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【热固性树脂】玻璃鳞片涂料的应用


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第2 0 卷第 1 期
V0 1 . 2 0   No . 1  

2 0 0 5 年 1 月  
J a n.2 0 0 5  

热 固 性 树 脂 
1 f t l e r m∞e 仳i ng   Re s i n  


玻璃 鳞片涂料 的应用 
王 晓 东,侯 锐 钢 
( 华东 理工 大 学华 昌聚 合物 有 限公 司,上 海 2 0 0 2 3 7 )  



要 :简要介绍 了玻璃鳞片涂料 的发展历史 ,品种规格和质量标准 ;着重介绍了在 日本的一些应用实例,施工 

注意 事项 及 国 内现状 。  

关键词 :玻璃鳞片 ;涂料 ;耐蚀性 ;应用 
中图分 类号 :T Q 6 3 0 . 4 9   文 献标 识码 :A   文章 编 号 :1 0 0 2 —7 4 3 2 ( 2 0 0 5 ) 0 1 —0 0 4 7 — 0 3  

APP LI CAT 1 oN  oF   GI   As sⅡ A KE  C0Ar r 【 NG 
W ANG  Xi a o - d o n g 。 HOU  Ru i - g a ng  

( H u a c h a n g   P o l y m e r   C o .L t d .E a s t   C h i n a   U n i v e r s i t y   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y,S h a n g h a i 2 0 0 2 3 7,C h i a) n  
Ab s t r a c t : I n   t h i s   p a p e r ,t h e   g l a s s   la f k e   c o a t i n g   Wa s  i n t r o d u c e d   b r i e ly f ,i n c l u d i n g   t h e   d e v e l o p me n t   h i s t o r y ,v a —  

r i e t y,s p e c i f i c a t i o n s   a n d   q u a l i t y   l e v e 1 .S o me   p r a c t i c e   e x a mp l e s   a n d   t e c h n i c l  a c o d e s   f o r   c o a t i n g   o p e r a t i o n   i n   J a p a n  
a n d   t h e   s i t u a t i o n   i n   Ch i n a   we r e   ls a o   d e s c r i b e d   e s p e c i a l y .   Ke y   wo r d s : g l ss a   la f k e ;c o a t i n g ;c o r r o s i o n   r e s i s t a n c e ;a p p l i c a t i o n  

1  前

言 

刻的腐蚀 环境 ,如海 洋盐 蚀 区域 、各类 化 学储 罐 、   海上建筑 、海岸混凝土建筑 等 ;另一方面 , 日本 四 

玻璃鳞片涂料 ( 树脂衬里技术 ) 首先是 由美 国开  发出来的 。2 O世 纪 5 O 年 代 中期 O w e n s   C o r n i n g 玻  璃纤 维公司推出 了一种含 有玻璃鳞片 的树脂衬里材  料_ 3   J 。据报 道 ,这 是 一 种适 用 于 船 壳 以 及化 学 品  储罐 、化工 厂塔器 和槽体 的优 良衬里材料 ,这种材 

面环海 ,特殊 的地理环境迫使其对 长期而有效玻璃 
鳞片涂 料倍 加 重 视 。对 于 树 脂 衬里 薄 膜 技术 的评  价,日 本 目前处 于领 先地 位【 2 1 。 日本 于 1 9 7 4年 由   树脂衬 里工业协会成立 了 “ 薄 片衬 里技术研究 会” ,  

料能 耐环境介 质 的渗透 ,有助 于延长衬里寿命 。   同期 , 日本开始研究一种性 能优于一般不饱和 
聚酯 树 脂 ( U P ) 的环 氧 乙烯 基 酯 树 脂 ( V E ) 。1 9 6 7   年 ,F U J I 树脂公司开发成功 V E玻璃 鳞 片涂 料 ,  

通过渗透扩散 理论 进行 了合理 的解释 ,积极 开展 树 
脂 鳞片衬里技术和薄片衬里工艺 的研究 开发 ,并扩  大 了玻璃鳞 片涂料 的应 用范 围。   2 玻璃鳞片涂料概述  玻璃鳞 片涂料是 在热 固性树脂里填充 以特殊处  理 的鳞片状玻璃 ( 含碱玻璃 ,C玻璃 ) ,同增 强用 的  无碱纤维 ( 无碱玻璃 ,E玻璃 ) 相 比,成 份 比率完全  不 同,其组成如表 1 所示 ,这些 组成 的不 同 ,影 响  了玻璃的各种 特性 ,特 别 是耐 酸性有 很大 的差 异 ,   其特性 如表 2 所示 。  
表 1 玻 璃鳞 片 的玻 璃组 成 
玻 璃 
一  

使用 了 日本板 硝子公 司独创 的玻璃鳞 片 ,以高粘度 
施工 的衬里形式 成功应 用于烟气脱硫装置 ,开始 了   实用化 ,该技 术 还 出 口海外 。2 0世 纪 8 0年代 初 ,   我国贵溪冶炼厂 的烟气脱 硫装置就是 由该公 司提 供  的V E玻 璃 鳞 片衬 里… 。 1 9 7 2年 日本 三菱 树 脂公  司、日 本 高分 子 化 学公 司引 入 C e i l c o t e 公 司技 术 ,   东洋橡胶工 业公 司输 入 了 H e i l l 公 司技 术 ,开始 了  大规模 的研 发和应用 。一方 面 ,由于玻璃鳞 片涂料 

( %)  

( 衬里) 是以毫米为单位的高厚膜涂层 ,非常适合苛 

种 类  s i 0 2  A 【 2 0 3   F e 2 0 3  c a O   Mg 0   B 2 0 3  N a 2 c O 3   K 2 0  B a 0   C玻璃 6 4 . 6   4 . 2   1 4 . 6   1 3 . 4  3 . 3   4 . 3   2 1 . 1  0 . 3   9 . 0   9 . 3   0 . 5   0 . 9   0 . 3  

【 收稿 日 期】 2 0 0 4 — 0 7 — 1 5 ;【 修回日 期】 2 0 0 4 — 1 0 — 1 9  
I 作者简介】王晓东 ( 1 9 6 6 _) ,男 ,汉族,上海人,高级工程师 ,  
主要研 究方 向 ,重 防腐蚀 涂料 ,导静 电 ,洁净地 面涂料 。  

E玻璃 5 4 . 2  

由于玻璃鳞片在涂层 中是重叠排 列的 ,因此对 

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热 固 性 树 脂 

第2 0 卷 

涂膜 的抗渗透性 起 了很大作用 。涂装方 法可采用刷  涂 、高压无气 喷涂或辊筒涂装 。  
表 2 玻璃 的耐 蚀 性  ( %)  

膜收缩率低 ,热膨胀系数小 ,固化残余应力少 ,耐 
磨损 ,施工 简便 ,易于修补 ,因而玻璃 鳞片涂料 在 
化工 、冶金 、化纤 、电镀 、建筑等行业 均有大量应  用 。特别是 在各种海洋工程设备 、海 上石油天然气  平 台 、港 湾码头及船舶应用更 为广泛 。现举几个应  用实例 【   ~  。  
表 4 玻 璃鳞 片 涂料 的物 理性 能 【 以撑 6 R为 例 )  

注 :测试 数据 为 9 . 5 , u m 厚涂 膜 在 9 6℃ 的各 种 介 质 中浸 泡 2 4   h  
后 的失重 百分 比。  

物 理性能  拉伸 强度/ MP a  
断裂延 伸率/ %  

测 定方 法 



标 
4 0  

0. 4   8 0   8   l 3  

玻璃鳞 片涂料 的特性[   “J :  

弯 曲强度 / MP a  

1 )对化学 介质 、气体 、蒸气 的渗 透性 远 比玻 
璃钢衬 里小 ,难 以引起水蒸气扩散 现象 ,这是 由于 

弯 曲弹性模 量/ MP a  
粘结 强度/ MP a  

层层 重叠排列的玻璃鳞片 ,使 介质渗透距 离长 的缘 
故。  

弯曲性 / ( 。 )  

拉 伸剪 断 

4 。 裂缝 

耐 冲击 ' l  ̄ / ( k g . e m) 4 . 5   m m铁 板 4 5 0   m m跨 度  0 . 5× 4 0裂缝 
锥 度磨损 减量 / mg  
0  4 2×l 0~ 5   0. 2  

2 )固化时收缩低,由于分散 ,粘接面残余应 
力小 。  

热膨胀 系 数/ ( 1 . ℃一 ’ )c s 一1 7   1 0 0 0   g   1 0 0 0周期  固化 收缩 力/ MP a   蒸汽透 过率  g / ( i n   ‘ h ‘ m mH g )   涂膜 收缩 法 
AS TM — E一 9 6 —6 6  

3 )热膨胀 系数 小 ,粘 接热应 力 相应 也小 ,耐 
热温 度高 ,耐热冲击性能好 。   4 )力 学强 度 虽 不 如玻 璃 钢 衬 里 ,但 耐磨 性 、   耐刮擦性能 出色 ,对机械损伤也 只限于局 部。   5 )玻璃鳞 片涂料施 工工艺性 能也很好 。   玻璃鳞 片涂 料若仅是玻璃鳞 片和树脂 的物理混  合 ,是不能充 分发挥其性能 的 ,这里还 涉及玻璃鳞 

0. 0l  

1 )北陆汽 车公 路混 凝土 桥盐 雾腐 蚀对 策—— 

沿海一侧 每到冬季 ,由于飞来 的盐份 ,不管钢结构 
还是混凝土构 筑物 ,成 为 日本 破坏 最显 著 的地方 。   北陆汽车 公路 混 凝 土桥 ,1 9 7 2年 开始 使 用 ,后来 

片的截 面问题 ,玻璃鳞片混合量及混合方 法 ,树脂 


的选择 ,基体 的前处理 ,底漆 的选择 ,施 工方法等  系列 的参数 是决定玻璃鳞 片涂料 的技术关键 。关 

遭盐雾侵 蚀 发生 破 坏 ,1 9 8 7年 开始 修 补 ,修 补 中   使用 了环 氧玻 璃 鳞 片涂 料 和 乙烯 基 酯玻 璃 鳞 片 涂  料 ,涂膜 厚 1   o o o  m。同 年完 成 的从 新 泻县 上越 
市至富 山朝 日镇 5 9 . 3   k m 的高 速公 路 混 凝 土 桥 ,  

于玻璃鳞 片涂料 品种 及特性 见表 3 ,其物理 性 能见 
表 4 。  
表 3 玻璃鳞 片 涂料 的 品种及 特 性 

为 了对 付 盐雾 ,使 用 了乙烯 基 酯 玻 璃 鳞 片涂 料 涂 
装 ,在玻璃鳞 片涂料 上又涂聚氨酯树脂涂 料和氟树  脂涂料 。   2 )冲绳地 区 的钢 桥 防锈蚀 调查—— 冲绳 综 合  事物局在 日本钢桥专业协 会 的协助下 ,进行 了防锈  蚀性和 防风 砂 磨 蚀 性 的涂装 系 列试 验 ,2年后 测 

间苯 型 U P   } } 3  

一 

耐酸 
耐酸 、 耐碱 

8 0  
8 0  

9 0  
9 0  

双酚型 U P   } } 4   一 

二 甲苯 型 u P — 

F X  

耐酸 、 耐碱、 盐 雾 

8 0   7 8   9 0  

9 0   8 0   1 0 0  

定 ,玻璃鳞 片涂 料性 能最 好 ,环氧树 脂涂 料次 之 ,  
氯化橡胶 涂料和邻苯型不饱 和树脂 涂料效果较差 。   3 )机场联 络桥 的钢结构 防锈蚀 方 案——关 西  国际机场 联络桥 的钢结构 ,提 出了使用玻璃鳞 片涂  料的方案 。铁道 纵桁 上面 ,使用后 更换 涂 料 困难 ,   为了永久性 的防锈蚀需要 ,采用 了玻 璃鳞片涂料和  聚氨酯涂料 ,涂膜 厚度 为 1   0 9 0肚 m 的方 案 ,其 中  使用 的玻璃鳞 片涂 料的树脂是 V E和环氧树脂 。下  部 防锈蚀 ,提 出了飞溅 区涂装乙烯 基酯树脂玻璃鳞 

环 氧树脂  } } 1 0 6  F E 耐水 、 耐弱酸 、 耐碱 、 耐盐 乙烯基 酯树脂 } } 5 R  F V . 5   耐酸 、 耐碱 

} } 6 H  F V . 1   耐酸 、 耐热 、 耐溶 剂 

1 2 0   1 5 0  

6 R  F V . 2 耐强酸 、 耐碱 、 难燃性  1 1 0   1 3 0   } } 7 H   MW. 2   耐酸 、 耐碱 、 耐热  1 1 0   1 4 0  

3 玻璃鳞 片涂料在 日本的应用实例 

由于玻璃鳞 片涂料具有 耐蚀 ,抗 渗透性好 ,涂 

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第 1 期 

王晓东等 :玻璃鳞片涂料的应用状况 

?4 9?  

片涂料和聚氨酯涂料 ( 1   0 0 0/ _ t m) ;潮水涨落区域涂 
装玻璃鳞 片涂料 ( 1   0 9 0/ _ t m) 。   4 )港 湾钢构 物 防锈蚀 方 案—— 日本 沿岸 开 发  技术 研究 中心 1 9 8 6年发 表 了钢 结 构 防锈 蚀指 南 ,  

a . 玻璃 鳞片涂 料 还没 有适 当质 量 标准 ;b .目   前与富锌底漆 和玻璃鳞 片面漆配套也没有标准 。现  介绍 日本玻璃鳞 片涂料标 准的部分 内容 ,见表 5 。  
表 5 玻璃鳞片涂料的质量标准 
项  目   质量 标准 

其 中海上大气部 、海水 飞溅部 、潮水涨落部及 海水  中部位推荐 乙烯基酯树 脂 、环氧煤焦油树脂和玻璃  鳞片涂料 。  
5 )石 油贮 槽 底板 防锈 蚀—— 日本 冲绳石 油基  地( 金武湾 ) 石油贮槽 高 2 2   m,直径 8 0   i n ,浮屋顶 

在容器 中 的状 态  主剂 、 固化 剂加 入混合 时没有 结块 , 质地 均匀 

混 合性 
涂膜 的外观 
厚 涂性 

能均匀 混合  与样板 相 比差异不 大 

垂 直面 5 0 0  m厚涂装 无 流挂 、 无 裂纹 、 无剥落  2 0℃时使用 2   h以上  5 0 0   g 重钢球 从 5 0 0   mm高落下 冲击涂 膜 ,   无 裂纹 、 无剥落 
1 6   h以 内  
2 O% 以 上 

式贮 藏量为 l 0万 m 3 ,还建 造 了 2 1 0万 m   及5 1 0  
万 m   的石油贮槽 ,其底板 采用玻 璃鳞 片涂料 防锈 

适用 期  耐 冲击 性 
干燥 时间 

蚀 ,使 用 日本 高 分 子化 学 公 司 生产 的玻 璃 鳞 片涂  料 ,5年 内施工面积达 1 . 5   X   1 0 0   m 2 。  
4 玻璃鳞片涂料 施工简介 

玻 璃鳞 片含量 

玻璃 鳞片涂 料施工简单 ,可用 刷涂 、滚 筒涂 和  高压无气 喷涂 。涂装前必须进行 表面处理 ,除油后  用喷砂 、喷丸进 行去锈及粗化处理 。通 常用 4号砂  或2 0 — 4 0目的石英 砂 ,以 5  7   k g / c m   压缩 空 气 
带动砂粒 ,砂粒 以 5 0  7 0   m / s 速度从 喷嘴 中喷 出 ,   表面达 S I S   S a 2 . 5 规 格 ,清 除喷 砂后 的灰 尘 ,在 8   h 小 时内进行涂 装 。涂装一 般在 干燥 天气 进行 ,温  度 5℃以上 ,相对 湿度 8 5 % 以下。用 同一 种 树脂 

注: 1 ) 适 用范 围 : 本标 准是玻 璃鳞 片 涂料 的标 准 , 包括 不 饱 和 聚酯  玻璃 鳞片 涂料 、 环氧玻 璃鳞 片涂料 、 乙烯 基 酯树脂玻 璃 鳞片涂 料 ;   2 ) 玻 璃鳞 片涂料 的质 量必须 符合 上述标 准 。  

6 结

语 

上世 纪 8 0年代 中期 ,我 国从 引进 的许 多 日本  设备 中开始 了解 和接触玻璃 鳞片涂 料 ,并且开发 出  
与 日本相应 的各种玻璃鳞 片涂 料 、胶泥 ,部分取代  F t 本的产品进行维修 ,取得 了 良好 的效果和工程经 

或玻璃 鳞片 ( 粒 度较 小的 ) 作底 漆 ,厚度为 5 0微米 ,   在底 漆指触干燥后就涂玻璃 鳞片涂料 。在涂装时需 
要 留意以下几 点 :  

验 ;华东理工大学华 昌公 司及兰州化 工机械研究院  还分 别制订 了二 甲苯型 不饱 和聚 酯树脂 ( 注 :含 玻  璃鳞 片 涂 料 ) 防腐 蚀 工 程 技 术 规 程 ( C E C S   7 3 :  
1 9 9 5 ) ,玻璃鳞片衬里施工技术 条件 ( H G / T   2 6 4 0 — 

a . 涂料 的充 分搅 拌 ;b . 涂 料基 料 同 固化剂 的  混合 ;C . 粘度调 整 ;d . 活性适 用期 ;e . 涂装 机具 

( 机械 ) 的清洗 与保 养 ;f . 玻璃鳞片尺寸 。  
关于 以上诸点 ,通常按涂料厂规定进行 ,逐层 

1 9 9 4 ) ,中碱 玻 璃 鳞 片 ( 化 工 部 行 业 标 准 :H G / T   2 6 4 1 -1 9 9 4 ) 。在玻璃 鳞 片 的生 产 和研 究领 域 。国  产玻璃鳞 片的质 量及表面处理能力 已达 到国际先进  水平 。相信今后 ,随着玻璃 鳞片涂料质量 的完善和  应用推广 的深人 ,其卓越 的防锈蚀性能 、抗渗透性 
能和耐蚀性能必将得到进一 步发挥 。  
参考文献 :  
[ 1 ]陆 士平 ,胡剑斌 ,王 晓东 .耐蚀 鳞片胶 泥在 脱硫 烟道 中的应用  [ J ] .腐蚀 与 防护 ,2 0 0 1 ,2 2( 1 ) :3 0— 3 1 .   [ 2 ]中 国腐 蚀 与防护学 会 ,腐 蚀 与防 护 全 书 [ M] .合 成 树 脂及 玻 
璃钢 ,化学 工业 出版社 ,1 9 8 9 .  

施工 ,直至涂到设计 厚度 ,表面用细料或纯树 脂罩 
光一道 。完成涂装后 ,在 2 0℃养护 4 8   h以上 。进 

行 目测是否存在 明显 凹凸 、脱层 、气泡 、开裂 、异 
物夹人及不 固化缺 陷。再用 放电式脉 冲电火花针孔 

仪检查针 眼 、孔 隙 ,用 电磁测 厚仪 测定 厚度 ( 钢结  构) ,用 巴柯尔硬度计检 测硬度 。对针 眼等缺 陷处 ,   要认真修 补 ,首先将缺陷及周 围处 加工 成钵状 ,铲  去原涂层 ,打 毛粗化处理 ,涂底涂层后再涂玻璃 鳞 
片涂料 。  

[ 3 ]中 国腐 蚀与 防护学 会 ,腐蚀 与防 护 全书 [ M] .附 腐 蚀涂 料 和 
涂 装 ,化学工 业 出版社 , 1 9 9 4 .  

5 玻璃 鳞片涂料的质量标 准  玻 璃鳞 片涂料 用 于贮槽 内部 的耐蚀例 子较 多 ,   作 为外 部防锈蚀 目的的例证还较 少 ,主要 是取决于  树脂 的耐候性 ;同时 ,作 为外 部防锈 蚀的涂料还有 

[ 4 ]竹 村 .玻璃鳞 片 树脂 衬 里 技 术 [ D] .上 海 :中 日耐蚀 高 分 子 
材 料 国际交流 会 ,1 9 9 4 .  

[ 5 ]三 浅克 弘 .玻璃 鳞 片增 强 的 乙烯 基 酯树 脂 衬 里 的 特 点 和 应用  [ C ] .上海 :中 日耐蚀 高分 子材料 国际 交流 会 ,1 9 9 4 .  

[ 6 ]奥田聪.耐蚀塑料的技术发展动态.1 9 9 4 .   E 7 1   S   O k u d a ,M   T a k a d a .S o c i e t y   o f   c h e m i c a l   e n g i n e e r s ,J a p a n ,A n —  
n u a l   Met ng i , 1 9 9 3.  

2 个 问题没有解决 :  


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