环氧树脂玻璃鳞片涂料

玻璃鳞片涂料与玻璃鳞片的定性

                                                                      
玻璃鳞片涂料是以有机树脂为主要成膜物质，以具有良好耐化学性的玻璃鳞片为主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，具有耐腐蚀性好、耐磨损、施工简便、易于修补等诸多优点，在化工、钢结构建筑等领域应用广泛，特别是在各种海洋工程设备、海上石油天然气平台、港湾码头及船舶防腐蚀工程上的应用更为广泛。

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年研制并生产的。1956年开始试用玻璃鳞片配制玻璃鳞片环氧涂料，用于重防腐蚀工程；1957年用于混凝土基体设备的防腐蚀，同时开始了玻璃鳞片填充热塑性管道衬里技术的研究。同期，日本开始研究一种性能优于一般不饱和聚酯树脂的环氧乙烯酯树脂（VE）。1967年，FUJI树脂公司采用日本板硝子公司独创的玻璃鳞片，开发出玻璃鳞片VE涂料，成功用于烟气脱硫装置，开始实用化并出口海外。20世纪80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玻璃鳞片VE衬里。其后应用领域从最初的大型火电厂的脱硫设备拓展到石油化工、海洋领域，继而延伸到交通、能源和工业水处理等行业。20世纪80年代初，在与日本对口技术交流中，我国开始引进并重视玻璃鳞片涂料，开展了相应的研发工作。

玻璃鳞片涂料的组成及防腐机理

玻璃鳞片涂料的组成主要包括玻璃鳞片为主的防锈颜料和具有优良性能的成膜树脂。玻璃鳞片涂料常用的成膜树脂包括氯化橡胶、环氧树脂、酚醛环氧树脂、不饱和聚酯树脂和乙烯酯树脂等。

其中玻璃鳞片环氧涂料的应用最为广泛。环氧树脂具有很强的黏合力，对于大部分底材的附着力良好；具有良好的物理力学性能及优异的耐化学品性。其与玻璃鳞片颜料配用，制成的玻璃鳞片环氧涂料很适宜作为目前常用的云铁环氧中间漆的替代品，通过英国的桥梁涂装的实践经验（如ForthRailBridge、TayRail等），不采用富锌底漆，而单纯依靠玻璃鳞片环氧涂料的防腐蚀性，也获得了预期的效果。玻璃鳞片聚酯涂料具有良好的耐化学品性、耐阴极剥离性及高度耐磨性，在船舶涂装，特别是甲板通道、直升机甲板、破冰船船壳等处应用广泛。玻璃鳞片乙烯酯涂料，由于其杰出的耐化学品性和耐溶剂性，用于贮罐内壁时，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，且能保证涂层中有数十层至上百层的鳞片排列，涂层内形成复杂曲折的防渗透扩散路径。

玻璃鳞片将涂层分割为许多微小空间，使涂层中的微裂纹、微气泡被分割，且玻璃鳞片的收缩率是树脂的几分之一到几十分之一，在涂料固化过程中，可以降低涂层的收缩应力，提高涂层的附着力，同时也抑制了涂层龟裂、剥落等缺陷，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作用类似，通过改变腐蚀介质（如空气、水、酸碱等）的扩散渗透路线，使其难以渗透到基材来达到防腐蚀效果。使用玻璃鳞片防锈颜料，由多层与基材近似平行排列的玻璃鳞片颜料构成的鱼鳞效应，可将腐蚀介质的渗透距离延长数倍甚至数十倍。一般玻璃鳞片片径纵横越大，涂层的抗渗透性能越强，但是涂层的表观相对差些。一般采用片径大小不一的玻璃鳞片混合使用，以期获得较大片径玻璃鳞片与底材呈平行排列，较小片径的玻璃鳞片以不同角度穿插于空隙中的效果。作为面漆使用时，会使用较多片径较小的玻璃鳞片颜料，以获得较为平整的涂层。

使用硅烷偶联剂对玻璃鳞片颜料进行处理，可以提高其强度和与成膜树脂的结合力。对于涂层而言，可以提高其耐磨性和抗渗透性。

我国玻璃鳞片涂料存在的主要问题

我国现有生产玻璃鳞片涂料的厂家不在少数，主要的大型生产商多为外资或合资企业。我国玻璃鳞片涂料存在的主要问题包括：

第一，国产玻璃鳞片表面处理乏力。玻璃鳞片颜料已经实现国产化，但较进口产品而言，由于表面偶联化处理技术和工艺的研究尚处于落后阶段，尽管制成品成本较低，但是使用在涂料中，其施工性、抗渗性、防沉性、颜料排列定向性方面仍有一定的差距；

第二，玻璃鳞片涂料缺乏相应的产品标准及测试方法。尽管玻璃鳞片涂料进入我国市场已有相当的历史，但缺乏相应的产品标准及测试方法，造成不少厂家以次充好，以其它价格低廉的防锈颜料代替玻璃鳞片，严重扰乱了市场秩序。对于玻璃鳞片涂料而言，相关产品的物理化学性能，如附着力等，在一些行业标准，如JT722—2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》中也有相关的规定。但关于玻璃鳞片颜料的定量分析，即使是在国际上，也缺乏放之四海皆准的方法。