一種耐高溫石墨烯/乙烯基樹脂防腐涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及金屬及無機建筑材料高溫酸性煙氣腐蝕防護領域，具體為一種具有耐 高溫煙氣腐蝕的煙道防腐用耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 在我國能源結構中，燃煤火力發(fā)電的比重占據(jù)70 %左右的比例。火電廠主要使用 的是高熱值燃煤，而燃煤50 % W上是煙煤，貧煤次之，無煙煤僅占十分之一 W下。煤燃燒過 程產(chǎn)生大量娃巧粉塵，同時排放大量W二氧化硫為主，同時含有氣、氯、氮元素的化合物的 酸性氣體。運些粉塵和氣體在高溫和水汽環(huán)境下，對電廠各個設備產(chǎn)生巨大的化學腐蝕和 物理磨損。長期排放時，對煙道和煙畫產(chǎn)生巨大的腐蝕壓力。對一些垃圾焚燒發(fā)電的電廠， 生產(chǎn)電力的過程中將會肥1、HF、S〇2、NOy、CO等混合在高溫煙氣中，與空氣中水汽相遇，產(chǎn)生 鹽酸、硫酸、硝酸、氨氣酸等腐蝕物，也會給金屬煙道和煙畫帶來了嚴重的腐蝕問題。所W， 阻止上述高溫酸性煙氣對金屬煙道和煙畫的腐蝕已成為關鍵性的技術問題。
[0003] 目前，煙道和煙畫的防腐涂層分為合金內(nèi)襯、復合泡沫玻璃磚內(nèi)襯、鋼套筒內(nèi)壁粘 貼泡沫玻璃、聚脈、耐溫乙締基玻璃鱗片等耐酸涂料及膠泥、聚乙締防腐涂層、聚氨醋防腐 涂層等方式。前=類均造價昂貴，市場接受度很低。聚脈目前國內(nèi)罕有運行實例，而聚乙締 和聚氨醋防腐涂層均存在使用溫度都低，當檢修或停運脫硫裝置（FGD)時，旁路高溫煙氣 的排放會燒毀涂層。所W，目前乙締基玻璃鱗片涂料和膠泥涂是市場應用最為廣泛的。
[0004] 煙氣經(jīng)過FGD凈化后，常常含有少量的氨氣酸，雖然量很少，但極具強剝離腐蝕 性，長時間下對涂層的也很強。目前，在建和已建運行的電廠煙道和煙畫的防腐涂層多為乙 締基玻璃鱗片涂料或乙締基玻璃鱗片膠泥居多。該類產(chǎn)品存在的缺陷主要體現(xiàn)在涂層硬度 高，耐氨氣酸腐蝕的性能不佳。氨氣酸能較快的與涂層里的玻璃鱗片發(fā)生反應，生成SiF4的 松動層。同時，四氣化娃會與氨氣酸繼續(xù)反應成酸性與硫酸相當?shù)臍馔匏?，從而對鋼體產(chǎn)生 腐蝕。 陽0化]具體化學反應為：Si化+4HF = SiF*巧&0
[0006] S1F4+2HF = HzSiFe
[0007] 同時，乙締基玻璃鱗片涂層的柔初性稍差，硬度高。在煙氣排放過程，鋼構高結構 煙畫會產(chǎn)生一定的震動。在設備擺動震顫時，由于力和壓力變化的方向性不一致，可能導致 涂層與設備主體產(chǎn)生縫隙和裂紋，發(fā)生剝離分離，失去保護作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服乙締基玻璃鱗片防腐涂層耐HF不佳、柔初性差，耐磨性差等問題，本發(fā) 明的目的在于提供一種耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料及其制備方法，W石墨締納米 片替代玻璃鱗片為填料的乙締基復合涂料，用于煙道和煙畫的防腐，可W同時兼顧耐高溫、 耐酸、耐HF的腐蝕，涂料的綜合性能明顯優(yōu)于常規(guī)玻璃鱗片復合涂料。
[0009] 本發(fā)明的技術方案是：
[0010] 一種耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料，該涂料為A、B、C S組份型，其中：A組 分包含乙締基樹脂、石墨締/乙締基樹脂母料、稀釋劑、添加劑，B組分為固化劑，C組分為固 化促進劑；W乙締基樹脂量為100份重量計，各組分的重量組成為：
[0011] A 組分：
[0012]
陽〇1引 B組分：
[0014] 固化劑1~60份； 陽01引 C組分：
[0016] 固化促進劑1~40份。
[0017] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料，按重量百分比計，A組分占52. 8~ 99. 2%，B組分占0.33~34. 7%，C組分占0.32~26. 1% ;在A組份中，石墨締的含量范 圍為 0.064 ~4. 7wt%。
[0018] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料，在A組份中，石墨締/乙締基樹脂母 料是石墨締含量在IOwt %的石墨締和乙締基樹脂母料復合樹脂漿料。
[0019] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料，在A組分中，乙締基樹脂為酪醒型乙 締基樹脂；添加劑為涂料領域常用的助劑：分散劑、消泡劑、流平劑和防沉劑之一種或兩種 W上的混合，分散劑、消泡劑、流平劑和防沉劑各自的重量份數(shù)為0. 1~2份；稀釋劑采用有 機溶劑：甲苯、二甲苯、乙醇、丙醇、下醇、甲乙酬、環(huán)己酬中的一種或兩種W上混合。
[0020] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料，B組分為固化劑，包括過氧化甲乙 酬、異丙苯過氧化氨、過氧化苯甲酯、過氧化二苯甲酯中的一種或兩種W上的混合物。
[0021] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料，C組分為固化促進劑，包括環(huán)燒酸 鉆、糞酸鉆、異辛酸鉆，N，N-二甲基苯胺、二乙基苯胺中的一種或兩種W上的混合物。
[0022] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料的制備方法，按照配方比例在攬拌器 中加入乙締基樹脂、石墨締/乙締基樹脂母料、稀釋劑和添加劑勻速攬拌，轉速為500~800 轉/分鐘、攬拌1~10小時，使各種物料混合均勻分裝即可獲得A組分；將A、B、C =組份 按比例混合均勻后，即可使用。
[0023] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料的制備方法，石墨締/乙締基樹脂母 料指的是石墨締含量在lOwt%的復合樹脂漿料。
[0024] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料的制備方法，石墨締/乙締基樹脂母 料的制備方法是：
[00巧]將干燥的納米碳粉體加入到醇溶劑中攬拌使其完全浸潤，利用超聲、高速攬拌或 剪切分散處理使其形成納米碳/醇懸濁液；將納米碳/醇懸濁液加入液態(tài)液態(tài)乙締基樹脂 中攬拌至醇溶液與樹脂分層，其中上層為乳白色至灰白色低粘度醇溶液，下層為黑色高粘 度物料；將上層醇溶液與下層物料分離后，收集下層物料；對收集的物料進行加熱抽真空 干燥后，即得到均勻分散有納米碳的復合樹脂漿料，收集的上層醇溶液利用蒸饋的方法提 純后重復使用。 陽0%] 所述的耐高溫石墨締/乙締基樹脂防腐涂料的制備方法，將1000 g插層剝離法制 備的石墨締粉體加入到30kg己醇中，超聲分散30分鐘，可得到暫態(tài)分散的石墨締/醇懸濁 液；將上述懸濁液與IOkg乙締基樹脂混合后機械攬拌5小時，攬拌速度為200轉/分鐘；攬 拌結束后靜置10分鐘，使上述混合液體分層；將上層灰白色的溶液倒出，留下下層黑色的 粘稠漿料，置入真空烘箱中抽真空加熱至120°C，保持烘箱內(nèi)真空度低于IOOPa ;烘干24小 時后取出即得到石墨締含量約IOwt %的石墨締/乙締基樹脂復合母料。
[0027] 本發(fā)明的設計原理是：
[0028] 石墨締具有高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，可W在60(TC空氣中長時間穩(wěn)定工作； 同時石墨締納米片具有比常規(guī)玻璃鱗片更薄的片層結構和更大的片徑/厚度比。在單位厚 度下，石墨締能比玻璃鱗片在涂層中形成更多層數(shù)的防滲隔絕的保護。腐蝕介質(zhì)在固化后 的含石墨締復合涂層中的滲透，經(jīng)過的路徑延長比例遠大于玻璃鱗片，相當于有效地增加 了防腐蝕層的厚度。同時選用柔性的石墨締納米片作為填料，相對脆性的玻璃鱗片，可W有 效改善涂層的初性和自潤滑性，能抵御高速流動的煙氣帶來的高頻顫動和摩擦磨損，從而 賦予石墨締/乙締基樹脂復合涂層長效的耐高溫腐蝕防護效能。
[0029] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0030] 1、本發(fā)明涂料制備過程中僅需簡單的攬拌，即可實現(xiàn)石墨締在涂料中的高質(zhì)量分 散，使得石墨締復合涂料的制備過程和工藝簡化。
[0031] 2、本發(fā)明制備的石墨締/乙締基樹脂涂層具有優(yōu)異的耐高溫煙氣腐蝕性能，且需 要的石墨締加入量可W降至Iwt%，遠低于常規(guī)乙締基玻璃鱗片涂料。
[0032] 3、本發(fā)明制備的石墨締/乙締基樹脂涂層，具有良好柔初性和抗沖擊性能。
【附圖說明】
[0033] 圖1.實施例1石墨締/乙締基樹脂復合涂層與某市售乙締基玻璃鱗片復合涂層 在耐熱硫酸浸泡（80°C，30wt%，60天）測試后的表面形貌對比：(a)市售乙締基玻璃鱗片 復合涂層，化）石墨締/乙締基樹脂復合涂層。
[0034] 圖2.實施例1石墨締/乙締基樹脂復合涂層與某市售乙締基玻璃鱗片復合涂層 在耐熱硝酸浸泡（80°C，15wt%，60天）測試后的表面形貌對比：（a)市售乙締基玻璃鱗片 復合涂層，化）石墨締/乙締基樹脂復合涂層。
[0035] 圖3.實施例1石墨締/乙締基樹脂復合涂層與某市售乙締基玻璃鱗片復合涂層 在耐熱氨氣酸浸泡（60°C，lOwt%，60天）測試后的表面形貌對比：(a)市售乙締基玻璃鱗 片復合涂層（浸泡8天W后形貌），化）石墨締/乙締基樹脂復合涂層。
【具體實施方式】
[0036] 在【具體實施方式】中，本發(fā)明具有耐高溫煙氣腐蝕的石墨締/乙締基樹脂復合防腐 涂料為A、B、C =組份型，其中：A組分包含乙締基樹脂、石墨締/乙締基樹脂母料、稀釋劑、 添加劑，B組分為固化劑，C組分為固化促進劑。各組分的重量組成（W乙締基樹脂量為100 份重量計）為：
[0037] A 組分：
[0038]
陽039] B組分： W40] 固化劑1~60份； W41] C組分：
[0042] 固化促進劑1~40份。
[0043] 在A組分中，乙締基樹脂主要為酪醒型乙締基樹脂，其牌號如：即CHEM 898HT， SWANCOR 900, 907, 977系列等。添加劑為涂料領域常用的助劑，采用市售分散劑、消泡劑、流 平劑和防沉劑之一種或兩種W上的混合。優(yōu)選地，分散劑、消泡劑、流平劑和防沉劑各自的 重量份數(shù)為0. 1~2份。稀釋劑采用有機溶劑：甲苯、二甲苯、乙醇、丙醇、下醇、甲乙酬、環(huán) 己酬中的一種或兩種W上混合。 W44] 在A組分中，lOwt%石墨締/乙締基樹脂母料請參見中國發(fā)明專利申請："一種納 米碳/液態(tài)樹脂母料的制備方法（申請?zhí)?01410617460. 9)"。石墨締/液態(tài)樹脂母料指的 是石墨締含量在5wt% W上的復合樹脂漿料，石墨締在其中均勻分散，并可W被稀釋成低濃 度的復合樹脂，且稀釋后石墨締的分散狀態(tài)不變，該母料在應用時分散性能好。石墨締材料 可W在低級醇溶劑中實現(xiàn)暫態(tài)的分散，同時低級醇溶劑也是液態(tài)樹脂的不良溶劑，樹脂在 其中的