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本征型與添加型導靜電防腐涂料的性能對比和應用,介紹了鋼質油罐內壁導靜電防腐涂料的性能要求
2019年11月08日    閱讀量:412    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

0 引言

導靜電涂料是伴隨現代科技而迅速發展起來的功能性涂料,應用于電子、電器、航空、石化等眾多領域,特別是在石油化工行業應用廣泛。油品等易燃化學品在貯存和運輸過程中,因摩擦而產生靜電荷,如不能及時將靜電導出,隨著靜電荷的積累,靜電壓升高,容易引起火災、爆炸的危險,同時由于油品具有很強的腐蝕性、滲透性,因此,對貯罐和管線內壁進行防腐和導靜電處理非常必要。


目前用于油罐內壁的導靜電涂料主要為環氧樹脂類和聚氨酯樹脂類,但多為添加型導靜電防腐涂料,而本征型導靜電涂料品種不多中國建材網cnprofit.com。主要原因是添加型導靜電涂料的生產工藝簡單、選材廣泛、成本較低,然而其涂層的綜合性能遜于本征型導靜電涂料,尤其是導靜電的穩定性、持久性。本文主要對本征型聚氨酯導靜電涂料與添加型環氧碳系、非碳系導靜電涂料的性能進行對比。


1 鋼質油罐內壁導靜電防腐涂料的性能要求

涂膜應具有優良的防腐性,能保護鋼板不銹蝕,防止汽油、航空煤油等油品的滲透、腐蝕;固化后的涂膜不得污染油品;要求涂膜的表面電阻為105~109 Ω ;涂料易于施工,可采用無氣噴涂、輥涂和刷涂等施工方法;由于在油罐內施工,環境密閉,空氣流通不好,應盡量避免使用有毒的溶劑。對于鋼質油罐內壁用導靜電防腐涂料的其他性能指標應符合國家相關標準的要求。


2 本征型與添加型導靜電涂料的性能對比

2.1 防腐性的對比

涂膜防腐性能的好壞主要取決于體系中的成膜物。目前本征型導靜電涂料主要采用聚氨酯彈性體成膜物,而添加型導靜電涂料主要采用環氧樹脂成膜物。這兩種樹脂都通過與固化劑發生交聯反應后形成三維網狀結構的高聚物,故固化后涂膜均具有優異的耐油性和耐化學品性。兩者比較,環氧樹脂僅有羥基和醚鍵,沒有酯鍵,所以其耐堿性更加突出。本征型導靜電涂料所用的成膜物為聚氨酯彈性體,具有很好的彈性伸長率和機械強度,故應用在鋼質油罐上時,涂膜不會在罐體受溫差變化或機械外力作用造成形變時發生開裂,保證了涂膜的整體性和致密性,從而達到持久的防腐效果。

2.2 導靜電性的對比

本征型與添加型導靜電涂料在實現導電性方面截然不同。本征型導靜電涂料通過引入具有導電性的離子導電聚合物,經反應鑲嵌在成膜物的分子結構上,從而使其具有導靜電性。由于引入的離子導電聚合物鏈接在成膜物的分子結構上,所以不會因油品的浸泡而抽提出來。該種方法獲得的導靜電性穩定、持久,對油品無污染。添加型導靜電涂料的導靜電性能通過在涂料中添加具有導靜電性的填料來實現。導電填料包括金屬系填料(銀、鎳、鋁、鋅等)、碳系填料(炭黑、石墨)和非碳系填料(導電云母、導電鈦白等)。金屬系導電填料價格較高,易氧化,且在涂料中易沉淀,一般不常用。目前比較常用的導電填料為碳系和非碳系兩種,尤其是石墨、炭黑、導電云母的用量最大。其中碳系導電填料的價格低,導電性好,但石墨具有遷移性,經過油品的浸泡會遷移到油品中,污染油品,時間長了涂膜的導電性能會下降,存在安全隱患。而非碳系導電填料價格較貴,導電性能一般,添加量也較大(一般在20% 以上),增加了成本,而且顏色也有一定的局限性。對于導靜電性,本人認為不是導靜電性越強越好,而是要與所貯存的油品相匹配,能夠滿足其導靜電的要求即可,因為導靜電性能越強,能傳導的腐蝕電流越大,對鋼板的腐蝕性越強,從而降低了涂層的防腐性。

2.3 施工性的對比

本征型導靜電涂料以聚氨酯樹脂為成膜物,而添加型導靜電涂料以環氧樹脂為成膜物,兩種涂料在施工方面同其他聚氨酯樹脂類和環氧樹脂類涂料的要求一樣。對于金屬底材的處理,兩者都需要噴砂除銹達到Sa 2.5 級。在10℃以下,環氧樹脂交聯固化緩慢,5℃以下很難固化,而聚氨酯樹脂在-5℃也可以發生交聯固化反應,施工季節較長。兩者都需要加入固化劑進行固化成膜,要求現用現配,施工期限受到限制,特別在夏季高溫時,反應加劇,施工期限更短。由于聚氨酯樹脂中的-NCO 基能與含活潑氫的物質發生反應,故在使用時嚴禁混入水、堿、醇、胺等物質,施工要求相對較高。

2.4 其它性能指標的對比

本征型導靜電涂料與添加型導靜電涂料的其他性能指標對比見表1 和表2。

本征型導靜電涂料性能指標

本征型與添加型導靜電防腐涂料的性能對比和應用,介紹了鋼質油罐內壁導靜電防腐涂料的性能要求 中國建材網,cnprofit.com


添加型導靜電涂料性能指標

本征型與添加型導靜電防腐涂料的性能對比和應用,介紹了鋼質油罐內壁導靜電防腐涂料的性能要求 中國建材網,cnprofit.com

3 應用情況

從2005 年5 月開始,此兩種導靜電涂料已在鋼質油罐表面進行大量應用,其中本征型導靜電防腐涂料在沈陽軍區國家儲備庫和其下屬的各大油庫,以及大慶、天津、撫順等各大煉油廠進行大量涂裝;添加型導靜電防腐涂料在大連北良港、山東齊河等大型油庫也廣泛應用。從施工性能和現場檢測來看,這兩種涂料均能滿足大型油罐的施工要求,并能達到油罐對導靜電涂料的技術要求。而本征型導靜電防腐涂料的低溫固化性更好,所以其在我國北方施工期限更長,進入初冬也不影響施工。涂裝該兩種導靜電涂料的油罐裝油使用3 年后清罐檢查,防腐涂層基本完好,本征型導靜電防腐涂膜的導靜電性無變化,而添加型導靜電防腐涂膜的導靜電性下降很多。

4 結語

通過本征型導靜電涂料和添加型導靜電涂料的性能對比,以及兩者實際應用情況對比,分析得出:兩種導靜電防腐涂料均具有優異的防腐性,而本征型導靜電防腐涂料的導靜電性更穩定持久,其施工期限更長,并且具有極佳的彈性,故其更適合在鋼質油罐中的應用。


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