新型陶瓷材料--石墨烯高温防腐涂料耐酸碱抗腐蚀年限可达30年

陶瓷新材料石墨烯作为新型的纳米材料,有新材料之王、导静电防腐冠军的美誉,其良好的阻隔性能、耐酸碱性和屏蔽性能,以及具有极为优秀的导电、导热、超轻薄、超大比表面积等特性,让其成为改善防腐涂料性能、降低防腐涂料成本的天然功能性材料。志盛威华防腐涂料研发室长期研发总结,将石墨烯添加到防腐涂料中,有以下三大特性:1.石墨烯的片层结构层层叠加、交错排列,在涂层中可形成复杂的网络屏蔽结构,能够有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散,提高涂层的物理阻隔性。2.由于其超薄的片层厚度,石墨烯可以填充到涂层的缺陷当中,减少涂层孔隙率,增强涂层致密性,进一步延缓或阻止腐蚀因子浸入到基体表面。3.石墨烯在层与层之间有良好的润滑作用,石墨烯的片层结构可以将涂层分割成许多小区间,有效减小涂层内部应力,提高涂层的柔韧性、耐冲击性和耐磨性。

从以上三点中我们不难看出,石墨烯具有出色的耐磨、防腐性能。经过众多权威实验数据表明,石墨烯作为关键材料在防腐涂层发挥的作用尤为明显,其可以有效地阻隔外界环境、腐蚀物质等向金属基材渗透和扩散,并形成致密的保护层,具有防腐效果好,涂层厚度低,附着力高,重量轻,机械性能好,耐盐雾性能极佳,寿命长久且成本低等优势,是传统防腐涂料良好的升级替代产品。

采用新型材料石墨烯和其他陶瓷材料高度融合,志盛威华研制的陶瓷烟气防腐涂料ZS-1041以无机硅改性树脂嫁接有机聚合物为成膜溶液,以纳米硅微粉、碳化硅、氮化硼、细晶氧化铝、石墨烯、超细氧化锌、氧化钛、陶瓷微珠、微粉氧化锆等为填料。

ZS-1041烟气防腐涂料是由志盛威华特制的改性无机有机聚合物组成的一种极高交联密度的防腐蚀涂料,是将具有高度耐蚀和耐温的无机物结构二氧化硅(SiO2)与有机嫁接链相连接形成的无机-有机结构化合物,树脂中以—Si—O—Si—最强的化学键,而形成三维空间的交联立体结构,涂层长期耐温达到750℃,在酸碱气氛下具有优良耐酸碱腐蚀、抗摩擦、柔韧性、耐高温性,有效防止烟囱的烟气、酸液、粉尘等介质腐蚀,长久保护材料酸碱腐蚀下无变化。

陶瓷ZS-1041烟气防腐涂料各组分的相互作用和协同效应工作原理,使涂层具有表面能低、耐腐蚀性高,硬度高,与基体结合力大等综合优异性能。

由于涂料中添加石墨烯以及耐腐蚀特性是对于烟囱适合材料的最重要一点,而陶瓷ZS-1041烟气防腐涂料是具有高度的耐化学特性。志盛威华公司通过对ZS-1041烟气防腐涂料多达100 种化学试剂测试,实验结论证明ZS-1041烟气防腐涂料具有优异的耐腐蚀性能,而结合脱硫后的湿烟囱的工况,我们重点应考虑ZS-1041烟气防腐涂料耐硫-酸等腐蚀要求。煤的燃烧会产生各种不同含量的SO2、SO3、氯化物、氟化物等腐蚀介质,这些腐蚀介质在各自的露点下凝结成液体,

ZS-1041烟气防腐涂料防腐测试:1、在尺寸100mm×150mm×0.8mm钢板上涂装0.5mm厚的ZS-1041烟气防腐涂料,将钢板沿19mm直径圆柱轴弯曲270℃不开裂,所以在烟囱安装过程涂刷志盛ZS-1041烟气防腐涂料涂层本身的抗弯曲和冲击特性可以确保涂层的完整性,不致于在外力碰撞作用下而发生涂层的脱落等情况。ZS-1041烟气防腐涂料的热膨胀系数23*10^-6/℃,大于碳钢的膨胀系数,同时,由于涂层与钢基础有较强的粘着力18.5Mpa和延伸率12%,涂层抗弯曲和冲击性涂层测试结果150cm.kg,所以在较高的烟气温度冲击下,ZS-1041烟气防腐涂料完全可以承受。试验表明ZS-1041烟气防腐涂料涂层在204℃和0℃之间循环1000次,无任何开裂、分层、脱落等现象,也有实际应用案例中,志盛ZS-1041烟气防腐涂料涂层每天承受-40℃到150℃的高温烟气或是蒸气一次,涂层使用3年后,无任何开裂、分层、脱落等现象;2、涂层耐高温防腐性测试:首先是根据美国NACE标准tenNo.53105对ZS-1041烟气防腐涂料涂层进行抗腐蚀性能评定,结果,顺利通过了4000h盐雾试验和4000h湿热试验的考验。涂层具有卓越的耐候性、抗老化、抗辐射、耐磨、耐冲击、耐高温、低温,导电性稳定;其电阻率可满足防静电要求,又能保证涂层的长寿命。第二次测试在高温下耐酸碱腐蚀研究表明,涂好的ZS-1041烟气防腐涂料样片放入在中H2S、稀盐酸、水汽、弱碱等腐蚀性介质的腐蚀下,涂层在基材上抗腐蚀测试,温度逐步升高,即温度每升高50℃,腐蚀程度将增加一倍,盐液炉中,混合酸碱介质,起点温度为300℃,升高到750℃。高温下停留36小时后取出在冷水中急剧降温,涂层无任何变化,耐腐蚀没有对涂层产生任何腐蚀。

 总结,ZS-1041烟气防腐涂料涂料中加入新型陶瓷石墨烯材料后,涂层耐温性和耐腐蚀性能大幅度提高,更能很好的保护基材不腐蚀。