始出現(xiàn)一定變化，甚至失效破裂。由表6可以看出，在濃度60%的硫酸溶液中涂層耐熱溫度可以達到180℃，在濃度70%的硫酸溶液中涂層耐熱溫度可以達到160℃，在濃度80%的硫酸溶液中涂層耐熱溫度可以達到100℃，在此溫度濃度范圍內(nèi)涂層表面無變化，且具有良好的耐腐蝕性，可以作為選擇工作環(huán)境的主要依據(jù)。

3 結(jié)語

(1)對比發(fā)現(xiàn)mfe-w3型酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂耐熱溫度高于mfe-w1型樹脂，更適合作為成膜物。mfe-w3涂層試片在140℃機械性能開始出現(xiàn)下降趨勢，并隨溫度升高機械性能持續(xù)下降。加入具有優(yōu)異耐熱性的納米二氧化硅并配合其他填料大大改善了涂層的耐熱性，使其在180℃環(huán)境中保持優(yōu)異的機械性能。

(2)研究發(fā)現(xiàn)加入玻璃鱗片可使涂層電阻*保持穩(wěn)定，有效提高涂層的抗?jié)B性能，當樹脂與玻璃鱗片質(zhì)量比為10∶3時效果，可zui大程度延長涂層的防腐時間，涂層電阻可以*保持在109ω·cm2以上。

(3)通過高溫濃硫酸的浸泡實驗，發(fā)現(xiàn)制得的涂層可在一定溫度和濃度范圍內(nèi)的硫酸溶液中保持良好的耐腐蝕性，可應用于高溫濃硫酸的腐蝕環(huán)境，具有良好的發(fā)展前景。

近年來，石化企業(yè)加工高含硫原油的比重日益增加，煉廠酸性氣(硫化氫)的處理問題也日益突出，為了滿足環(huán)保要求，目前多采用濕接觸法酸性氣制硫酸(wsa)技術來解決酸性氣帶來的后顧之憂。該工藝同時具有介質(zhì)腐蝕性強、處理煙氣溫度高、so2吸收液固體含量高、磨損性強、設備防腐區(qū)域大、施工技術質(zhì)量要求高、防腐蝕失效后維修難等特點[1-2]。目前常用的煙道防腐材料有耐酸磚-耐酸膠泥、鋼-鈦復合結(jié)構、鋼-不銹鋼復合結(jié)構等，但均存在漏風系數(shù)大、密封不嚴、成本很高的缺點。因此，開發(fā)和使用一種能夠在硫酸露點下腐蝕環(huán)境中*使用的涂層，對解決硫酸裝置腐蝕、提高其使用壽命、減少能耗具有重要意義。

乙烯基酯樹脂是一種熱固性聚合物，結(jié)合了環(huán)氧樹脂的優(yōu)良耐蝕性能和力學性能，同時又具備了不飽和聚酯樹脂快速固化的工藝性能[3]。乙烯基酯樹脂是分子兩端含有乙烯基酯基團，中間骨架為環(huán)氧樹脂的一類不飽和樹脂，目前已廣泛應用于化工、冶金、建筑等國民經(jīng)濟各部門的防腐領域[4]。本研究針對濕法脫硫裝置中的腐蝕環(huán)境，以酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂為主要成膜物質(zhì)，對耐熱填料及玻璃鱗片的配比進行優(yōu)化，使涂層在180℃下具有優(yōu)異的機械性能和良好的防腐性能，并討論了涂層在不同溫度及不同濃度的硫酸溶液中的耐腐蝕性，以確定涂層在不同濃度硫酸中的耐熱溫度，為實際應用提供了依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 原料

成膜物質(zhì):酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂(mfe-w1、mfe-w3):上海華東理工大學華昌聚合物有限公司;促進劑:異辛酸鈷，上海華東理工大學華昌聚合物有限公司;固化劑:過氧化甲乙酮(m50)，天津阿克蘇諾貝爾過氧化物有限公司;溶劑:苯乙烯，天醫(yī)化學試劑廠;填料:納米二氧化硅，安徽科納新材料有限公司;玻璃鱗片，河北文安玻璃鱗片廠。

1.2涂料的制備

本實驗所制備的涂料是一種可常溫固化的防腐涂料。首先將一定量的成膜物、顏填料、溶劑和助劑混合，在高速攪拌下充分分散，并通過錐形磨進行充分研磨。然后加入適量玻璃鱗片，降低攪拌速度并延長攪拌時間，zui后按照一定比例加入固化劑與促進劑，制得防腐涂料。

1.3 試片的制備

用200目的水磨砂紙將馬口鐵片表面鍍錫膜除去，清洗干燥。用刷子將所制備的防腐涂料涂覆在打磨后的馬口鐵片上，控制涂覆量保證涂層均勻、平整。

1.4 性能測試

1.4.1 熱保留率的確定

為了對不同溫度下涂層機械性能進行總體評定，設計一套評分規(guī)則。根據(jù)gb/t1720—1979(1989)《漆膜附著力測定法》、gb/t1732—1993《漆膜耐沖擊性測定法》、gb/t1731—1993《漆膜柔韌性測定法》分別對不同溫度下涂層附著力、耐沖擊性和柔韌性進行測量。并且分別對測量結(jié)果進行評分，將涂層各機械性能評分加和，記為涂層在該溫度下的得分。然后根據(jù)式(1)計算出涂層在該溫度下的熱保留率。

1.4.2 涂層抗?jié)B性評估

將試驗樣品放入電解池后，加入容量2/3的3.5%的nacl溶液。將電解池中的輔助電極、參比電極、工作電極與儀器接通，交流正弦信號的幅值為10mv，測量頻率范圍為100khz～0.1hz。監(jiān)測研究電極的腐蝕電位，待研究電極的腐蝕電位趨于穩(wěn)定后，便可進行阻抗測量。相同條件下阻抗值越大，抗?jié)B性越好。

1.4.3 不同溫度下濃硫酸浸泡實驗

將制備的涂料在打磨過的馬口鐵片兩面均勻涂覆。將涂覆雙面涂層的試片放置到500ml水熱反應釜中，向其中加入一定濃度的硫酸，然后密封放入烘箱中烘烤，觀察涂層是否開裂、起泡或脫落。

2 結(jié)果與討論

2.1 成膜物耐熱性討論

本實驗選取mfe-w1型和mfe-w3型酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂進行對比，對2種樹脂在不同溫度下機械性能的變化進行討論。將樹脂與固化劑、促進劑按一定比例混合后制成試片，把所制試片置于不同溫度下烘烤2h，測得樹脂在不同溫度下的機械性能及熱保留率，結(jié)果如表1、表2所示。

表1 溫度對mfe-w1性能的影響

表2 溫度對mfe-w3性能的影響

由表1、表2可知，2種樹脂涂層在室溫下機械性能均可以達到，但隨著溫度的升高機械性能開始不斷下降，涂層開始失效。對比發(fā)現(xiàn)，mfe-w3涂層在140℃左右出現(xiàn)機械性能下降的現(xiàn)象，耐熱溫度高于mfe-w1涂層，因此選用mfe-w3型酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂作為涂料的主要成膜物。

2.2 耐熱填料配比的優(yōu)化

納米材料具有*相界面面積，使它具有許多宏觀物體所不具有的新穎的物理、化學特性。通過精細控制納米材料在高聚物中的分散與復合，能夠在樹脂較弱的微區(qū)內(nèi)將其補強、填充、增加界面作用力、減少自由體積的作用，僅以很少的量就能在一個相當大的范圍內(nèi)有效地改善復合材料的綜合性能，不僅起到增強、增韌、抗老化作用，而且不影響材料的加工性能[5-7]。

本實驗選用納米二氧化硅作為耐熱填料改善涂層的機械性能及耐熱性，但由于納米粒子極易團聚不易分散，只能少量添加，因此配合其他耐熱填料共同使用，以進一步提高涂層的耐熱溫度。在前期大量實驗基礎上，本研究選擇a、b、c3種耐高溫填料，以180℃下的熱保留率為主要判定指標，對各物質(zhì)選取了3個水平，做了四因素三水平的正交實驗(取10g樹脂)。正交實驗表及實驗結(jié)果分析見表3、表4。

表3 四因素三水平正交實驗表

表4 四因素三水平正交實驗設計及結(jié)果分析

由表4中均值可以看出，因素a，b，c，d變化均呈先贈大后減小的趨勢，因此選取配方為a2b2c2d2，即填料質(zhì)量比為0.3∶2∶3.5∶3時涂層耐熱性，重復3次a2b2c2d2配方制成試片測得180℃的熱保留率平均值為99%。說明通過加入填料并優(yōu)化配比，可以大大提高涂層的耐熱溫度，使涂層在180℃下仍然具有優(yōu)異的機械性能。

2.3 玻璃鱗片質(zhì)量對提高抗?jié)B性能的影響

玻璃鱗片防腐層因其具有與金屬基材附著性良好、耐沖擊、耐候性好、施工效率高等優(yōu)點，已成為燃煤電廠濕法煙氣脫硫(fgd)中應用zui廣泛的防腐措施[6]。乙烯基樹脂本身具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，而玻璃鱗片的添加使這一防腐襯層形成由連續(xù)的片層填料構成的迷宮型密封體系結(jié)構，有效延長了腐蝕介質(zhì)滲透的途徑，并且有序分散的玻璃鱗片分散松弛了襯里層固化成型時所產(chǎn)生的殘余應力，從而解決了傳統(tǒng)襯里技術的介質(zhì)滲透及殘余應力的破壞腐蝕失效兩大難題[7]。

為了研究玻璃鱗片質(zhì)量對涂層抗?jié)B性能的影響。選取10g樹脂與8.8g填料，分別加入1g、2g、3g、4g、0g玻璃鱗片，測得各組涂層在3.5%nacl溶液浸泡過程中的交流阻抗圖，如圖1、圖2所示。

圖1 涂層浸泡7d bode圖

圖2 涂層浸泡60d bode圖

由圖1和圖2可以看出，在浸泡過程中，涂層總阻抗隨時間延長而減小，但在bode圖中只含有一個時間常數(shù)，其等效電路都可以用圖3表示，其中rc為涂層極化電阻，cc為涂層電容，rs為溶液電阻，ω為正弦波角頻率，j代表阻抗虛部部分。圖3所示等效電路總阻抗(z)如式(2)所示。

圖3 模擬等效電路圖

圖4 涂層單位面積電阻隨時間的變化

由圖4可以看出，添加玻璃鱗片的涂層電阻rc下降的速度要小于未添加玻璃鱗片的涂層，說明玻璃鱗片的加入可以有效提高涂層抗?jié)B性能，降低涂層電阻減小的速度。當樹脂和玻璃鱗片配比為10∶3(質(zhì)量比)時，rc下降速度zui慢，涂層電阻*保持在109(ω·cm2)以上，具有很好的防腐性能。

2.4 涂層性能

2.4.1 涂層基本機械性能

涂層機械性能如表5所示。

表5 涂層機械性能

2.4.2 涂層耐硫酸性能

針對所制備涂料耐高溫濃硫酸性能進行了討論，分別在不同溫度和濃度的硫酸溶液中浸泡，確定所制得涂料耐高溫濃硫酸性能的極限，根據(jù)測得的濃度和溫度范圍選擇可應用的腐蝕環(huán)境，確保生產(chǎn)過程的安全性。將試片置于不同溫度不同濃度的硫酸溶液中浸泡72h，觀察涂層形貌，結(jié)果如表6所示。

表6 涂層在不同溫度濃度硫酸中的耐蝕性

浸泡過程中，涂層在溫度及濃度較低的硫酸溶液中具有良好耐蝕性和穩(wěn)定性，涂層表面無變化。但隨著溫度和濃度的升高，涂層表面開始出現(xiàn)一定變化，甚至失效破裂。由表6可以看出，在濃度60%的硫酸溶液中涂層耐熱溫度可以達到180℃，在濃度70%的硫酸溶液中涂層耐熱溫度可以達到160℃，在濃度80%的硫酸溶液中涂層耐熱溫度可以達到100℃，在此溫度濃度范圍內(nèi)涂層表面無變化，且具有良好的耐腐蝕性，可以作為選擇工作環(huán)境的主要依據(jù)。

3 結(jié)語

(1)對比發(fā)現(xiàn)mfe-w3型酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂耐熱溫度高于mfe-w1型樹脂，更適合作為成膜物。mfe-w3涂層試片在140℃機械性能開始出現(xiàn)下降趨勢，并隨溫度升高機械性能持續(xù)下降。加入具有優(yōu)異耐熱性的納米二氧化硅并配合其他填料大大改善了涂層的耐熱性，使其在180℃環(huán)境中保持優(yōu)異的機械性能。

(2)研究發(fā)現(xiàn)加入玻璃鱗片可使涂層電阻*保持穩(wěn)定，有效提高涂層的抗?jié)B性能，當樹脂與玻璃鱗片質(zhì)量比為10∶3時效果，可zui大程度延長涂層的防腐時間，涂層電阻可以*保持在109ω·cm2以上。

(3)通過高溫濃硫酸的浸泡實驗，發(fā)現(xiàn)制得的涂層可在一定溫度和濃度范圍內(nèi)的硫酸溶液中保持良好的耐腐蝕性，可應用于高溫濃硫酸的腐蝕環(huán)境，具有良好的發(fā)展前景。