CN102079948B - 一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料，其质量百分比组成为：纳米硅树脂乳液35～70%、助剂0.1～5、消泡剂0.05～1、玻璃鳞片填充料10～25、二氧化硅矿物填充料15～40、颜料3～10；纳米硅树脂乳液为聚二甲基/苯基硅氧烷聚合物乳液，分子量为1000~1500，粒径10~100nm；成膜助剂为美国伊斯曼公司的Texanol；消泡剂为毕克化学公司的BYK-045；玻璃鳞片填充料为经偶联处理的200目玻璃鳞片。本发明的防腐涂料除了具有涂层致密，附着力强，耐酸性能优异，耐高温，防腐性能优异外，还具有与耐酸砖优良配套性，在高温环境下不破坏耐酸砖等特性，以满足脱硫烟囱内壁防腐的设计性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料技术，特别是一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料及其制备方法。
背景技术
随着国家环保政策的实施，“节能减排”法规的推行，原有的火电厂都面临技改要求，并且湿法脱硫已在火电发电厂尾气净化中获得了广泛的应用。在湿法脱硫烟囱存在多种形式的腐蚀，主要有：化学腐蚀、高温腐蚀、结晶腐蚀。目前应用于脱硫烟囱内壁耐温耐酸防腐的涂料分为水玻璃型、酚醛环氧型、乙烯基酯树脂型，但由于水玻璃型防腐涂料施工难度大，涂层脆性，养护期长，且需要酸洗处理，而脱硫烟囱防腐施工的工期一般不超过15天，不能满足脱硫烟囱防腐的施工要求；酚醛环氧和乙烯基酯类型的产品在钢质烟囱已成功的应用，但是在其与耐酸砖的配套性不佳，在高低温交变时漆膜收缩应力大，并且漆膜强度大于耐酸砖强度而导致耐酸砖表面开裂，甚至导致漆膜将耐酸砖面层‘扒下’的后果，造成防腐涂层保护失败，直接破坏烟囱，因而不得应用于砖质脱硫烟囱的防腐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料及其制备方法，满足砖质脱硫烟囱内壁防腐所要求的性能指标。
为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明的一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料，其质量百分比组成为：纳米硅树脂乳液35～70%、成膜助剂0.1～5%、消泡剂 0.05～1、玻璃鳞片填充料10～25%、二氧化硅矿物填充料15～40%、颜料3～10%。
进一步具体的技术方案可以是：所述的纳米硅树脂乳液为聚二甲基/苯基硅氧烷聚合物乳液，分子量为1000~1500，粒径10~100nm；所述的成膜助剂为美国伊斯曼公司的Texanol；所述的消泡剂为毕克化学公司的BYK-045；所述的玻璃鳞片填充料为经偶联处理的200目玻璃鳞片。
进一步具体的技术方案还可以是：所述的二氧化硅矿物填充料为500目的石英粉。
进一步具体的技术方案还可以是：所述的颜料为锐钛型钛白粉、氧化铁红、炭黑的任一种。
这些技术方案，包括进一步具体的技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。
本发明的技术原理在于：
（1）本发明的配套体系采用底面合一防腐涂料的配套方案，涂料与底材配套性好，增加涂层体系与耐酸砖的附着力，提高防腐性能，并且底涂施工对基材的湿度没有要求，基材表面不滴水状态即可涂装，方便涂装施工。并且添加有玻璃鳞片填料和二氧化硅矿物填充料，玻璃鳞片是经过表面偶联处理的，可增强树脂与玻璃鳞片的有机结合，玻璃鳞片的厚度为2~5微米，涂层厚度在500~800微米时，涂层内约有上百层的鳞片排列，形成“迷宫效应”，使得腐蚀介质的扩散渗透路线延长，甚至到很难渗透到基材，赋予涂层极好的抗渗透性。漆膜表面致密光滑，可提高耐腐蚀性，并且不容易积水和积灰，增强防腐体系的持久保护性。
（2）通过采用纳米级的硅树脂乳液配合成膜助剂，体系具有良好的成膜性能，涂膜体系具有硅树脂所具备的耐高温性能，并且涂膜具有优良的耐酸性能，满足脱硫烟囱的防腐要求。
（3）本发明所用的硅树脂乳液粒径达到纳米级，进一步提高涂料对耐酸砖的渗透，与底材结合成一体，增强了耐酸砖的强度，从而提高了耐高低温交变性能，并提高了与底材的附着力和保护性能，确保整个体系的防腐效果。
本发明的一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料，制备方法为：将纳米硅树脂乳液、成膜助剂和消泡剂按比例加到混合釜中，经高速分散15分钟后，再加入玻璃鳞片填充料、二氧化硅矿物填充料及颜料，经高速分散30分钟后，检查分散釜壁是否有未混合的颜填料，漆料混合均匀后，控制细度≤80微米，粘度3000~5000Cp，即可出料，用80目滤网过滤后包装。
本发明的防腐涂料性能主要技术指标见表2
表2、本发明的一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料主要技术指标
| 项目 | 指标 | 检测方法 |
| 漆膜厚度，μm | 500～1000 | GB/T 1764 |
| 干燥时间（25℃），h | 表干≤4实干≤24 | GB/T 1728 |
| 附着力，MPa | ≥1，或基材破坏 | GB/T 5210-2006第9.4.2 |
| 耐温性（250℃，4h） | 涂层完好 | DL/T 693 |
| 耐温性（220℃，10h） | 涂层完好 | DL/T 693 |
| 耐温性（180℃，200h） | 涂层完好，附着力无明显差别 | DL/T 693 |
| 耐酸浸泡（40％H2SO4，常温3个月） | 涂层无起泡、无开裂、无剥落 | GB/T 1763 |
| 耐酸浸泡（10%HCl，常温3个月 | 涂层无起泡、无开裂、无剥落 | GB/T 1763 |
| 耐高低温交变（250℃/室温各1小时） | 5个循环，涂层无起泡、无开裂、无剥落 | DL/T 693 |
| 储存期 | 6个月 | GB/T6753.3 |
通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
本发明的一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料除了具有涂层致密，附着力强，耐酸性能优异，耐高温，防腐性能优异外，还具有与耐酸砖优良配套性，在高温环境下不破坏耐酸砖等特性，以满足脱硫烟囱内壁防腐的设计性能要求。涂层耐高温，涂层在220℃下烘烤10h，涂层完好，涂料耐酸性能优异，在40％H2SO4溶液中浸泡3个月，涂层完好，满足脱硫烟囱内壁耐温耐酸防腐要求；施工方便，砖表面不滴水状态即可施工，符合脱硫烟囱防腐工程施工进度要求； 与砖质脱硫烟囱具有良好的配套性，具有优良的耐酸性能，可在180℃环境长期使用，可在湿表面涂装施工，缩短了施工周期，提高了工作效率；涂料不含有机溶剂，属于环境友好型、资源节约型涂料；由于采用纳米硅树脂乳液，提高了涂层的耐温性，耐化学药品性和施工性；由于采用了玻璃鳞片填充料，提高了涂层的抗渗性和防腐性。
附图说明
图1是本发明的用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料生产工艺流程图。
图2是涂装后的剖面示意图。
图中，1－涂膜，2－底材。
具体实施方式
本发明实施例配方见表3。
表3、实施例
| 原材料名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 纳米硅树脂乳液 | 37 | 45 | 55 |
| 成膜助剂 | 0.2 | 0.5 | 1.0 |
| 高效消泡剂 | 0.05 | 0.5 | 1 |
| 玻璃鳞片 | 40 | 20 | 10 |
| 二氧化硅矿物填充料 | 15 | 25 | 30 |
| 颜料 | 3 | 9 | 8 |
配方中，纳米硅树脂乳液 为聚二甲基/苯基硅氧烷聚合物乳液，分子量为1000~1500，粒径10~100nm；成膜助剂为美国伊斯曼公司的Texanol；消泡剂为毕克化学公司的BYK-045；玻璃鳞片为经偶联处理的200目玻璃鳞片；二氧化硅矿物填充料为500目的石英粉；实施例1~3颜料分别为锐钛型钛白粉、氧化铁红、炭黑。
制备方法为：将纳米硅树脂、成膜助剂和高效消泡剂加到混合釜中，经高速分散均匀后，再加入玻璃鳞片填充料、二氧化硅矿物填充料及着色颜料，经高速分散均匀后，用80目滤网过滤后包装。
表4、实施例涂料主要技术指标
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 粘度，Cp | 4500 | 4150 | 3200 |
| 密度，g/ml | 1.41 | 1.40 | 1.35 |
| 漆膜厚度，μm | 850 | 700 | 650 |
| 干燥时间（25℃），h | 表干2实干24 | 表干2实干24 | 表干2实干24 |
| 附着力，MPa | 1.5 基材破坏 | 1.7 基材破坏 | 2.0基材破坏 |
| 耐温性（250℃，4h） | 涂层完好 | 涂层完好 | 涂层完好 |
| 耐温性（220℃，10h） | 涂层完好 | 涂层完好 | 涂层完好 |
| 耐温性（180℃，200h） | 涂层完好，附着力无明显差别 | 同实施例1 | 同实施例1 |
| 耐酸浸泡（40％H2SO4，常温3个月） | 涂层无起泡、无开裂、无剥落 | 同实施例1 | 同实施例1 |
| 耐酸浸泡（10%HCl，常温3个月 | 涂层无起泡、无开裂、无剥落 | 同实施例1 | 同实施例1 |
| 耐高低温交变（250℃/室温各1小时） | 5个循环，涂层无起泡、无开裂、无剥落 | 同实施例1 | 同实施例1 |
| 储存期 | 6个月 | 6个月 | 6个月 |
表4的数据测试标准与表2相同。
Claims (4)
1.一种用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料，其特征是：涂料质量百分比组成为：纳米硅树脂乳液35～70%、成膜助剂0.1～5%、消泡剂 0.05～1%、玻璃鳞片填充料10～25%、二氧化硅矿物填充料15～40%、颜料3～10%；所述的纳米硅树脂乳液为聚二甲基/苯基硅氧烷聚合物乳液，分子量为1000~1500，粒径10~100nm；所述的成膜助剂为美国伊斯曼公司的Texanol。
2.根据权利要求1所述用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料，其特征是：所述的消泡剂为毕克化学公司的BYK-045；所述的玻璃鳞片填充料为经偶联处理的200目玻璃鳞片。
3.根据权利要求1或2任一项所述用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料，其特征是：所述的二氧化硅矿物填充料为500目的石英粉。
4.根据权利要求1或2任一项所述用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料，其特征是：所述的颜料为锐钛型钛白粉、氧化铁红、炭黑的任一种。
5. 一种权利要求1所述用于砖质脱硫烟囱的耐温耐酸防腐涂料的制备方法，特征在于：将纳米硅树脂乳液、成膜助剂和消泡剂按比例加到混合釜中，经高速分散15分钟后，再加入玻璃鳞片填充料、二氧化硅矿物填充料及颜料，经高速分散30分钟后，检查分散釜壁是否有未混合的颜填料，漆料混合均匀后，控制细度≤80微米，粘度3000~5000Cp，即可出料，用80目滤网过滤后包装。
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