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管道防腐涂料工程;地下管網(wǎng)改造工程;重慶科冠涂料有限公司在國家管網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目服務(wù)縱多;重慶冠牌瀝青防腐涂料的主要特性及分類、應(yīng)用和發(fā)展方向。防腐涂裝技術(shù)部重點(diǎn)介紹了聚氨酯瀝青防腐涂料、環(huán)氧煤瀝青防腐涂料、乳化瀝青防腐涂料的應(yīng)用。
瀝青是由化學(xué)成分復(fù)雜的多種高分子組成的混合物，具有獨(dú)特的流變性[1]，良好的黏結(jié)性、抗老化性和防水防腐能力[2]。瀝青防腐涂料在金屬防腐、防水和密封材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[3]。本文對(duì)我國瀝青防腐涂料的發(fā)展?fàn)顩r作一簡述。
1瀝青防腐涂料的分類和性能
1.1石油瀝青聚氨酯防腐涂料
1.1.1雙組分聚氨酯瀝青防水涂料
雙組分聚氨酯瀝青防水涂料的甲組分是由多異氰酸酯(TDI、MDI等)與二官能團(tuán)或三官能團(tuán)聚醚合成的-NCO封端的預(yù)聚體;乙組分則由瀝青、稀釋劑、填料、固化劑及其他助劑在一定條件下混合攪拌而成。也可把瀝青加入甲組分中，所得產(chǎn)品的外觀平滑、有光澤、無瀝青點(diǎn)，流平性好、延伸率也有所增加;瀝青氣味低、憎水、防老化性能佳。山西省化工研究所[4]開發(fā)了雙組分瀝青型聚氨酯防水涂料，在使用和貯存過程中黏度變化小、無需大量使用有機(jī)溶劑。他們自制了活性增溶劑SR-1(SR-1中含有部分活性基團(tuán)，故在增溶的同時(shí)，也可作為固化劑，能降低成本。瀝青型產(chǎn)品與煤焦油型產(chǎn)品成本相近，性能達(dá)到JC/T500(92)—96的要求)，并結(jié)合選擇溶劑、增塑劑，解決了石油瀝青與聚氨酯的混溶性問題。張?zhí)腫5]在合成聚氨酯預(yù)聚體的同時(shí)加入一種反應(yīng)性組分，改變了聚氨酯預(yù)聚體的結(jié)構(gòu)，使生成的聚氨酯預(yù)聚體本身和瀝青溶液具有相容性，克服了傳統(tǒng)相容劑造成涂膜物理化學(xué)性能下降的缺點(diǎn)，制得的聚氨酯瀝青防水涂料表面光滑、平整，而且流動(dòng)性好。王久芬等人[6]研制的船底用聚氨酯瀝青防銹涂料，由芳香族異氰酸酯與多元醇聚醚，以及煤焦瀝青和防銹顏料等配制而成。它在-19℃下也能固化成膜，彌補(bǔ)了環(huán)氧煤焦瀝青涂料不能低溫固化的缺陷。劉榮等人[7]采用聚氨酯預(yù)聚體與瀝青共混的工藝方法，制備了一種強(qiáng)度高、彈性好、防水性能優(yōu)良的聚氨酯-瀝青彈性防水涂料。這種防水涂料的拉伸強(qiáng)度比瀝青涂料提高5~10倍，斷裂伸長率提高5~15倍，并且具有良好的耐酸堿性、耐候性和防水性，涂層無接縫、易修補(bǔ)和施工方便(表1)。
注：(1)原態(tài)聚氨酯瀝青涂膜的性能/瀝青涂膜的性能。_
1.1.2單組分聚氨酯瀝青防水涂料
單組分聚氨酯瀝青防水涂料由含-NCO端基的聚氨酯預(yù)聚體與瀝青、顏料、填料、助劑組成，通過與空氣中的濕氣反應(yīng)生成脲而固化成膜。許愛東等人[8]對(duì)原有的聚氨酯瀝青防水涂料制備工藝進(jìn)行改進(jìn)，在制備聚氨酯預(yù)聚體時(shí)，就將瀝青加入，在80℃條件下充分?jǐn)嚢�，使瀝青分散均勻，制得的產(chǎn)品具有優(yōu)良的貯存穩(wěn)定性，流平性好，物性指標(biāo)完全滿足JC500—1992行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。方一平等人[9]研發(fā)了單組分聚氨酯瀝青防水涂料，通過控制異氰酸酯和聚醚的當(dāng)量比，以及反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間來合成低黏度的聚氨酯預(yù)聚體，并通過摻合適量的稀釋劑使產(chǎn)品黏度達(dá)到使用要求，最終實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的無溶劑化。該涂料適用于地下建筑等防水工程。郭青等人[10]制備了具有較高彈性和低溫柔韌性的濕固化單組分聚氨酯石油瀝青防水涂料，通過使用特殊相容劑，較好地解決了聚氨酯預(yù)聚體與石油瀝青的混溶性問題，使涂膜力學(xué)性能發(fā)生明顯變化，從而使聚氨酯性能得以最大體現(xiàn)，且價(jià)格比純聚氨酯涂料低得多，符合環(huán)保要求。陳群堯等人[11]研制的熱噴快固化聚氨酯石油瀝青涂料，通過添加石油煉制副產(chǎn)品及酯類稀釋劑，使聚氨酯與石油瀝青混溶。該涂料是一種無溶劑厚漿型快固化重防腐涂料，在埋地管道方面具有很好的應(yīng)用前景。
1.2環(huán)氧煤瀝青防腐涂料
環(huán)氧煤瀝青防腐涂料是一種以環(huán)氧樹脂、煤焦瀝青、防銹顏料及固化劑等組成的厚漿型雙組分涂料。由甲乙兩組分組成，漆料為甲組分，固化劑為乙組分，并與相應(yīng)的稀釋劑配套使用。
1.2.1環(huán)氧瀝青重防腐涂料
常西亮[12]研究了以環(huán)氧樹脂、瀝青為基料的重防腐涂料。該涂料克服了瀝青涂料軟化溫度低(地表溫度50℃)，干燥速度慢(2~3d)等缺點(diǎn)，所得涂料具有附著力強(qiáng)、軟化點(diǎn)高(>80℃)、干燥時(shí)間短(<2d)、耐鹽性和耐酸堿性佳及硬度大等特點(diǎn)，且其價(jià)格低于環(huán)氧樹脂涂料。該涂料適用于腐蝕性環(huán)境中鋼鐵結(jié)構(gòu)、貯罐、設(shè)備以及混凝土表面作防腐涂層等。劉宗晨[13]介紹了環(huán)氧煤瀝青的水性化機(jī)理。研制的水性環(huán)氧煤瀝青涂料不燃、不爆，使用安全方便，有利于環(huán)境保護(hù)和使用者的健康;其性能同溶劑型環(huán)氧煤瀝青涂料相當(dāng)，適用于工業(yè)涂裝，特別適用于地下室等環(huán)境。水性環(huán)氧煤瀝青涂料配方見表2。
1.2.2聚合物改性環(huán)氧瀝青涂料
秦國治等人[14]利用橡膠改性環(huán)氧瀝青涂料，增加瀝青的增塑性并保持瀝青的防水性和防腐性，同時(shí)利用環(huán)氧樹脂提高涂料的附著力。李春娟[15]研究了高氯化聚乙烯改性環(huán)氧瀝青防腐蝕涂料。該涂料經(jīng)環(huán)氧樹脂、煤瀝青、煤焦油、高氯化聚乙烯進(jìn)行改性后，加入填料、溶劑、助劑等物質(zhì)制備而成。涂層具有良好的柔韌性、抗沖擊性，以及優(yōu)良的耐久性、耐候性、耐稀酸堿性，可廣泛適用于石油、化工等行業(yè)的各種工業(yè)設(shè)備和設(shè)施防腐。
1.2.3環(huán)氧煤瀝青玻璃鱗片重防腐涂料
環(huán)氧煤瀝青玻璃鱗片重防腐涂料是由環(huán)氧樹脂和經(jīng)過處理的一定規(guī)格的玻璃鱗片、煤瀝青、顏填料、助劑和固化劑配制而成的雙組分常溫干燥型涂料。閻彩霞，趙洪艷[16]以環(huán)氧煤瀝青樹脂為成膜物，配用玻璃鱗片、顏料、填料及助劑，研制成厚漿型環(huán)氧煤瀝青玻璃鱗片重防腐涂料，具有優(yōu)良的抗腐蝕性、抗老化性等特點(diǎn)，適用于苛刻環(huán)境下的防腐蝕。其性能指標(biāo)見表3。
1.3乳化瀝青防腐涂料
趙守佳等人[17]探索了聚合物乳夜CB403A(固含量54.8%)在水乳型瀝青防水涂料中的應(yīng)用。當(dāng)聚合物∶瀝青的比例為1∶(1.5~2.0)時(shí)，產(chǎn)品完全符合建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T408—2005《水乳型瀝青防水涂料》中H型產(chǎn)品的要求。徐克勤[18]研發(fā)的瀝青乳化液，能提高石油瀝青的相容性，降低成本，提高防水性能。劉東杰，王云普等人[19]采用電化學(xué)極化曲線法和電化學(xué)交流阻抗譜考察了乳化瀝青涂層對(duì)A3鋼的防腐蝕作用，結(jié)果表明：乳化瀝青涂層具有較大的阻抗值和較低的腐蝕電流密度，對(duì)金屬有一定的抗腐蝕保護(hù)作用，并且在不同的腐蝕介質(zhì)中具有良好的防腐蝕效果。
2瀝青防腐涂料的應(yīng)用
在聚氨酯防水涂料中摻入適量的石油瀝青或煤焦瀝青等憎水性材料作為填充劑，不但可以降低涂料的成本，更重要的是可以起到阻止聚氨基甲酸酯親水基團(tuán)發(fā)生水解的作用，從而進(jìn)一步提高涂膜的耐水性并延長使用年限。聚氨酯瀝青涂膜具有優(yōu)異的耐水性、抗?jié)B性和耐油性，適用于水利工程、原油貯罐、一般化工防腐、船舶、港灣碼頭、露天大型金屬處理裝置及高壓輸水管等場合。環(huán)氧瀝青防腐涂料對(duì)金屬面、混凝土面等表面都具有很強(qiáng)的黏結(jié)力，能夠有效抵抗酸、堿及其它各種腐蝕性介質(zhì)的侵蝕，能長期在干濕交替、陰暗潮濕及浸水等惡劣環(huán)境中使用，例如海上鉆井平臺(tái)、船運(yùn)壓載艙、污水容器管道內(nèi)壁、冷卻塔內(nèi)壁、隧道、地下倉庫、地下管道等。
3結(jié)語
瀝青防腐涂料作為一類涂料產(chǎn)品，將朝多元化和綠色環(huán)保的方向發(fā)展。高耐久性、無污染或低污染、低成本及易施工是瀝青防腐蝕涂料的發(fā)展方向。