不銹鋼酸洗工程用耐腐蝕樹脂
1.酸洗工程用耐腐蝕樹脂
1.1雙酚A型環(huán)氧樹脂
雙酚A型環(huán)氧樹脂是我國60年代開始應(yīng)用的耐腐蝕樹脂。如上鋼十廠冷軋板酸洗車間酸洗槽用環(huán)氧玻璃鋼制作，酸洗液為鹽酸，濃度25-30%，溫度在80℃以下，使用時間為1969年至1992年。環(huán)氧樹脂用于酸洗工程防腐的缺點(diǎn)是：耐溫性較低，使用溫度在80℃以下；耐氧化性酸如耐硝酸較差；耐氫氟酸性能不好。因而在應(yīng)用上受到限制。但環(huán)氧樹脂粘結(jié)力較好，耐鹽酸、稀硫酸 、鹽類的性能較好，因而至今在酸洗工程中仍有限制的被應(yīng)用。
1.2呋喃樹脂
呋喃樹脂耐腐蝕性較好，耐溫性高，使用溫度可達(dá)160℃。60年代在我國防腐蝕工程中有應(yīng)用。但由于其粘結(jié)強(qiáng)度低，脆性較大等缺點(diǎn)，一度曾沒有被列入“工業(yè)建筑防腐蝕施工及驗(yàn)收規(guī)范”和“工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范”。
1.3雙酚A不飽和聚酯樹脂
雙酚A不飽和聚酯樹脂于70年代在我國開始應(yīng)用于酸洗工程的防腐蝕。介質(zhì)為硝酸、氫氟酸、氫氧化鈉溶液。近年來在酸洗行業(yè)防腐蝕中逐步被乙烯基酯樹脂取代。
1.4二甲苯型不飽和聚酯樹脂
目前生產(chǎn)的Xm系列二甲苯型不飽和聚酯樹脂的活性好，固化物表面不發(fā)粘。產(chǎn)品在寶鋼2＃彩涂工程廢水管廊，廢水處理系統(tǒng)廢水池等工程使用均獲得理想效果。
1.5乙烯基酯樹脂
乙烯基酯樹脂是由環(huán)氧樹脂與不飽和一元酸加聚而成的一種新型耐腐蝕樹脂，它兼有不飽和聚酯樹脂與環(huán)氧樹脂兩種樹脂之優(yōu)點(diǎn)。其工藝性能與不飽和聚酯樹脂一樣，樹脂粘度低，操作方便，可用引發(fā)劑、促進(jìn)劑常溫固化，施工不受季節(jié)限制。樹脂中含有羥基，對玻璃纖維等有優(yōu)良的浸潤性和粘結(jié)力。乙烯基酯樹脂具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，耐堿性與環(huán)氧樹脂相似，耐酸性及抗氧化性與雙酚A不飽和聚酯樹脂相似。交聯(lián)密度高的乙烯基酯樹脂有良好的耐溶劑性和耐熱性。
乙烯基酯樹脂的品種較多，目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)的基本類型有雙酚Ａ環(huán)氧丙烯酸類，雙酚Ａ環(huán)氧甲基丙烯酸類和酚醛環(huán)氧類乙烯基酯樹脂。酸洗工程多用后兩類樹脂。在幾類樹脂中酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂分子中除含有多個穩(wěn)定的苯環(huán)結(jié)構(gòu)外且端基有多個雙鍵，其交聯(lián)密度大，因而其耐熱性高；耐腐蝕、耐氧化性酸、耐溶劑性好。
酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的典型分子結(jié)構(gòu)式如下：
1.6幾類樹脂的性能比較
為了便于樹脂材料的比較選擇，就酸洗工程的特點(diǎn)將以上幾種樹脂作一比較，見表1.
酸洗工程常用耐腐蝕樹脂性能比較
樹脂品種
性能 環(huán)氧樹脂 呋喃樹脂 雙酚A不飽和聚酯樹脂 二甲苯不飽和聚酯樹脂 雙酚A乙烯基酯樹脂 酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂
耐腐蝕性 鹽酸 ≦31％，耐硫酸 ≦60％，耐硝酸 ≦10，耐氫氟酸 ≦5%
力學(xué)強(qiáng)度 高 一般 高 一般 高 高
粘結(jié)力 高 一般 高 高 高 高
收縮率 小 一般 大 較大 較大 較大
使用溫度（液相） 80℃ 160℃ 100℃ 90℃ 100℃ 120℃
施工工藝性 一般 一般 好 好 好 好
價格 中 較低 較高 較低 較高 高
注：耐腐蝕性與介質(zhì)溫度有關(guān)，在不同溫度下會有不同結(jié)果，表中數(shù)據(jù)供參考
2.工程實(shí)例
結(jié)合具體的工程實(shí)例，就目前酸洗工程如何選材，防腐蝕如何做作一交流。
2.1不銹鋼冷帶退火酸洗工程
2.1.1工程概況
腐蝕介質(zhì)：硝酸，槽中酸液濃度200g/L，槽中酸液溫度75-85℃，原液濃度65％；
氫氟酸，槽中酸液濃度55g/L， 槽中酸液溫度 75-85℃，原液濃度70％
2.1.2各部位的做法
a.地坪，設(shè)備基礎(chǔ)：
乙烯基酯樹脂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
5mm乙烯基酯樹脂砂漿面層
b.硝酸區(qū)域地溝：
乙烯基酯樹脂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
乙烯基酯樹脂膠泥砌筑150X150X20耐酸磚面層
c. 硝酸區(qū)域深坑：
乙烯基酯樹脂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
乙烯基酯樹脂膠泥砌筑150X150X50耐酸磚面層
d.硝酸，氫氟酸區(qū)域地溝：
乙烯基酯樹脂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
乙烯基酯樹脂膠泥砌筑150X150X50不透性石墨磚面層。
2.1.3材料選擇
樹脂選擇雙酚A甲基丙烯酸類乙烯基酯樹脂； 布采用滌綸布，粉料采用重晶石粉，砂采用重晶石砂。
2.1.4工程特點(diǎn)
介質(zhì)為混合酸，具有強(qiáng)氧化性和強(qiáng)腐蝕性；介質(zhì)濃度高溫度高；施工后期溫度低（-4℃）
2.2不銹鋼長型材工程
2.2.1工程概況
腐蝕介質(zhì)：硝酸，槽中酸液濃度 180-210 g/L，槽中酸液溫度 50-55℃，原液濃度65%，氫氟酸，槽中酸液濃度50- 55g/L，槽中酸液溫度 50-55℃，原液濃度70%，硫酸，槽中酸液濃度200g/L， 槽中酸液溫度 55-70℃ ，原液濃度98％
2.2.2各部位的做法
a硫酸，硝酸 區(qū)域地坪，設(shè)備基礎(chǔ)：
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
5mm乙烯基酯樹脂砂漿面層。
b.硫酸，硝酸區(qū)域地溝：
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
乙烯基酯樹脂膠泥砌筑150X150X20耐酸磚面層
c.硫酸，硝酸區(qū)域地坑：
環(huán)氧樹脂底涂打底一道； 二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
乙烯基酯樹脂膠泥砌筑二層150X150X20耐酸磚面層
d氫氧化鈉，碳酸鈉，硝酸鈉區(qū)域地坪，設(shè)備基礎(chǔ)：
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油環(huán)氧樹脂玻璃鋼隔離層；
5mm環(huán)氧樹脂砂漿面層。
e.氫氧化鈉，碳酸鈉，硝酸鈉 區(qū)域地溝：
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油環(huán)氧樹脂玻璃鋼隔離層；
環(huán)氧樹脂膠泥砌筑150X150X20耐酸磚面層
f.硫酸，硝酸，氫氟酸區(qū)域地坪，設(shè)備基礎(chǔ)：
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
5mm乙烯基酯樹脂砂漿面層。
g硫酸，硝酸，氫氟酸區(qū)域地坑：
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
乙烯基酯樹脂膠泥砌筑二層150X70X10不透性石墨磚面層
h硫酸，硝酸，氫氟酸區(qū)域地溝：
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
乙烯基酯樹脂膠泥砌筑150X70X10不透性石墨磚面層。
2.2.3材料選擇
樹脂選擇BRT4000乙烯基酯樹脂；當(dāng)介質(zhì)為硫酸硝酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉時采用玻璃布、耐酸磚、石英粉、石英砂； 當(dāng)介質(zhì)為氫氟酸或混合酸中含氫氟酸時采用滌綸布、石墨磚、重晶石粉、重晶石砂。
2.2.4工程特點(diǎn)
介質(zhì)為混合酸，具有強(qiáng)氧化性和強(qiáng)腐蝕性；介質(zhì)濃度高溫度高；施工后期溫度低（-5℃）
2.3 寶鋼2＃彩涂（碳鋼）酸洗工程
2.3.1工程概況
腐蝕介質(zhì)：廢酸坑內(nèi)為 5%硝酸, 15%硫酸, 10%鹽酸； 混合酸液酸液溫度 85℃
2.3.2各部位的做法
a.廢酸坑底部
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油BRT3002乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
BRT3002乙烯基酯樹脂膠泥砌筑150X150X20耐酸磚面層
b.廢酸坑壁及蓋板
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油BRT3002乙烯基酯樹脂玻璃鋼隔離層；
BRT3002乙烯基酯樹脂鱗片涂料3道
c.廢水管廊底部
環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油Xm-2二甲苯型不飽和聚酯樹脂玻璃鋼隔離層；
Xm-2二甲苯型不飽和聚酯樹脂膠泥砌筑150X150X20耐酸磚面層
d.廢水管廊墻面
1：2水泥砂漿砌筑150X150X15耐酸磚；Xm-2二甲苯型不飽和聚酯樹脂膠泥勾縫，縫寬6-8mm，縫深10-12mm
e.廢水管廊頂部
刷氯磺化聚乙烯涂料5道
2.3.3材料選擇
采用玻璃布，耐酸磚，石英粉，石英砂
2.3.4工程特點(diǎn)
介質(zhì)為混合酸，強(qiáng)腐蝕性、溫度高、施工溫度低（-5℃）、管廊內(nèi)濕度大。
2.4冷軋2030廢水處理系統(tǒng)
防腐結(jié)構(gòu)：環(huán)氧樹脂底涂打底一道；二布三油Xm-2二甲苯不飽和聚酯樹脂玻璃鋼隔離層；Xm-2樹脂膠泥砌筑150X150X20耐酸磚面層。
材料采用玻璃布，耐酸磚，石英粉，石英砂。
3.討論
a.乙烯基酯樹脂是目前酸洗工程防腐蝕的優(yōu)良樹脂品種，當(dāng)酸洗液溫度較高，氧化性較強(qiáng)時，可選擇雙酚A甲基丙烯酸類的乙烯基酯樹脂；當(dāng)酸洗液溫度高，氧化性強(qiáng)時，可選擇酚醛環(huán)氧類的乙烯基酯樹脂。
b.在沒有氧化性酸，溫度較低的情況時可選擇環(huán)氧樹脂或二甲苯型不飽和聚酯樹脂等以降低工程造價，做到物盡其用。
c.在接觸氫氟酸介質(zhì)的情況時，不得使用硅質(zhì)材料，即不得使用玻璃纖維布、石英粉、石英砂，而要用滌綸布、石墨粉（磚）或重晶石粉、重晶石砂。
d.在用乙烯基酯樹脂為主體材料時，混凝土表面打底料用環(huán)氧樹脂好還是用乙烯基酯好？有認(rèn)為當(dāng)混凝土濕度較大時環(huán)氧樹脂的粘結(jié)力好一些。在用環(huán)氧樹脂打底時要注意，要在環(huán)氧樹脂充分固化后方能做乙烯基酯樹脂的施工。
e.與環(huán)氧樹脂相比，乙烯基酯樹脂的收縮率較大，施工時要注意防止防腐蝕層發(fā)生起殼，開裂。要求混凝土基層要有足夠的強(qiáng)度，樹脂固化速度不能太快，必要時設(shè)變形縫，用耐腐蝕彈性膠泥嵌填。
f.乙烯基酯樹脂在較低溫度下（-5℃）也能施工?？梢酝ㄟ^選擇不同的固化體系和調(diào)節(jié)加量來調(diào)節(jié)樹脂的固化速度。常用的兩種固化體系為：
（1）過氧化甲乙酮（環(huán)己酮）／環(huán)烷酸鈷； 過氧化二苯甲酰／二甲基苯胺
一般使用配方為：（1）乙烯基酯樹脂100／過氧化甲乙酮2~4／環(huán)烷酸鈷1~4；
（2）乙烯基酯樹脂100／過氧化二苯甲酰2~4／二甲基苯胺1~3
配方（2）固化速度比配方（1）快，而配方（1）后固化優(yōu)于配方（2）。有報導(dǎo)認(rèn)為配方（2）固化物的耐蝕性優(yōu)于配方（1）的。低溫或需要較快固化時可選擇配方（2），當(dāng)氣溫高或需要有較長凝膠時間時可采用配方（1），并減少引發(fā)劑、促進(jìn)劑的用量。
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