关键词：石化工程;;防腐保温一体化;;环氧树脂;;有机硅树脂;;功能填料
摘 要：针对国内石化行业传统保温体系施工繁杂、保温效果差、能耗大的问题,本论文通过基体树脂的设计、功能填料的筛选、配方的制备及优化,研制了适用于低温(常温至200°C)和高温(200-500°C)工况条件下的防腐保温一体化涂料,并对其力学性能、耐热性能、防腐性能和保温性能等进行研究,主要成果如下:(1)以缩水甘油胺型环氧树脂(fl-133)、缩水甘油醚环氧树脂(E-44)和活性稀释剂(D)为基体树脂,通过添加功能填料,制备了适合于低温(常温至200°C)工况下石化工程用环氧基高性能防腐保温隔热涂料。该涂层具有良好的粘接强度及优异的力学性能。当fl-133/E-44/D质量比为2/4/4时,附着力高达5.1 MPa,涂层的柔韧性小于1 mm。耐热试验(150°C,24 h),耐酸(5%H_2SO_4溶液)、碱(5%NaOH溶液)、盐(40°C的3%NaCl溶液)及耐盐雾(中性盐雾箱120 d)试验证明该涂层具有优异的耐热性能和防腐性能。另一方面,空心玻璃微珠填料对涂层保温性能有深刻影响,当功能填料(S15)含量为16%时,涂层的导热系数降低至0.136 W/(m?K),具有较好的保温性能。(2)我们自行设计建造了管道保温试验数字化装置平台,并在低温(常温至200°C)工况下的涂层进行工程模拟试验。管道外表面温度(介质温度)为160°C,涂层最大允许散热损失量小于190.4 W/m~2,即该涂层具有优异的隔热性以及稳定性和可靠性。(3)以环氧改性的有机硅树脂ES43为基体树脂,通过加入高温二次成膜剂(低温熔融玻璃粉)及隔热填料(空心玻璃微珠),辅以适量的助剂,制备了适用于高温(200-500°C)工况下可常温固化的高温防腐保温涂料。当空心玻璃微珠含量为40%、颜料体积浓度为0.69时,涂层的抗冲击性大于50 cm,柔韧性小于1 mm,涂层的导热系数低至0.138 W/(m?K),证明该涂层具有良好的力学性能和保温性能。耐水、耐盐雾(中性盐雾箱60 d)、耐油(RH-75汽油中浸泡14 d)及电化学阻抗谱试验,证明该涂层具有优异的防腐性能。涂层在500°C条件下加热3 h后的抗冲击性大于35 cm,证明该涂层具有优良的耐热性能,能满足高温工况的应用要求。
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