玻璃鳞片胶泥及施工技术|树脂重防腐论坛

张作华

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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2021-11-10

玻璃鳞片胶泥及施工技术

上海朗晖化工云防腐技术总监

51防腐蚀论坛资深版主张作华

中国腐蚀与防护学会会员

重防腐领域最常用，最普遍的防腐蚀胶泥要数玻璃鳞片胶泥了，其在石油，化工，管道，储罐，污水池，煤气柜，垃圾场，船舶，海洋平台，电厂脱硫装置等广泛应用。玻璃鳞片胶泥由玻璃鳞片，树脂，辅助添加剂等组成，玻璃鳞片是玻璃经1700℃高温熔融独特工艺吹制而成的极薄的玻璃碎片，一般片径0.7-2㎜厚度5-10μm左右。这种高温熔融状态的玻璃鳞片具有比普通玻璃强度大，比重小的特点，在树脂中与基体平行叠压排列，如鱼鳞，层层盔甲，形成致密的防渗层。树脂有双酚A环氧类，酚醛环氧类，酚醛双酚A改性环氧类，双酚A不饱和聚酯类，丙烯酸乙烯基类，甲基丙烯酸乙烯基酯类，酚醛环氧乙烯基酯类等。辅助添加剂有活性稀释剂，增韧剂，偶联剂，颜料，填料，触变剂等。

玻璃鳞片，树脂及添加剂通过特殊的加工方法配制成为玻璃鳞片胶泥，这种胶泥具有很好的屏障作用，被防腐界成为“迷宫结构”。根据实验测试，胶泥中玻璃鳞片的叠加高达上百层，从而使得腐蚀介质扩散渗透到被保护基体的途径变得弯弯曲曲，大大延长了介质渗透的途径和时间，提高了玻璃鳞片胶泥的抗渗性能及耐蚀性能，延长了设施及构件的使用寿命。

玻璃鳞片胶泥中的鳞片在树脂中非连续分布，使得玻璃鳞片胶泥具有理想的抗应力破坏失效能力，适合大型和温度变化的设备内防腐。玻璃鳞片胶泥，如乙烯基玻璃鳞片胶泥的膨胀系数为1.04×10-5㎝/m．℃，而钢铁的线性膨胀系数为1.2×10-5㎝/m．℃，混凝土线性膨胀系数为1×10-5，它们之间相差不大；因而玻璃鳞片胶泥可以完美的与金属，混凝土粘结牢固，不脱层不开裂。
玻璃鳞片胶泥对各种酸碱，溶剂和气体有极好的耐化学性能，基本树脂可以针对各种化学品进行选择，可以代替橡胶，塑料和玻璃钢等衬里工艺，或者能够完美的与玻璃钢配合组成强大的耐腐蚀层，如玻璃鳞片胶泥+FRP加强层。
玻璃鳞片胶泥在防腐蚀施工中通常用的工艺就是衬里，这种工艺具体的特点有以下几个方面：
1. 具有独特的抗渗透屏障，腐蚀性介质渗透率低；
2. 耐水，耐酸，耐碱，部分溶剂等化学介质；
3. 与基体复合收缩率小，粘结性强；
4. 韧性好，比较好的化学性能，适应温差变化；
5. 施工方便，维修容易，喷射，批涂皆可；
6. 耐磨，抗冲击性能；
玻璃鳞片胶泥优良的耐蚀性能和诸多特点，必须通过可靠的施工技术及质量保证才能发挥最佳的效果。和其他胶泥相比，玻璃鳞片胶泥具有独特的施工工艺；只有充分了解和掌握这些独特的工艺，才能实现设施，设备的长久的使用寿命。

任何防腐蚀材料对基层的要求必须符合一定的标准要求，玻璃鳞片胶泥也不例外，如在金属基层上面施工时，必须采用干喷砂的表面处理方法。金属表面处理方法除了满足粗糙度要求外，还需要保持一定的清洁度及除锈等级要求，达到GB8923规定之Sa2.5级别。如在混凝土基层上面施工时，要求强度不低于C25，含水率低于6%，而且平整密实，打磨吸尘后露出混凝土自然存在的毛细孔，粗糙度。根据笔者从事玻璃鳞片胶泥实际施工经验，归纳出如下操作工艺，供行业内同仁参考：
1. 玻璃鳞片胶泥配制。配制鳞片符合HG/T2641规定，不结块，不受潮或者被非树脂液污染；树脂性能符合GB/T13657，GB/T8237,及GB50212之规定，并且在产品有效期内。采用真空度不低于0.08Mpa，转速不大于56r/min真空搅拌机，将玻璃鳞片，树脂缓慢加入真空搅拌机，再按照配比加入颜料和固化剂，真空搅拌5min，停止后静置3分钟再打开放气阀慢慢放气，完全放完气后1min方可出料。如果固化剂为双组分时，先加入促进剂，在非真空环境下搅拌3-5min，再加入引发剂实施真空搅拌配制，如果是预促的树脂，在加入引发剂时实施真空配制。现在大部分玻璃鳞片胶泥已经实现商品化，不需要那么复杂的真空搅拌配制，只需现场加入固化剂非真空搅拌就可以施工。

配置后的施工熟料可操作时间控制在30-40min，初凝时间控制在40-50min左右，配料桶在重复使用时必须清理干净。根据环境温度，调节树脂粘度，可以使用稀释剂调节，在固化剂加入前非真空搅拌条件下搅拌均匀。
2.底涂施工。采用与玻璃鳞片胶泥相同或者改性的树脂进行配制底涂，按照各种材料比例配制，搅拌5min静置3min，分装于施工容器内，使用滚刷涂刷，刷涂方法与质量控制和普通防腐涂料的施工方法一样，在此不再累述。
3.玻璃鳞片胶泥涂抹及滚压。玻璃鳞片胶泥涂抹应在第二道底涂施工完成12h后实施，用抹刀（或者刮板）单向有序的将玻璃鳞片胶泥均匀的涂抹在已经凝固的底涂表面，单道厚度1㎜。滚压操作应该与涂抹批刮同步进行，在初凝前必须用沾有适量溶剂（如环氧用丙酮或者酒精，聚酯及乙烯基用苯乙烯）的羊毛辊往复滚压，直至表面光滑为止。玻璃鳞片胶泥在施工作业过程中严禁随意搅动，拌料，上抹依次序循环进行，不要翻动，堆积胶泥。抹刀应与被涂抹面保持适当角度，并且延尖角锐角方向按适当速度推抹，使得玻璃鳞片胶泥延基层表面逐渐涂覆，使得空气在涂抹或者批刮过程中不断从界面间推挤排出，逸出，严禁将玻璃鳞片胶泥堆积与基层表面再四面摊开。控制玻璃鳞片胶泥单层厚度，多层施工，从而使得涂层内存留的气泡体积较小，达到残余气泡生成较小，分散且封闭的目的。
玻璃鳞片胶泥比较粘稠，在大气中任何条件下翻动及堆放都会被裹入大量空气形成气泡，在施工过程中，基层和玻璃鳞片胶泥之间难免要裹入空气，形成材料内气泡，因此玻璃鳞片胶泥施工必须要进行滚压。滚压的目的有四点：一是去除表面气泡；二是压实压光压平整；三是使得玻璃鳞片呈水平倒伏排列；四是调整定位的端界面呈坡状，利于端界面搭接。滚压时特别注意，所沾溶剂不可太多，不可漏压，当胶泥流淌时应多次重复滚压。第二道玻璃鳞片胶泥操作方法和第一道相同，直至规定的厚度。
4.修补及增强。玻璃鳞片胶泥成型后，如果出现某些缺陷和不足，必须进行修补；一些应力集中区域或者锐边锐角等特殊部位还需要FRP增强。缺陷或者不足修补时，用打磨机打磨缺陷部位或者将缺陷部位彻底去除，用溶剂擦洗干净打磨区域，按照玻璃鳞片胶泥施工方法逐次补涂，直至合格。增强部位使用的增强纤维材料有玻璃纤维布，碳纤维布，表面毡，聚酯纤维布等，将玻璃鳞片胶泥层打磨平整，用溶剂清洗干净后，按照涂胶--贴布--涂胶--贴布--涂胶的结构进行增强层施工，固化干燥后打磨毛边，夹裹气泡及丝带杂物，所以气泡去除后必须用玻璃鳞片胶泥填平补齐。
5.面涂施工。将面涂材料按照配比要求搅拌均匀，静置5min后直接用滚刷涂刷于玻璃鳞片胶泥上面。第一道面涂干燥后涂刷第二道，两道面涂应该十字交叉涂刷，具体工艺和涂刷底涂或者其他防腐蚀涂料方法相同。
6.固化养护。一般常温条件下，玻璃鳞片胶泥固化干燥后需要自然养护7天以上的时间。养护期间不得在玻璃鳞片胶泥表面进行任何施工作业，或者行走踩踏，禁止任何化学品污染表面。
7.质量要求。玻璃鳞片胶泥施工质量要求一是从表观上面目测，另外就是使用检测仪器测试，如测厚仪，电火花检测仪，拉拔仪等，具体质量要求按照HG/T2604-2004规定要求执行。
玻璃鳞片胶泥被大量应用于重防腐领域的方方面面，已经成为酸碱盐及溶剂耐蚀的重要手段和方法。玻璃鳞片胶泥在发电厂，化工厂，制药厂，冶炼厂，污水厂，海洋平台及潮湿环境钢结构和设施防腐蚀项目中占比很高；而发电厂，冶炼厂及化工厂脱硫装置使用的玻璃鳞片胶泥几乎占到了70%以上，特别是乙烯基玻璃鳞片胶泥的广泛使用。据预测到2024年国内乙烯基树脂市场复合年增长率保持3.9%，市场价值3.95亿美元；因而带来玻璃鳞片胶泥的高速增长。虽然玻璃鳞片胶泥在使用过程中依然存在缺陷；但是笔者相信通过技术的攻关和改进，施工人员现场质量的把控一定会将缺陷消除，并且趋于完善，成为重防腐项目中名副其实的“迷宫屏障”材料。