CN102690586A - 一种用于烟气脱硫设备的重防腐涂料及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由酚醛环氧乙烯基树脂、增塑剂、稀释剂、固化剂、促进剂、玻璃鳞片、金红石型二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化铝粉、碳化硅、滑石粉、助剂等组分组成，经高速分散釜分散、混合等工艺制备而成的用于烟气脱硫设备的重防腐涂料。施工方便常温固化，具有良好的机械性能及优异的抗渗性能，并且在酸性介质中长期稳定，对基体材料有良好的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及到一种用于烟气脱硫设备的重防腐涂料及制备工艺。
背景技术
我国是一个能源结构以煤为主的国家，粉尘、二氧化硫、氮氧化物是我国大气的主要污染物。由于我国能源结构的特点，导致了酸雨的环境污染和较多的腐蚀情况发生。目前国内外较为有效的防治二氧化硫或氮氧化物手段是烟气脱硫。而采用湿法石灰石洗涤法是当今世界各国烟气脱硫技术中应用最多也是最成熟的工艺。在湿法脱硫过程中，烟气中的SO2 、SO3 、HF、NOx、HCl或其他有害化学成分在高温状态下与某些化学介质相遇发生化学反应，生成稀硫酸、硫酸盐或其他化合物，与此同时，烟气温度降低到露点附近，这就给脱硫装置带来了露点腐蚀问题。因此，湿法脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格。
此外，近年来，石化企业加工高含硫原油的比重日益增加，炼厂酸性气（硫化氢）的处理问题也日益突出。目前，硫酸生产企业多采用湿接触法制备硫酸，不仅可以充分利用酸性资源生产硫酸，提高经济效益，还可以解决酸性气体排放的后顾之忧，减少污染，改善环境，因此是目前炼油厂可供选择的较好的硫回收工艺路线。湿接触法制备硫酸工艺路线中，H2S酸性气中含有NOX，O2，SO2，SO3和水蒸气等，高的流速下容易产生磨损腐蚀；在输送管道的低温部分易产生露点腐蚀；出转化器后的气体中已含有大量酸雾，也易产生露点腐蚀，因此对生产、停车时间、收入、设备折旧费用、安全隐患及潜在的环境有较大影响。研究和选择耐酸腐蚀的新型材料是防止高温硫酸腐蚀的一种重要方法，但同时新型材料的高造价及施工条件限制了其应用。因此研制性价比更优可应用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，能够解决烟气脱硫设备和湿法脱硫装置的管道及烟囱基材腐蚀问题，可在硫酸露点腐蚀环境下长期使用，提高设备使用寿命、减少能耗。
发明内容
本发明的目的是发明一种以玻璃鳞片、碳化硅粉、氧化铝粉为主要填料的用于烟气脱硫设备的重防腐涂料。利用玻璃鳞片的抗渗原理及填料对树脂的增强作用，使涂料具有优异的耐热性、抗渗性及防腐性能。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，由酚醛环氧乙烯基树脂、增塑剂、稀释剂、固化剂、促进剂、玻璃鳞片、金红石型二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化铝粉、碳化硅、滑石粉、助剂等组分组成,其各组份成分构成如下：
玻璃鳞片 5.0-20%
金红石型二氧化钛 1.0-10%
纳米二氧化硅 1.0-3.0%
氧化铝粉 10-20 %
碳化硅粉 10-15%
滑石粉 5.0-10 %
乙烯基树脂 30-60 %
增塑剂 0.1-2.0%
稀释剂 0.1-10%
固化剂 0.5-2.0%
促进剂 0.1-0.5%
助剂 0.3-3%
以上各组份及成分的比例均按质量百分比计。
以上所述的乙烯基树脂为酚醛环氧乙烯基酯树脂MFE-W1，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，分散剂为DisperBYK-161，流平剂 BYK-320，消泡剂 BYK-555，稀释剂为苯乙烯。
以上所述玻璃鳞片、金红石型二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化铝粉、碳化硅、滑石粉均为市售上品。
制备工艺如下：
将酚醛环氧乙烯基树脂加入高速分散釜中，在高速搅拌下加入分散剂、增塑剂、稀释剂，分散均匀后加入二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化铝粉、碳化硅粉、滑石粉，高速分散30min，经球磨机研磨，将球磨后的涂料加入高速分散釜中，在中速搅拌下加入玻璃鳞片，搅拌20min后，加入消泡剂、流平剂，混合均匀后过滤，包装，得到用于烟气脱硫设备的重防腐涂料。
本发明中的基料为酚醛环氧乙烯基树脂，固化时在树脂中加入固化剂及促进剂，产生高度活性的自由基，自由基攻击交联单体和聚酯分子链中的不饱和双键，使之活化，从而发生交联聚合。同时将酚醛环氧树脂引入乙烯基酯树脂的骨架中，固化后的酚醛环氧乙烯基酯树脂，交联密度高，适用于各种高温、强腐蚀环境，耐热性好，可以延长使用寿命并且具有优良的耐腐蚀性(耐酸、耐碱)，特别对含氯溶液或有机溶剂耐腐蚀性好。
本发明配方添加了玻璃鳞片主要填料，使涂层具有优异的防腐抗渗性能；纳米二氧化硅对涂层具有较好的增强增韧作用；碳化硅、氧化铝粉、二氧化钛及滑石粉的加入有效增强了涂层的机械性能、耐化学介质性能和耐热性。因此使涂层的表面电阻值较高并且在酸性介质中长期保持稳定。用于烟气脱硫设备重防腐涂料性能检测见表1和表2。
表1技术性能指标
表2 .材料耐化学介质特性
| 检测项目 | 检测结果 | 测试标准 |
| 耐水性（120d） | 无变化 | GB/T1733-1993 |
| 耐碱性（50％NaOH,10d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
| 耐碱性（20％氨水,10d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
| 耐酸性（10％HCl,10d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
| 耐酸性（70％H2SO4,10d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
| 耐酸性（10％HNO3,10d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
| 耐盐性（60d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
| 耐盐雾试验（720h） | 无变化 | ISO7253-1984 |
| 耐二甲苯（10d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
| 耐乙醇（10d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
| 耐机油（120d） | 无变化 | GB/T1763-1989 |
由表1和表2的检测结果可看出，本发明用于烟气脱硫设备的重防腐涂料除满足防腐涂料常规性能指标外，具有良好的附着力，耐水性、耐酸碱性，同时抗渗性能优异并且在酸性介质中长期稳定。
具体实施方案
下面结合具体实施例详述本发明，所涉及的百分比均按重量百分比计：
实施例：
一种用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，由酚醛环氧乙烯基树脂、增塑剂、分散剂、流平剂、消泡剂、稀释剂、固化剂、促进剂、玻璃鳞片、金红石型二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化铝粉、碳化硅、滑石粉等组分组成，其各组份成分构成如下：
玻璃鳞片 13.8 %
金红石型二氧化钛 4.6 %
纳米二氧化硅 1.0 %
氧化铝粉 12.8 %
碳化硅粉 10.0 %
滑石粉 5.0 %
乙烯基树脂 44.9 %
增塑剂 0.9 %
分散剂 1.8 %
流平剂 0.3 %
消泡剂 0.3 %
稀释剂 2.7 %
固化剂 1.5 %
促进剂 0.4 %
其制备工艺如下：
将酚醛环氧乙烯基树脂加入高速分散釜中，在高速搅拌下加入分散剂、增塑剂、稀释剂，分散均匀后加入二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化铝粉、碳化硅粉、滑石粉，高速分散30min，经球磨机研磨。将球磨后的涂料加入高速分散釜中，在中速搅拌下加入玻璃鳞片，搅拌20min后，加入消泡剂、流平剂，混合均匀后过滤，包装，得到用于烟气脱硫设备的重防腐涂料。
Claims (7)
1.一种用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，由酚醛环氧乙烯基树脂、增塑剂、稀释剂、固化剂、促进剂、玻璃鳞片、金红石型二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化铝粉、碳化硅、滑石粉、助剂等组分组成，其各组份成分构成如下：
玻璃鳞片 5.0-20%
金红石型二氧化钛 1.0-10%
纳米二氧化硅 1.0-3.0%
氧化铝粉 10-20 %
碳化硅粉 10-15%
滑石粉 5.0-10 %
乙烯基树脂 30-60 %
增塑剂 0.1-2.0%
稀释剂 0.1-10%
固化剂 0.5-2.0%
促进剂 0.1-0.5%
助剂 0.3-3%
以上各组份及成分的比例均按质量百分比计。
2.如权利要求1所述的用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，其特征在于：所述的乙烯基树脂为酚醛环氧乙烯基酯树脂MFE-W1，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，分散剂为DisperBYK-161，流平剂 BYK-320，消泡剂 BYK-555，稀释剂为苯乙烯。
3.如权利要求1所述的用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，其特征在于：所述玻璃鳞片片径为400目，厚度2-8微米，密度为2.5g/cm3，堆积密度＜1g/cm3,具有热膨胀系数小、高耐蚀，抗渗透、耐磨、热稳定性好的优点。
4.如权利要求1所述的用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，其特征在于：所述纳米二氧化硅粒径为20-30nm，经过表面处理具有良好的亲油性，无毒、无味、无污染、化学性质稳定, 具有很好的增强、增韧作用。
5.如权利要求1所述的用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，其特征在于：所述碳化硅粉粒径＜1μm，密度为3.2g/cm3，具有良好的耐腐蚀性能、热冲击和耐磨损性能。
6.如权利要求1所述的用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，其特征在于：所述固化剂为过氧化甲乙酮，促进剂为环烷酸钴，该固化剂与促进剂配合使用在室温下（15-30℃）固化乙烯基树脂。
7.如权利要求1所述的用于烟气脱硫设备的重防腐涂料，其制备工艺步骤如下：将酚醛环氧乙烯基树脂加入高速分散釜中，在高速搅拌下加入分散剂、增塑剂、稀释剂，分散均匀后加入二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化铝粉、碳化硅粉、滑石粉，高速分散30min，经球磨机研磨，将球磨后的涂料加入高速分散釜中，在中速搅拌下加入玻璃鳞片，搅拌20min后，加入消泡剂、流平剂，混合均匀后过滤，包装，得到用于烟气脱硫设备的重防腐涂料。
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