2022年行業(yè)分析國內(nèi)外樹脂基玻璃鱗片涂料產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展

國內(nèi)外樹脂基玻璃鱗片涂料產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展

一、前言

本文闡述了國內(nèi)外樹脂基玻璃鱗片涂料的進展狀況、制造工藝、配制中的問題、

主要特性、施工、拓寬應用、今后討論的動向，并提出了我國樹脂基玻璃鱗片涂料發(fā)

展應用的一些參考看法。玻璃鱗片是一種只有２～４ｕｍ厚的片狀玻璃質(zhì)填料，用它

作環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料配方中的填料，在一毫米厚的截面中可有上百片平行排列的玻

璃鱗片，腐蝕介質(zhì)必需繞過它而滲入下一層樹脂層，據(jù)在石油油罐或管道中應用實例

表明，用它涂裝的油罐防腐蝕壽命可達２０年以上。環(huán)氧樹脂玻璃鱗片涂料特殊適用

于沿海鹽霧區(qū)、飛濺區(qū)和油罐內(nèi)表面涂層等。二十世紀５０年月中期，玻璃鱗片是由

Ｏｗｅｎｓ－ＣｏｒｎｉｎｇＦｉｂｅｒ公司進展起來的，１９５６年開頭試用玻

璃鱗片制造環(huán)氧樹脂玻璃鱗片涂料用于重防腐蝕工程。

１９５７年用于混凝土基體設(shè)備的防腐蝕，同時開頭了玻璃鱗片填充熱塑性管道

襯里技術(shù)。１９５８～１９６２年應用改進的固化催化劑裝置（Ｂｉｎｋｓ－１８型

噴槍槍）噴涂不飽和聚酯樹脂玻璃鱗片涂料，取得了較好的效果。到二十世紀６０年

代，ＯＣＦ公司將樹脂基玻璃鱗片涂料技術(shù)轉(zhuǎn)讓，這樣樹脂基玻璃鱗片涂料及技術(shù)開

始傳入歐洲、日本，應用領(lǐng)域從石油化工，海洋領(lǐng)域擴大到交通、能源和工業(yè)水處理

等行業(yè)。二十世紀８０年月初，我國與日本對口技術(shù)溝通中，我國開頭重視這一產(chǎn)品

和技術(shù)信息；此后，我國有關(guān)研單位作了一系列討論，與此同時在南京揚子乙烯、冀

魯石化化肥廠的引進裝置中采納了日本進口的環(huán)氧樹脂玻璃鱗片涂料。目前，我國生

產(chǎn)的填料型玻璃鱗片還處于中型批量生產(chǎn)規(guī)模，玻璃鱗片寬度為６～１０μｍ，大部

分沒有經(jīng)過表面處理。樹脂基玻璃鱗片涂料品種主要是環(huán)氧樹脂玻璃鱗片涂料、環(huán)氧

樹脂－瀝青玻璃鱗片涂料和不飽和聚酯樹脂玻璃鱗片涂料等。

二、玻璃鱗片的制造

最初的玻璃鱗片制造是采納人工吹脹１０００℃以上Ｃ型中堿玻璃熔體成極簿的

玻璃泡制成的，由于玻璃熔體受到雙向拉伸后驟冷，玻璃大分子存在肯定程度的取向

的屬亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，這種玻璃片性能比一般玻璃具有強度大、比重小、韌性高的特點。

由于人工吹制壓力較難掌握，因此，產(chǎn)品質(zhì)量低劣。ＯＣＦ公司采納的是，將熔融玻

璃引入成型套筒，經(jīng)牽引形成一個連續(xù)的錐形模，用一對夾輥進行拉伸，冷卻的玻璃

泡壁被軋輥破裂后用氣流輸送到錘式磨碾磨，經(jīng)迂肯定尺寸篩子的過篩，即成玻璃鱗

片。當今，國外制造玻璃鱗片的專利表明，為不使拉制的玻璃膜筒在軋碎時造成二層

粘連，在粉碎玻璃膜前采納了防粘技術(shù)，這樣制成的玻璃鱗片有較好的分散性。為了

使玻璃鱗片有高的增加效果，一種較大面積厚度比和較大長寬比的玻璃帶通過改進口

模拉制而成，這種長條玻璃帶（又稱：Ｒｉｂｂｏｎ）生產(chǎn)方法已有有用專利，這種

玻璃鱗片最薄只能達到１０～２０μｍ。

制造玻璃鱗片選用的原料為含中堿的Ｃ型玻璃，因它不但具有良好的工藝性能，

還有良好的耐蝕性能，Ｃ型玻璃中含堿量高能降低熔融溫度、粘度、析晶性對鱗片吹

制有利，但含堿量過高，超過１２％會顯著降低其耐腐蝕性。要制得薄而高強度的玻

璃鱗片最關(guān)鍵的要掌握工藝，即熔體溫度、吹制壓力、冷卻速度等要素。溫度過高，

粘度過小吹制壓力較難掌握，溫度過低難得超薄鱗片，分子取向也困難。因此，除要

有配套的機械設(shè)備外，還需合適的工藝協(xié)作。

三、樹脂基玻璃鱗片涂料的制造

生產(chǎn)樹脂基玻璃鱗片涂料所選用玻璃鱗片的薄度是非常關(guān)鍵的，鱗片越薄，在同

樣厚度涂層中片數(shù)越多，阻擋介質(zhì)力量越大。鱗片粒度選用在Ｏ．０４～３ｍｍ，即

３００目～６目。粒度影響主要有三點：一是對粘度的影響，粒度大，填充量增加粘

度上升快，造成施工困難；二是粒度大的鱗片易吸附氣體而使脫泡困難；三是粒度大

對介質(zhì)滲透的屏蔽效果好，但粒度大于４８目該效果不明顯，這可能是大鱗片吸附空

氣形成氣泡而抵消了它的屏蔽效果。對涂料而言，一般取粘度小些以便于噴涂施工，

用作膩子的料可采納粗粒度的玻璃鱗片。玻璃鱗片在涂料中的含量一般在２０～４０

％較好，高于４０％易產(chǎn)生沉淀結(jié)塊，涂層氣泡率增加，施工困難，耐蝕性反而下降

，真空攪拌有利于消退玻璃鱗片上粘附的氣泡，作膠泥應用時，玻璃鱗片含量可允許

大于４０％。

玻璃鱗片的表面狀態(tài)與樹脂的潤濕力量，將直接影響它們之間的界面狀態(tài)及其在

涂層中的平行排列率。因此，玻璃鱗片需用偶聯(lián)劑進行處理，以劑降低它與樹脂的界

面張力，常用的處理劑為有機硅烷偶聯(lián)劑，用漂移劑防止沉淀，不同的樹脂應選擇不

同分子結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)劑。

樹脂基玻璃鱗片涂料常選用的樹脂有，環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、

呋喃樹脂和乙烯基樹脂，這些樹脂大多以無溶劑形式使用，因此可制得厚漿型涂料，

一次噴涂可達１００～２００μｍ。也可將玻璃鱗片加入到聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂

、氯醋樹脂、氯化橡膠、氯磺化聚乙烯中制成溶劑型涂料。

四、樹脂基玻璃鱗片涂料的性能

１．耐化學藥品性

常用的環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂基鱗片涂料有較好耐酸、堿、石油溶劑、各類

鹽和水的侵蝕，其耐腐蝕性優(yōu)于同類樹脂制的玻璃鋼，如對５％ＨＮＯ３，４０％鉻

酸，５０％氯乙酸，這些常用樹脂固化物在６０～９０℃時一般是不耐的，但用玻璃

鱗片涂層來防腐蝕卻有很勝利的閱歷，水對涂層的滲透較快，水在玻璃鱗片涂層中的

集中系數(shù)，據(jù)測定要比未加玻璃鱗片的小一個數(shù)量級。在溫度梯度下測試，Ｏ．５ｍ

ｍ厚樹脂基玻璃鱗片涂料的涂層抗水滲透時間大于２ｍｍ厚的玻璃鋼制品。經(jīng)電鏡分

析后表明，浸泡于同一腐蝕介質(zhì)中的樹脂基玻璃鱗片涂料的涂層和玻璃鋼，結(jié)果當１

．５ｍｍ厚玻璃鋼制品全滲透時，樹脂基玻璃鱗片涂料的涂層試樣只滲入１５０μｍ

。在海水中鋼樁涂裝樹脂基玻璃鱗片涂料后的年腐蝕速率比涂焦油環(huán)氧涂料?。怠?/p>

倍。

２．物理機械性能

大量玻璃鱗片填充在樹脂基玻璃鱗片涂料的涂層中，提高了機械強度、表面硬度

、耐磨性和附著力；同時降低了涂層的熱膨脹系數(shù)和固化收縮率，并增加了對熱沖擊

的反抗力量和耐熱性。如環(huán)氧樹脂填充３０％玻璃鱗片的涂料，其涂層強度要比用石

英粉填充的提高近２００ｋｇ／ｃｍ２，抗沖擊性提高２ｋｇ·ｃｍ／ｃｍ２。環(huán)氧

樹脂玻璃鱗片涂料的試樣在酸介質(zhì)中浸漬后抗彎強度保留率達９０％以上。由于玻璃

鱗片的增加效果，可降低樹脂固化物的膨脹系數(shù)近５０％，接近碳鋼的膨脹系數(shù)，固

化收縮率降低到１／１０～１／２０，環(huán)氧樹脂玻璃鱗片涂料的涂層經(jīng)激光光強測試

結(jié)果表明無雙折射現(xiàn)象，說明涂料在固化時幾乎無內(nèi)應力，它在溫差變化較大場合使

用，比ＦＲＰ有更好的附著力和抗脫粘、抗剝離力量。ＯＣＦ公司進行了－３０℃～

５０℃的樹脂基玻璃鱗片涂料的涂層熱沖擊循環(huán)試驗。經(jīng)１０００小時試驗，不影響

其附著力、耐磨性和耐開裂性。由于這一優(yōu)點在較大程度上可代替玻璃鋼襯里。玻璃

是硬質(zhì)，耐磨材料，可提高襯里的硬度，用玻璃鱗片填充樹脂與用云母粉填充作對比

表明，在濕態(tài)環(huán)境中應用，玻璃鱗片涂層基本保持原干態(tài)硬度，而云母粉填充的涂層

在長期浸泡后硬度呈下降趨勢。玻璃鱗片襯里的使用其耐熱性比同類樹脂涂層可提高

２０～４０℃，因此常用于石油輸油管線、熱水管線、耐熱化工裝置等。

３．耐候性

玻璃鱗片的折光率與樹脂相差較大，其表面微曲，它平行排列于涂層中可反射大

量紫外線，從而降低樹脂的老化，經(jīng)４００ｈ加速老化試驗，用玻璃鱗片填充的涂層

比鋁粉、云母氧化鐵、鈦白粉填充的涂層，無論在粉化失重、涂膜減薄、原始光澤減

退等指標要好得多。

４．介電性能

合成樹脂是絕緣體，但在潮濕環(huán)境下介電性會變壞，以致不能用在高絕緣場合。

玻璃鱗片是絕緣體，它同樣有優(yōu)良的抗水汽滲透性，測定表明，用玻璃鱗片填充的樹

脂試樣比未填充的有小１０倍水汽滲透率，因此它在潮濕環(huán)境下工作具有優(yōu)良的絕緣

性。經(jīng)測定含３０％玻璃鱗片環(huán)氧樹脂的體積電阻表明，它比用二氧化硅粉填充的試

樣經(jīng)沸水浸泡后高一個數(shù)量級。

五、樹脂基玻璃鱗片涂料的施工

細粒度的樹脂基玻璃鱗片涂料可采納噴涂和高壓無氣噴涂，粗粒度和厚漿型的樹

脂基玻璃鱗片涂料可用抹涂和輥涂。刷涂易帶進空氣泡和帶走鱗片，一般不宜采納。

早期鱗片涂料粘度高，施工壽命短，噴涂后須用輥筒滾平，施工質(zhì)量較難保證，近二

十年來問題慢慢解決，目前，聚酯玻璃鱗片涂料的施工使用時間已可長達５小時；偶

聯(lián)劑、觸變劑、漂移助劑的應用，使一次噴涂厚度達到３００μｍ，而不流掛，由于

涂料表面張力減小、噴涂后表面不需再進行滾平。隨著噴涂工具的改進，如較常用的

有ｗｉｗａ型和Ｇｒａｃｏ高壓無氣噴涂裝置和Ｈｏｔｓｐｒａｙ（熱噴涂）型雙組

份噴涂裝置，保證了施工質(zhì)量。

涂裝前涂裝面需進行表面處理，鋼制設(shè)備經(jīng)噴砂后可達瑞典標準Ｓａ２－１／２

級，水泥表面必需干燥，含水量要小于６％，新生水泥表面尚需進行酸化處理，并去

除浮灰。最好的方法是先用聚氨酯涂料打底，待涂料固化后再涂樹脂基玻璃鱗片涂料

，其厚度一般不低于３００～４００μｍ，對強腐蝕介質(zhì)，涂層的厚度可加厚至ｌ～

２ｍｍ厚。樹脂基玻璃鱗片涂料也可與玻璃纖維布復合應用，有利于發(fā)揮各自特長

以提高防腐蝕效果；樹脂基玻璃鱗片涂料也可制成膠泥狀，用于建筑施工中的嵌縫，

以提高勾縫的耐開裂性和抗?jié)B性。

大面積樹脂基玻璃鱗片涂料施工，應與樹脂基玻璃纖維增加復合材料施工工藝一

樣，在分塊、分段施工間留下搭接長度，再補上余下搭接處，搭接后的涂層整體性優(yōu)

于樹脂基玻璃纖維增加復合材料。樹脂基玻璃鱗片涂料固化后要進行檢查，在有氣泡

、開裂、脫層處應進行局部修補，用測厚儀檢查厚度，對過薄處應進行補涂。

六、應用及進展前景

樹脂基玻璃鱗片涂料由于具有高的抗腐蝕性、耐磨性和整體性，因此供應了一個

寬闊的應用前景，最初它被推舉用于排煙脫硫裝置，以防止公害，然后在海洋開發(fā)工

程，建筑物、構(gòu)造物、船舶的內(nèi)艙、甲板、海水水箱、海洋鉆井、采油平臺、橋梁鋼

架、石油貯罐、化學工程設(shè)備以及食品發(fā)酵裝置等方面應用。目前在一些新的工業(yè)領(lǐng)

域、新的用途方面，也已得到廣泛的應用。如用不飽和聚酯制成水下的防腐蝕玻璃鱗

片涂料，當配入毒性添加劑后還具有水下長效防污性。這是利用玻璃鱗片的阻擋滲透

集中作用使涂料中的毒性添加劑的反滲透時間延長，因此具有長效性。當涂料的玻璃

鱗片含量高時，涂層尤如一種高度完整的玻璃質(zhì)體，具有良好的耐磨性、抗沖擊性，

因此，還可用作破冰船的愛護涂層。將玻璃鱗片加入聚丙烯酸樹脂中，還可制成一種

能反射太陽光的隔熱涂料，還具有良好的耐候性，可用于金屬屋頂、石油貯罐、糧倉

等需要隔熱的環(huán)境。在環(huán)氧樹脂粉末涂料中加入玻璃鱗片，可制成類似搪玻璃具有的

耐熱、耐蝕性能，可用于管道內(nèi)外壁防護。玻璃鱗片表面涂鋅，還可制成油罐內(nèi)壁用

的防腐蝕、抗靜電涂料。將樹脂基玻璃鱗片涂料涂于鋼板，上復改性聚乙烯薄片，可

壓制成剝離強度高的復合材料。環(huán)氧樹脂玻璃鱗片涂料用于游泳池有優(yōu)良的抗含氯水

性能。將樹脂基玻璃鱗片涂料用于電機及易振機械外殼，能起到聲阻尼作用而削減噪

音。

由于樹脂基玻璃鱗片涂料的高抗腐蝕性，使用壽命長，因此它在經(jīng)濟上可和襯膠

、襯塑、襯玻璃鋼和襯瓷磚相競爭，在噴涂法快速施工和易修理方面，也是上述幾種

防腐蝕工藝技術(shù)所不及的。

目前，樹脂基玻璃鱗片涂料還局限于用厚涂層，這在經(jīng)濟上一次愛護防腐蝕的投

資較大。因此，需要供應更高性能的樹脂基玻璃鱗片涂料，應開展深度的技術(shù)討論，

如包括將玻璃鱗片磨到合適的粒度及粒度分布，以適合機械噴涂涂裝；玻璃鱗片的處

理技術(shù)也在進展，以便使玻璃鱗片在涂料制造中，能不通過輥壓而大多處于平行取向

；更薄的玻璃鱗片的研制，將使靜電噴涂工藝得以實現(xiàn)；研制符合既有防護性又有裝

飾性的樹脂基玻璃鱗片涂料，將大大拓寬樹脂基玻璃鱗片涂料的應用領(lǐng)域，此外，應

顯著降低樹脂基玻璃鱗片涂料的成本，以使該涂料在更廣的領(lǐng)域中得到推廣應用。

我國在樹脂基玻璃鱗片涂料防腐蝕應用領(lǐng)域有著寬闊的應用前景，大量輸油、輸

氣管道和化工貯罐需進行長效防護、防腐蝕，如一個未經(jīng)防腐蝕處理的三萬立方米貯

油罐，一般只有十年的使用壽命，若使用環(huán)氧樹脂玻璃鱗片涂料愛護，至少可延長壽

命１０～２０年，其經(jīng)濟效益和現(xiàn)實意義非常明顯。大型化肥廠的碳化塔使用環(huán)氧樹

脂玻璃鱗片涂料作襯里已取得實踐閱歷；用于揚子乙烯工程中的冷卻塔、汲取塔、氧

化塔及各種貯槽效果良好；鐵路煤車、鋼廠酸洗槽、高層建筑物鋼制框架、碼頭鋼樁

等工程中均得到了推廣應用，并取得了良好的技術(shù)效應和經(jīng)