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金屬油罐的腐蝕機(jī)理及重防腐涂料應(yīng)用研究綜述

2016-03-29 11:22:58 作者：本網(wǎng)整理來源：

　　本文分析了金屬油罐表面金屬的腐蝕機(jī)理，重點研究了金屬油罐所采用的重防腐涂料技術(shù)，最后對重防腐涂料研究的前景進(jìn)行了展望。

　　一、引言

　　目前，金屬油罐常年暴露在自然條件下，常年受到各種腐蝕介質(zhì)的侵蝕，不僅影響使用壽命，而且容易帶來安全隱患。因此，研究金屬油罐的腐蝕機(jī)理，并對其使用最為廣泛的涂料防腐技術(shù)進(jìn)行研究具有重大意義。

　　二、金屬油罐腐蝕機(jī)理

　　金屬腐蝕根據(jù)腐蝕歷程分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。根據(jù)腐蝕條件分為濕腐蝕和干腐蝕。根據(jù)金屬油罐的使用環(huán)境，其腐蝕類型基本上屬于濕腐蝕，是一種電化學(xué)反應(yīng)。其腐蝕機(jī)理是：金屬在腐蝕過程中在表面形成一個陰、陽極隔離的腐蝕原電池，金屬失去電子，變成帶正電的離子，這是氧化過程，即陽極過程；同時在金屬表面，電子被某種物質(zhì)所吸收，電子的吸收過程是還原過程，即陰極過程。其金屬腐蝕的通式反應(yīng)如下：

　　陽極反應(yīng)：M→M+ n+ ne

　　陰極反應(yīng)：O2+2H2O+ 4e→4OH-

　　三、金屬油罐的腐蝕防護(hù)

　　目前，常規(guī)防腐涂料在金屬油罐防腐領(lǐng)域占有一定地位。但由于強(qiáng)度較低，使用壽命短，導(dǎo)致它們在金屬油罐防腐效果大打折扣，無法與重防腐涂料相提并論。目前，重防腐涂料防腐技術(shù)是各國研究的重點。

　　1.環(huán)氧樹脂類重防腐涂料

　　環(huán)氧樹脂類涂料以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì)的一類涂料，其優(yōu)點是：對罐體的附著力強(qiáng)，耐水、耐化學(xué)品性優(yōu)良，硬度高、耐磨性好。但也存在固化后內(nèi)應(yīng)力較大，韌性不太高，耐氣候老化性較差等問題。

　　傅曉平等[26]通過溶液聚合方法，把雜化了的聚苯胺樹脂與環(huán)氧富鋅制成了性能優(yōu)異、VOC 含量很低的環(huán)境友好型金屬重防腐水性涂料。劉海波等[1]提出：可以通過加入反應(yīng)性樹脂提高環(huán)氧樹脂的交聯(lián)度，也可以通過提高環(huán)氧防腐涂料的成膜溫度來提高環(huán)氧重防腐涂料對油罐的濕附著力，從而提高金屬油罐的耐腐蝕性。

　　2.聚氨酯類重防腐涂料

　　聚氨酯防腐涂料以聚氨酯樹脂為主要成膜物質(zhì)，配以其它輔助材料所組成，具有耐候性、耐光性、保色性好，漆膜豐滿、耐沖擊性強(qiáng)、彈性優(yōu)良等特點。目前常用的產(chǎn)品主要是丙烯酸聚氨酯防腐涂料和環(huán)氧聚氨酯防腐涂料。

　　毛晨峰等[2]制備了羥基丙稀酸聚氨酯/ 金紅石型納米TiO2改性復(fù)合材料，得出當(dāng)NCO/ OH= 1. 1，金紅石型納米TiO2 添加量為2%時性能最佳，可進(jìn)一步提高涂層的抗老化和防腐性能。周小勇等[3]以高彈性聚氨酯和環(huán)氧樹脂為基料，制備了彈性強(qiáng)、低溫施工性能好，耐候，耐驟冷驟熱，耐水、酸堿、化學(xué)藥品性能優(yōu)異的新型涂料，可應(yīng)用金屬油罐內(nèi)外壁防腐。

　　3.含氯樹脂類重防腐涂料

　　含氯樹脂類防腐涂料其成膜劑中含有氯原子，應(yīng)用較為廣泛的是氯化橡膠和高氯化聚乙烯（HCPE），它們的耐酸堿、耐介質(zhì)性能優(yōu)良，但在附著力、抗老化、施工性能等方面存在一定不足。

　　施明德等[4]通過加入除銹劑，研制了具有耐化學(xué)介質(zhì)直接腐蝕，以及耐水、耐油、抗紫外線老化的HCPE 帶銹防腐涂料，其抗老化性能超出了GB/ T 14522- 93 標(biāo)準(zhǔn)的2. 5 倍，可廣泛用于金屬油罐的防腐裝飾和保護(hù)。王興智等[5]通過對氯醚樹脂加以改性，制得了附著力佳，耐水性、耐化學(xué)腐蝕性、耐大氣老化性優(yōu)良的底、中、面重防腐涂料，可廣泛應(yīng)用于金屬油罐等戶外鋼結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)。

　　4.氟碳類重防腐涂料

　　氟碳類防腐涂料是以有機(jī)氟碳聚合物或有機(jī)氟改性聚合物為主要成膜物質(zhì)的涂料，主要特點是耐候性、耐化學(xué)介質(zhì)、耐腐蝕性、耐磨性、耐粘污性均十分優(yōu)異。

　　鐘鑫等[6]以三氟氯乙烯、乙烯基化合物共聚物為基料，異氰酸酯HDI 三聚體為固化劑制成常溫固化型雙組分重防腐氟碳涂料，分析討論了樹脂的氟含量、主要助劑、固化劑、溶劑的選用對涂料性能的影響。王軍[7]設(shè)計的鋼結(jié)構(gòu)重防腐氟碳涂料配套體系具有突出的防腐蝕性能和耐老化性能，滿足了不同腐蝕環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)的需求，對氟碳類重防腐涂料在金屬油罐防腐中的應(yīng)用有一定指導(dǎo)意義。

　　四、展望

　　涂料防腐在金屬油罐的防腐中的應(yīng)用最為廣泛，隨著技術(shù)的發(fā)展，其重防腐涂料必將得到長遠(yuǎn)進(jìn)步，朝著多功能、長壽命和全過程防腐的方向發(fā)展，取得更加廣泛的應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]傅曉平，龍?zhí)m，李巖等. 環(huán)氧富鋅聚苯胺雜化金屬重防腐水性涂料的研制[J]. 表面技術(shù)，2009-4, 38 .(2): 80~84

　　[2]劉海波，肖瑞厚. 提高環(huán)氧重防腐涂料耐腐蝕性能的配方設(shè)計[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝，2009-10, 12 (10): 17~18.

　　[3]毛晨峰，王新靈. 羥基丙稀酸聚氨酯/金紅石型納米TiO2改性復(fù)合材料研究[J]. 化學(xué)建材，2007, 23 (2): 30~32.

　　[4]周小勇，樊君鳳. 高彈性環(huán)氧-聚氨酯防腐蝕涂料的研制[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝，2005-5, 5: 11~13.

　　[5]施明德，婁潤和，黃克銀. HCPE 帶銹防腐涂料研制及應(yīng)用[J]. 防腐蝕，2003, 7: 26~28.

　　[6]王興智，張小琴. 改性氯醚防腐涂料的研究[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝，2009-10, 12 (10): 4~6.

　　[7]王軍. 鋼結(jié)構(gòu)重防腐氟碳涂料配套體系的研究[D]. 大連：大連海事大學(xué)，2009.

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