非金属材料的耐蚀性能课件.ppt
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1、第六章非金属材料的耐腐蚀性能1一般特点一般特点2防腐蚀涂料防腐蚀涂料3塑料塑料4玻璃钢玻璃钢5橡胶橡胶6硅酸盐材料硅酸盐材料7不透性石墨不透性石墨.非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料。自自19世纪以来,随着生产和科学技术的进步,尤世纪以来,随着生产和科学技术的进步,尤其是无机化学和有机化学工业的发展,人类以其是无机化学和有机化学工业的发展,人类以天天然的矿物、植物、石油等为原料然的矿物、植物、石油等为原料,制造和合成了,制造和合成了许多新型非金属材料,如水泥、人造石墨、特种许多新型非金属材料,如水泥、人造石墨、特种陶瓷、合成橡胶、合成树脂(塑料)、
2、合成纤维陶瓷、合成橡胶、合成树脂(塑料)、合成纤维等。这些非金属材料因具有各种优异的性能,为等。这些非金属材料因具有各种优异的性能,为天然的非金属材料和某些金属材料所不及,从而天然的非金属材料和某些金属材料所不及,从而在近代工业中的用途不断扩大,并迅速发展。在近代工业中的用途不断扩大,并迅速发展。.第一节一般特点第一节一般特点(1)密度小,机械强度低)密度小,机械强度低(2)导热性差(除石墨)导热性差(除石墨)(3)原料来源丰富,价格低廉)原料来源丰富,价格低廉(4)优越的耐蚀性能)优越的耐蚀性能.涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、而起保护、
3、装潢或其他特殊功能(绝缘、防锈、装潢或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。因早期的涂料大多以植物油为主要原料,故因早期的涂料大多以植物油为主要原料,故又称作又称作油漆油漆。现在合成树脂已大部分或全部取代。现在合成树脂已大部分或全部取代了植物油,故称为了植物油,故称为涂料涂料。作用主要作用主要:保护,装饰,和掩饰产品的缺陷,保护,装饰,和掩饰产品的缺陷,提升产品的价值。提升产品的价值。第二节防腐蚀涂料第二节防腐蚀涂料.一、涂料的种类和组成一、涂料的种类和组成1涂料的种类涂料的种类油基涂料(成膜物质干性油类)、树脂基涂料油基涂料(成膜物
4、质干性油类)、树脂基涂料(成膜物质合成树脂)(成膜物质合成树脂)按施工工艺:底涂、中涂、按施工工艺:底涂、中涂、面涂面涂2涂料的组成涂料的组成主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质主要成膜物质:油料、树脂和橡胶主要成膜物质:油料、树脂和橡胶次要成膜物质:颜料(着色、防锈、体质)次要成膜物质:颜料(着色、防锈、体质)辅助成膜物质:对成膜的过程起辅助作用(溶辅助成膜物质:对成膜的过程起辅助作用(溶剂、助剂)剂、助剂).二、常用的防腐蚀涂料二、常用的防腐蚀涂料(一)氯磺化聚乙烯(橡胶)涂料(一)氯磺化聚乙烯(橡胶)涂料聚乙烯经氯化和磺化反应而得的高分子化合聚
5、乙烯经氯化和磺化反应而得的高分子化合物。物。CSM(海伯窿)用氯磺化聚乙烯树脂防腐基(海伯窿)用氯磺化聚乙烯树脂防腐基料经加工,配以防腐颜料,防锈颜料、填料和助料经加工,配以防腐颜料,防锈颜料、填料和助剂,经聚合反应而形成。剂,经聚合反应而形成。克服了以往氯磺化涂料附着力欠佳,漆膜易克服了以往氯磺化涂料附着力欠佳,漆膜易成片脱落,硬度低,使用寿命短等缺陷。由于其成片脱落,硬度低,使用寿命短等缺陷。由于其采用了独特的固化体系,形成了互穿网络交联型采用了独特的固化体系,形成了互穿网络交联型涂膜,从而具有更优的防腐综合性能。涂膜,从而具有更优的防腐综合性能。.优点优点:对大气、水、盐、碱、酸类、氧化
6、剂及石油类都具:对大气、水、盐、碱、酸类、氧化剂及石油类都具有良好的抵御性;优异的户外耐候性,涂膜坚韧、耐磨稳有良好的抵御性;优异的户外耐候性,涂膜坚韧、耐磨稳定性极佳,附着力强,干燥迅速;单组包装,施工方便,定性极佳,附着力强,干燥迅速;单组包装,施工方便,富有弹性,维修便利,新旧涂层之间有互溶作用,故维修富有弹性,维修便利,新旧涂层之间有互溶作用,故维修时不必去掉牢固的旧涂膜;贮存期长,不结皮、不结块;时不必去掉牢固的旧涂膜;贮存期长,不结皮、不结块;造价低等。造价低等。应用应用:可广泛用于各种酸、碱、盐、油类贮罐内外壁和各:可广泛用于各种酸、碱、盐、油类贮罐内外壁和各种化工设备、尿素造粒
7、塔、煤气柜内外壁、集装箱和厂房种化工设备、尿素造粒塔、煤气柜内外壁、集装箱和厂房墙面、地坪、电厂凉水塔以及市政工程,港口码头等环境墙面、地坪、电厂凉水塔以及市政工程,港口码头等环境的防腐保护,是一种理想的防腐材料。的防腐保护,是一种理想的防腐材料。组成组成:以氯磺化聚乙烯橡胶为成膜主体,辅以氯化橡胶、:以氯磺化聚乙烯橡胶为成膜主体,辅以氯化橡胶、环氧树脂等改性成膜物,添加各种防锈耐蚀颜料,稳定剂,环氧树脂等改性成膜物,添加各种防锈耐蚀颜料,稳定剂,防老剂,固化硫化剂,混合溶剂等经研磨分散而成。防老剂,固化硫化剂,混合溶剂等经研磨分散而成。.施工要求及贮存施工要求及贮存:(1)使用前充分搅拌均匀
8、,把被涂物处理干净,严防油污、)使用前充分搅拌均匀,把被涂物处理干净,严防油污、水份、灰尘及其他污物存在,以保证涂刷质量。水份、灰尘及其他污物存在,以保证涂刷质量。(2)涂刷各道涂层时须间隔)涂刷各道涂层时须间隔6小时,涂最后一道底漆须经小时,涂最后一道底漆须经24-36小时后,再涂第一道面漆,涂完最后一道面漆后,小时后,再涂第一道面漆,涂完最后一道面漆后,在常温下干燥在常温下干燥7d-10d后方可使用。后方可使用。(3)对于一般大气腐蚀,建议涂刷四层(二底二面涂膜厚)对于一般大气腐蚀,建议涂刷四层(二底二面涂膜厚度应达到度应达到150微米左右),对于腐蚀介质严重的部位,建微米左右),对于腐蚀
9、介质严重的部位,建议涂刷六层(二底四面涂膜厚度应达到议涂刷六层(二底四面涂膜厚度应达到230微米左右)或微米左右)或更多层。未用完的涂料应密封保存。更多层。未用完的涂料应密封保存。(4)阴雨天或相对湿度大于)阴雨天或相对湿度大于70%时,应停止施工。施工时时,应停止施工。施工时如漆质过稠,可用专用稀释剂调整粘度。如漆质过稠,可用专用稀释剂调整粘度。(5)贮存期十二个月、期满后检验各项技术指标,达到技)贮存期十二个月、期满后检验各项技术指标,达到技术要求可继续使用。术要求可继续使用。.(二)高氯化聚乙烯涂料(二)高氯化聚乙烯涂料采用高氯化聚乙烯(采用高氯化聚乙烯(HCPE)树脂为防腐基)树脂为防
10、腐基料、经物理加工,配以高级防腐颜料,溶剂、防料、经物理加工,配以高级防腐颜料,溶剂、防锈颜料、填料和助剂,经聚合反应而形成。锈颜料、填料和助剂,经聚合反应而形成。防腐、防水、耐火、耐油性好防腐、防水、耐火、耐油性好具有阻燃防霉功能具有阻燃防霉功能装饰性优良装饰性优良物理力学性能好物理力学性能好应用面广应用面广.用途用途:适用于船舶、港口、铁路设施,海上采适用于船舶、港口、铁路设施,海上采油平台,公路桥梁、石油、化工、冶炼、油平台,公路桥梁、石油、化工、冶炼、钢铁设备,集装箱、管道、木材表面及混钢铁设备,集装箱、管道、木材表面及混凝土表面,厂房构筑物的保护。使其免受凝土表面,厂房构筑物的保护。
11、使其免受大气、海水、酸类、碱类、盐类、油类、大气、海水、酸类、碱类、盐类、油类、化学气体等腐蚀介质的侵蚀。化学气体等腐蚀介质的侵蚀。.施工要求及贮存施工要求及贮存:(1)使用前充分搅拌均匀,把被涂物处理干净,严防油污、)使用前充分搅拌均匀,把被涂物处理干净,严防油污、水份、灰尘及其他污物存在,以保证涂刷质量。水份、灰尘及其他污物存在,以保证涂刷质量。(2)涂刷各道涂层时须间隔)涂刷各道涂层时须间隔4小时,涂最后一道底漆须经小时,涂最后一道底漆须经24小时后,再涂第一道面漆小时后,再涂第一道面漆.涂完最后一道面漆后,在常涂完最后一道面漆后,在常温下干燥温下干燥10天天-15天后方可使用。天后方可
12、使用。(3)对于一般大气腐蚀,建议涂刷四层(二底二面),对)对于一般大气腐蚀,建议涂刷四层(二底二面),对于腐蚀介质严重的部位,建议涂刷六层(二底四面)或更于腐蚀介质严重的部位,建议涂刷六层(二底四面)或更多层。多层。(4)阴雨天或相对湿度大于)阴雨天或相对湿度大于75%时,应停止施工。施工时时,应停止施工。施工时如漆质过稠,可用专用稀释剂调整粘度。如漆质过稠,可用专用稀释剂调整粘度。(5)贮存期十二个月、期满后检验各项技术指标,达到技)贮存期十二个月、期满后检验各项技术指标,达到技术要求可继续使用。术要求可继续使用。.(三)聚氨酯涂料(三)聚氨酯涂料分子结构中含有相当多分子结构中含有相当多氨
13、基甲酸酯键氨基甲酸酯键的涂料。的涂料。优点优点:一般都具有良好的机械性能、较高的固体含:一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、高耐蚀性、装饰性。是目前很有发展前途的量、高耐蚀性、装饰性。是目前很有发展前途的一类涂料品种。一类涂料品种。缺点缺点:施工工序复杂,对施工环境要求很高。:施工工序复杂,对施工环境要求很高。应用方向应用方向:木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、:木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料地坪漆、电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料等。等。.主要种类主要种类:(1)双组分聚氨酯涂料)双组分聚氨酯涂料(2)单组分水性聚氨酯涂料)单组分水性聚氨
14、酯涂料(3)热固性聚氨酯涂料)热固性聚氨酯涂料(4)光固化水性聚氨酯涂料)光固化水性聚氨酯涂料(5)室温固化水性聚氨酯涂料)室温固化水性聚氨酯涂料(6)第三代水性聚氨酯涂料)第三代水性聚氨酯涂料(PUA)(7)环保型低芳烃聚氨酯涂料)环保型低芳烃聚氨酯涂料.(四)环氧树脂涂料(四)环氧树脂涂料以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧树脂涂料。环氧树脂涂料。优点优点:附着力强,耐化学品性、防腐性、耐:附着力强,耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性和电绝缘性优良。水性、热稳定性和电绝缘性优良。缺点缺点:经户外日晒会失光粉化,以用作底漆:经户外日晒会失光粉化,以用作底
15、漆为宜。为宜。应用应用:广泛用于建筑、化工、汽车、舰船、:广泛用于建筑、化工、汽车、舰船、电气绝缘等方面。电气绝缘等方面。.环氧树脂涂料.分类分类:以固化方式分类以固化方式分类:白干型单组分、双组分:白干型单组分、双组分和多组分液态环氧涂料;烘烤型单组分、和多组分液态环氧涂料;烘烤型单组分、双组分液态环氧涂料;粉末环氧涂料;辐双组分液态环氧涂料;粉末环氧涂料;辐射固化环氧涂料。射固化环氧涂料。以涂料状态分类以涂料状态分类:溶剂型环氧涂料、无溶:溶剂型环氧涂料、无溶剂环氧涂料和水性环氧涂料。剂环氧涂料和水性环氧涂料。.传统溶剂型涂料中含有的大量挥发性有机物传统溶剂型涂料中含有的大量挥发性有机物(
16、VOC),会对大气造成严重污染,在环),会对大气造成严重污染,在环保意识不断增强的今天,保意识不断增强的今天,环境友好型涂料环境友好型涂料日日益显示出其重要性。益显示出其重要性。环保涂料也是目前涂料界的研究热点之一。环保涂料也是目前涂料界的研究热点之一。实现低实现低VOC的途径主要为大力发展高固体的途径主要为大力发展高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂分涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等新型涂料。料等新型涂料。.环保型环氧树脂涂料环保型环氧树脂涂料环氧粉末涂料以双酚环氧粉末涂料以双酚A型环氧树脂、线性酚型环氧树脂、线性酚醛树脂改性环氧树脂和脂肪族环氧树脂等为主体,醛树脂改性环氧树
17、脂和脂肪族环氧树脂等为主体,在一定的温度下混炼,冷却后粉碎而形成。在一定的温度下混炼,冷却后粉碎而形成。优点优点:无污染,熔融黏度低,涂膜坚固,流平性好,不无污染,熔融黏度低,涂膜坚固,流平性好,不需要底漆涂膜,力学性能好,有优异的反应活性需要底漆涂膜,力学性能好,有优异的反应活性和贮藏稳定性、耐腐蚀性,耐化学药品性,涂料和贮藏稳定性、耐腐蚀性,耐化学药品性,涂料的配色好,固化剂选择范围宽、应用范围广。的配色好,固化剂选择范围宽、应用范围广。目前环氧粉末涂料研究的热点主要有用于热目前环氧粉末涂料研究的热点主要有用于热敏基材的涂料以及防腐涂料。敏基材的涂料以及防腐涂料。.(五)酚醛树脂涂料(五)
18、酚醛树脂涂料以酚醛树脂为主要成膜物质的涂料。以酚醛树以酚醛树脂为主要成膜物质的涂料。以酚醛树脂与干性油脂熬炼而成的一类合成树脂涂料。脂与干性油脂熬炼而成的一类合成树脂涂料。优点优点:突出的耐酸性,耐各种盐溶液和多种有机溶:突出的耐酸性,耐各种盐溶液和多种有机溶剂;坚硬、耐磨;绝缘和干燥快;制造方便,品剂;坚硬、耐磨;绝缘和干燥快;制造方便,品种较多,且原料易得,价格适中,易于施工,种较多,且原料易得,价格适中,易于施工,缺点缺点:不耐碱腐蚀;涂层内聚力大,弹性差,对金:不耐碱腐蚀;涂层内聚力大,弹性差,对金属的附着力不理想,冷固化酚醛树脂涂料固化剂属的附着力不理想,冷固化酚醛树脂涂料固化剂为酸
19、性,会对基材钢铁产生腐蚀,常与其他树脂为酸性,会对基材钢铁产生腐蚀,常与其他树脂底漆配套使用。底漆配套使用。但涂膜较脆、易泛黄,不宜作白但涂膜较脆、易泛黄,不宜作白漆和浅色漆。漆和浅色漆。应用应用:广泛用于木器、家具、建筑、机械、电机、:广泛用于木器、家具、建筑、机械、电机、船舶和化工防腐蚀涂装等,船舶和化工防腐蚀涂装等,.酚醛树脂涂料分为四类:酚醛树脂涂料分为四类:水溶性酚醛树脂涂料水溶性酚醛树脂涂料醇溶性酚醛树脂涂料醇溶性酚醛树脂涂料油溶性酚酯树脂涂料油溶性酚酯树脂涂料改性酚醛树脂涂料改性酚醛树脂涂料.酚醛树脂涂料.松香改性酚醛树脂涂层松香改性酚醛树脂涂层松香改性酚醛树脂和干性油、颜料、溶
20、松香改性酚醛树脂和干性油、颜料、溶剂、助剂等组成,干燥迅速,耐腐蚀及机剂、助剂等组成,干燥迅速,耐腐蚀及机械性能较好,用于家具、建筑、船舶和绝械性能较好,用于家具、建筑、船舶和绝缘材料等工业。缘材料等工业。松香改性酚醛树脂涂料的品种多,产松香改性酚醛树脂涂料的品种多,产量大,成为酚醛树脂涂料的主体。量大,成为酚醛树脂涂料的主体。.(六)呋喃树脂涂料(六)呋喃树脂涂料呋喃树脂是一种优良的耐腐蚀涂料。是呋喃树脂是一种优良的耐腐蚀涂料。是一种热固性的树脂。一种热固性的树脂。这种树脂是黑褐色的胶状液体,略有这种树脂是黑褐色的胶状液体,略有微臭,不溶于水而溶于丙酮微臭,不溶于水而溶于丙酮,具有耐强酸强具
21、有耐强酸强碱与各种盐类,以及耐高温和电绝缘等优碱与各种盐类,以及耐高温和电绝缘等优良性能。与钢铁、木材、混凝土等能粘接良性能。与钢铁、木材、混凝土等能粘接得很牢,所以任何设备内表面和外表面都得很牢,所以任何设备内表面和外表面都可使用可使用。.呋喃树脂涂料.新型环保桐油呋喃树脂涂料新型环保桐油呋喃树脂涂料桐油与呋喃聚合反应精制生成的新型涂料。桐油与呋喃聚合反应精制生成的新型涂料。不含对人体危害的任何有害物质。是利用桐油的不含对人体危害的任何有害物质。是利用桐油的干燥快、比重轻、光泽度好、附着力强等优异性干燥快、比重轻、光泽度好、附着力强等优异性能。增强柔韧性、耐冲击性和附着力,具有耐高能。增强柔
22、韧性、耐冲击性和附着力,具有耐高温、防腐蚀、防水、耐酸碱、绝缘性强、光泽度温、防腐蚀、防水、耐酸碱、绝缘性强、光泽度好、附着力强等优异性能、不导电等特性。好、附着力强等优异性能、不导电等特性。用途广泛,大量用作建筑、机械、兵器、车用途广泛,大量用作建筑、机械、兵器、车船、电器的防水、防腐工程。船、电器的防水、防腐工程。优点优点:1防水防腐,绝缘性好,耐酸碱,耐高温、耐潮防水防腐,绝缘性好,耐酸碱,耐高温、耐潮湿、耐土壤、耐化学药品优异。湿、耐土壤、耐化学药品优异。2附着力强,柔韧性好,耐干湿交替性好,抗微附着力强,柔韧性好,耐干湿交替性好,抗微生物及植物根系侵蚀性强。生物及植物根系侵蚀性强。.
23、新型环保古马隆改性呋喃树脂涂料新型环保古马隆改性呋喃树脂涂料采用把煤沥青处理并将其催化聚合而成的古采用把煤沥青处理并将其催化聚合而成的古马隆树脂。由焦油蒸馏过程中得到的沸程在马隆树脂。由焦油蒸馏过程中得到的沸程在160-200的馏分在催化剂的存在下聚合所得的树脂,的馏分在催化剂的存在下聚合所得的树脂,用它与呋喃树脂反应生成。既保持呋喃树脂优异用它与呋喃树脂反应生成。既保持呋喃树脂优异的各种性能又增强呋喃树脂的柔韧性、耐冲击性的各种性能又增强呋喃树脂的柔韧性、耐冲击性和附着力。和附着力。.优点优点:不含煤沥青对人体危害较强的致癌物和任何不含煤沥青对人体危害较强的致癌物和任何有害物质。具有耐高温、
24、防腐蚀、防水、耐酸碱、有害物质。具有耐高温、防腐蚀、防水、耐酸碱、绝缘性强、附着力强、抗老化正常环境可达绝缘性强、附着力强、抗老化正常环境可达50年年以上等优异性能。以上等优异性能。应用应用:适用于各种输油和输水地下管道外壁、储罐适用于各种输油和输水地下管道外壁、储罐内外壁、污水处理设备、船舶和石油平台的压载内外壁、污水处理设备、船舶和石油平台的压载水舱和货舱、污油水舱、船舶和海上平台的水线水舱和货舱、污油水舱、船舶和海上平台的水线和底部、煤气储罐、海港、码头、水闸等设备的和底部、煤气储罐、海港、码头、水闸等设备的防腐。防腐。.(七)改性树脂涂料(七)改性树脂涂料改性涂料时由两种或两种以上树脂
25、配改性涂料时由两种或两种以上树脂配制而成的。制而成的。1改性环氧酚醛涂料改性环氧酚醛涂料2改性环氧呋喃涂料改性环氧呋喃涂料.三、重防腐涂料三、重防腐涂料(一)富锌涂料(一)富锌涂料富锌涂料是一种含大量锌的涂料,锌粉含量富锌涂料是一种含大量锌的涂料,锌粉含量在在8595之间,涂膜仅厚之间,涂膜仅厚100nm,成本低,性,成本低,性能优异。能优异。富锌涂料仅在施工和固化得以正常进行的富锌涂料仅在施工和固化得以正常进行的10以上以上的温度条件下使用,施工表面温度和油的温度条件下使用,施工表面温度和油漆本身的温度应分别高于这个限度。在冰点及冰漆本身的温度应分别高于这个限度。在冰点及冰点以下施工应注意表
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