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知识 | 玻璃鳞片涂料与玻璃鳞片的定性定量分析
作者:管理员    发布于:2018-07-07 09:40:05    文字:【】【】【
摘要:玻璃鳞片涂料是以有机树脂为重要成膜物资,以具有优越耐化学性的玻璃鳞片为重要防锈颜料制成的一种涂料。

  玻璃鳞片涂料是以有机树脂为重要成膜物资,以具有优越耐化学性的玻璃鳞片为重要防锈颜料制成的一种涂料。玻璃鳞片涂料作为一种重防腐涂料,具有耐腐化性好、耐磨损、施工轻便、易于修补等诸多长处,在化工、钢构造建筑等范畴运用普遍,特殊是在各类海洋工程装备、海上石油自然气呼呼平台、港湾船埠及船舶防腐化工程上的运用更为普遍。

玻璃鳞片图组
  玻璃鳞片最早是由美国欧文斯-康宁(Owens-Coming)玻璃纤维公司在1953~1955年研制并临盆的。1956年开端试用玻璃鳞片配制玻璃鳞片环氧涂料,用于重防腐化工程;1957年用于混凝土基体装备的防腐化,同时开端了玻璃鳞片填充热塑性管道衬里技巧的研讨。同期,日本开端研讨一种机能优于一般不饱和聚酯树脂的环氧乙烯酯树脂(VE)。1967年,FUJI树脂公司采取日本板硝子公司独创的玻璃鳞片,开辟出玻璃鳞片VE涂料,胜利用于烟气呼呼脱硫装配,开端适用化并出口海外。20世纪80年月初,我国贵溪冶炼厂的烟气呼呼脱硫装配就是由该公司供给的玻璃鳞片VE衬里。厥后运用范畴从最初的年夜型火电厂的脱硫装备拓展到石油化工、海洋范畴,继而延长到交通、能源和工业水处置等行业。20世纪80年月初,在与日本对口技巧交换中,我国开端引进并看重玻璃鳞片涂料,开展了响应的研发工作。
  1玻璃鳞片涂料的构成及防腐机理
  玻璃鳞片涂料的构成重要包含玻璃鳞片为主的防锈颜料和具有优秀机能的成膜树脂。玻璃鳞片涂料常用的成膜树脂包含氯化橡胶、环氧树脂、酚醛环氧树脂、不饱和聚酯树脂和乙烯酯树脂等。
  个中玻璃鳞片环氧涂料的运用最为普遍。环氧树脂具有很强的黏合力,对于年夜部门底材的附出力优越;具有优越的物理力学机能及优良的耐化学品性。其与玻璃鳞片颜料配用,制成的玻璃鳞片环氧涂料很合适作为今朝常用的云铁环氧中央漆的替代品,经由过程英国的桥梁涂装的实践经验(如ForthRailBridge、TayRail等),不采取富锌底漆,而纯真依附玻璃鳞片环氧涂料的防腐化性,也获得了预期的后果。玻璃鳞片聚酯涂料具有优越的耐化学品性、耐阴极剥离性及高度耐磨性,在船舶涂装,特殊是船面通道、直升机船面、破冰船船壳等处运用普遍。玻璃鳞片乙烯酯涂料,因为其出色的耐化学品性和耐溶剂性,用于贮罐内乱壁时,其耐化学品性较聚酯类涂料更高,耐碱性堪称超强。
  玻璃鳞片的厚度一般为2~5μm,一般溶剂型玻璃鳞片环氧涂料的干膜厚度达200~400μm,且能包管涂层中稀有十层至上百层的鳞片分列,涂层内乱形成庞杂弯曲的防渗入渗出扩散路径。
  玻璃鳞片将涂层朋分为很多渺小空间,使涂层中的微裂纹、微气呼呼泡被朋分,且玻璃鳞片的压缩率是树脂的几分之一到几十分之一,在涂料固化进程中,可以下降涂层的压缩应力,进步涂层的附出力,同时也克制了涂层龟裂、剥落等缺点,使得单道喷涂可以获得更厚的涂层。
  玻璃鳞片防腐涂料的防腐机理与铝粉和云铁在涂层中起到的感化相似,经由过程转变腐化介质(如空气呼呼、水、酸碱等)的扩散渗入渗出路线,使其难以渗入渗出到基材来到达防腐化后果。应用玻璃鳞片防锈颜料,由多层与基材近似平行分列的玻璃鳞片颜料组成的鱼鳞效应,可将腐化介质的渗入渗出距离延伸数倍甚至数十倍。一般玻璃鳞片片径纵横越年夜,涂层的抗渗入渗出机能越强,然则涂层的表不雅相对差些。一般采取片径年夜小纷歧的玻璃鳞片混杂应用,以期获得较年夜片径玻璃鳞片与底材呈平行分列,较小片径的玻璃鳞片以分歧角度穿插于闲暇中的后果。作为面漆应用时,会应用较多片径较小的玻璃鳞片颜料,以获得较为平整的涂层。
  应用硅烷偶联剂对玻璃鳞片颜料进行处置,可以进步其强度和与成膜树脂的联合力。对于涂层而言,可以进步其耐磨性和抗渗入渗出性。
  2我国玻璃鳞片涂料存在的重要问题
  我国现有临盆玻璃鳞片涂料的厂家不在少数,重要的年夜型临盆商多为外资或合伙企业。我国玻璃鳞片涂料存在的重要问题包含:
  第一,国产玻璃鳞片外面处置乏力。玻璃鳞片颜料已经实现国产化,但较进口产物而言,因为外面偶联化处置技巧和工艺的研讨尚处于落伍阶段,尽管束制品成本较低,然则应用在涂估中,其施工性、抗渗性、防沉性、颜料分列定向性方面仍有必定的差距;
  第二,玻璃鳞片涂料缺少响应的产物尺度及测试办法。尽管玻璃鳞片涂料进入我国市场已有相当的汗青,但缺少响应的产物尺度及测试办法,造成不少厂家以次充好,以其它价钱低廉的防锈颜料取代玻璃鳞片,严重捣乱了市场秩序。对于玻璃鳞片涂料而言,相干产物的物理化学机能,如附出力等,在一些行业尺度,如JT722—2008<<公路桥梁钢构造防腐涂装技巧前提>>中也有相干的划定。但关于玻璃鳞片颜料的定量剖析,即使是在国际上,也缺少放之四海皆准的办法。
  3玻璃鳞片的定性定量剖析办法
  玻璃鳞片剖析重要包含:定性剖析与定量剖析。
  3.1定性剖析
  重要用于替代玻璃鳞片的颜料包含云母氧化铁、滑石粉、石英砂等。这些颜料在未参加涂料时,很轻易经由过程色彩、密度等加以差别,然则制成涂料制品后再进行定性剖析,则不那么轻易。因为玻璃鳞片、云母氧化铁与滑石粉均具有片状构造,是以不克不及经由过程测量颜料的扁率加以区分。
  一种经由过程从涂估中将颜料与树脂分别,并经由过程显微镜不雅察的办法,可以较为快速地对涂估中的玻璃鳞片进行定性剖析。其道理是将颜料经由过程离心分别方法提掏出来,制成相当薄的试样,经由过程显微镜不雅察颜料的外形、色彩等,来确认是否含有玻璃鳞片。其试验办法如下:
  (1)称量约10g涂料主剂,置于50mL离心管中,参加约20mL混杂溶剂(推举应用厂家指定的溶剂),以细棒轻轻搅匀,黏附在棒上的固体以约10mL溶剂冲回离心管中,参加混杂溶剂到离心管的4/5处;
  (2)用塞子塞住离心管,防止溶剂挥发,在转速2000~10000r/min下分别15~25min。
  应在能分别的情形下,尽可能应用较低的转速。
  (3)将离心分别后的上层清液倒出,将沉淀物反复洗涤4次后,将第4次洗涤所得的沉淀物,参加30mL溶剂搅匀后,待用。
  (4)在通风橱里安装抽滤装备,检讨气呼呼密性。布氏漏斗中放置滤纸,往滤纸上加少量溶剂,开启抽气呼呼泵,使滤纸紧贴于漏斗底上。
  (5)打开抽气呼呼泵,将第三步所得的混杂液体倒入布氏漏斗,进行抽滤,待抽滤近干时,封闭抽气呼呼泵,往固体上滴加少量溶剂,静置少焉,再将其抽干。
  (6)将滤饼掏出,置于外面皿上,在(105±2)℃的烘箱里干燥1h。
  (7)用一条宽度略窄于载玻片的透明胶带,轻轻地贴在滤饼上,略加压力,使松散的颜料在胶带上黏附薄薄一层。然后将胶带贴在载玻片上。
  (8)将载玻片置于显微镜下,选择合适的放年夜倍率,扭转调节器至物象清楚。不雅察是否有无色透明的玻璃鳞片状颜料。相对而言,云母氧化铁呈黑紫色片状,滑石粉呈利剑色片状,石英砂及其它颜料呈粒状。
  该办法能较为简略单纯快速获知涂估中是否含有玻璃鳞片。应用显微镜法不雅察涂层切片,也能获得涂层中玻璃鳞片的散布及分列情形的图片,对于玻璃鳞片涂料的研发及运用均具有必定意义。
  3.2定量剖析
  剖析涂估中的玻璃鳞片含量,其实是件异常艰苦的工作。一般检测涂估中颜料含量的办法包含灰化法、化学剖析法、元素剖析法。
  玻璃鳞片颜料因为分歧制作商的配方不尽雷同,所以从元素剖析角度,难以找到一个能反应出玻璃鳞片颜料含量的元素或成分进行化学剖析或元素剖析。
  例如石英砂与玻璃鳞片都以二氧化硅为重要成分;玻璃鳞片与云母氧化铁都含有铁元素;玻璃鳞片和滑石粉(滑石粉的化学式为Mg3Si4O10(OH)2)中都含有硅元素,不克不及经由过程相似高氯酸脱水重量法等化学剖析法或亚铁还原硅钼蓝光度法等元素剖析法等来进行区分。
  经由过程显微镜视野面积剖析法,可以粗略获得涂估中玻璃鳞片颜料的比例。其办法是将定性剖析中分别出的玻璃鳞片颜料随机取3个试样,制备显微镜试片。
  经由过程显微镜在必定的放年夜倍率下,拍摄照片后,用面积法盘算比例,取平均数来折算出涂估中的玻璃鳞片含量。该办法因为取样的随机性,成果精度较低,只能准确到5%~10%,且对于小片径的玻璃鳞片颜料,较难与其它颜料准确区分,是以应用并不普遍,只有在日本的一些研讨性剖析中,应用这种办法。
  4结语
  在我国,玻璃鳞片涂料在防腐化范畴的运用远景辽阔。制订针对性的行业尺度,树立玻璃鳞片颜料的磨练办法,对于增进该涂料产物的健康有序成长具有主要意义。

脚注信息
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