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

國(guó)內(nèi)外樹(shù)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(guó)內(nèi)外樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的進(jìn)展?fàn)顩r、制造工藝、配制中的問(wèn)題、

主要特性、施工、拓寬應(yīng)用、今后討論的動(dòng)向，并提出了我國(guó)樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料發(fā)

展應(yīng)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(shù)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(guò)它而滲入下一層樹(shù)脂層，據(jù)在石油油罐或管道中應(yīng)用實(shí)例

表明，用它涂裝的油罐防腐蝕壽命可達(dá)２０年以上。環(huán)氧樹(shù)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(jì)５０年月中期，玻璃鱗片是由

Ｏｗｅｎｓ－ＣｏｒｎｉｎｇＦｉｂｅｒ公司進(jìn)展起來(lái)的，１９５６年開(kāi)頭試用玻

璃鱗片制造環(huán)氧樹(shù)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(shí)開(kāi)頭了玻璃鱗片填充熱塑性管道

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

噴槍槍）噴涂不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鱗片涂料，取得了較好的效果。到二十世紀(jì)６０年

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

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

等行業(yè)。二十世紀(jì)８０年月初，我國(guó)與日本對(duì)口技術(shù)溝通中，我國(guó)開(kāi)頭重視這一產(chǎn)品

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

魯石化化肥廠的引進(jìn)裝置中采納了日本進(jìn)口的環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鱗片涂料。目前，我國(guó)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(méi)有經(jīng)過(guò)表面處理。樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料品種主要是環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鱗片涂料、環(huán)氧

樹(shù)脂－瀝青玻璃鱗片涂料和不飽和聚酯樹(shù)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(qiáng)度大、比重小、韌性高的特點(diǎn)。

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(gè)連續(xù)的錐形模，用一對(duì)夾輥進(jìn)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(guò)篩，即成玻璃鱗

片。當(dāng)今，國(guó)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(shí)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(zhǎng)寬比的玻璃帶通過(guò)改進(jìn)口

模拉制而成，這種長(zhǎng)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(dá)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(duì)鱗片吹

制有利，但含堿量過(guò)高，超過(guò)１２％會(huì)顯著降低其耐腐蝕性。要制得薄而高強(qiáng)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(guò)高，

粘度過(guò)小吹制壓力較難掌握，溫度過(guò)低難得超薄鱗片，分子取向也困難。因此，除要

有配套的機(jī)械設(shè)備外，還需合適的工藝協(xié)作。

三、樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的制造

生產(chǎn)樹(shù)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(diǎn)：一是對(duì)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(duì)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(duì)涂料而言，一般取粘度小些以便于噴涂施工，

用作膩?zhàn)拥牧峡刹杉{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(yīng)用時(shí)，玻璃鱗片含量可允許

大于４０％。

玻璃鱗片的表面狀態(tài)與樹(shù)脂的潤(rùn)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(jìn)行處理，以劑降低它與樹(shù)脂的界

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

同分子結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)劑。

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

呋喃樹(shù)脂和乙烯基樹(shù)脂，這些樹(shù)脂大多以無(wú)溶劑形式使用，因此可制得厚漿型涂料，

一次噴涂可達(dá)１００～２００μｍ。也可將玻璃鱗片加入到聚氨酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂

、氯醋樹(shù)脂、氯化橡膠、氯磺化聚乙烯中制成溶劑型涂料。

四、樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的性能

１．耐化學(xué)藥品性

常用的環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)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(shù)脂制的玻璃鋼，如對(duì)５％ＨＮＯ３，４０％鉻

酸，５０％氯乙酸，這些常用樹(shù)脂固化物在６０～９０℃時(shí)一般是不耐的，但用玻璃

鱗片涂層來(lái)防腐蝕卻有很勝利的閱歷，水對(duì)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(cè)定要比未加玻璃鱗片的小一個(gè)數(shù)量級(jí)。在溫度梯度下測(cè)試，Ｏ．５ｍ

ｍ厚樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的涂層抗水滲透時(shí)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(shù)脂基玻璃鱗片涂料的涂層和玻璃鋼，結(jié)果當(dāng)１

．５ｍｍ厚玻璃鋼制品全滲透時(shí)，樹(shù)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(shù)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(jī)械性能

大量玻璃鱗片填充在樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的涂層中，提高了機(jī)械強(qiáng)度、表面硬度

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

的反抗力量和耐熱性。如環(huán)氧樹(shù)脂填充３０％玻璃鱗片的涂料，其涂層強(qiáng)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(shù)脂玻璃鱗片涂料的試樣在酸介質(zhì)中浸漬后抗彎強(qiáng)度保留率達(dá)９０％以上。由于玻璃

鱗片的增加效果，可降低樹(shù)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(shù)脂玻璃鱗片涂料的涂層經(jīng)激光光強(qiáng)測(cè)試

結(jié)果表明無(wú)雙折射現(xiàn)象，說(shuō)明涂料在固化時(shí)幾乎無(wú)內(nèi)應(yīng)力，它在溫差變化較大場(chǎng)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(jìn)行了－３０℃～

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

其附著力、耐磨性和耐開(kāi)裂性。由于這一優(yōu)點(diǎn)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(shù)脂與用云母粉填充作對(duì)比

表明，在濕態(tài)環(huán)境中應(yīng)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(zhǎng)期浸泡后硬度呈下降趨勢(shì)。玻璃鱗片襯里的使用其耐熱性比同類樹(shù)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(shù)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(shù)脂的老化，經(jīng)４００ｈ加速老化試驗(yàn)，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(wú)論在粉化失重、涂膜減薄、原始光澤減

退等指標(biāo)要好得多。

４．介電性能

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

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

脂試樣比未填充的有?。保氨端麧B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(cè)定含３０％玻璃鱗片環(huán)氧樹(shù)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(gè)數(shù)量級(jí)。

五、樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的施工

細(xì)粒度的樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料可采納噴涂和高壓無(wú)氣噴涂，粗粒度和厚漿型的樹(shù)

脂基玻璃鱗片涂料可用抹涂和輥涂。刷涂易帶進(jìn)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(lái)問(wèn)題慢慢解決，目前，聚酯玻璃鱗片涂料的施工使用時(shí)間已可長(zhǎng)達(dá)５小時(shí)；偶

聯(lián)劑、觸變劑、漂移助劑的應(yīng)用，使一次噴涂厚度達(dá)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(jìn)行滾平。隨著噴涂工具的改進(jìn)，如較常用的

有ｗｉｗａ型和Ｇｒａｃｏ高壓無(wú)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(jìn)行表面處理，鋼制設(shè)備經(jīng)噴砂后可達(dá)瑞典標(biāo)準(zhǔn)Ｓａ２－１／２

級(jí)，水泥表面必需干燥，含水量要小于６％，新生水泥表面尚需進(jìn)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(shù)脂基玻璃鱗片涂料

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

２ｍｍ厚。樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料也可與玻璃纖維布復(fù)合應(yīng)用，有利于發(fā)揮各自特長(zhǎng)

以提高防腐蝕效果；樹(shù)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(kāi)裂性和抗?jié)B性。

大面積樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料施工，應(yīng)與樹(shù)脂基玻璃纖維增加復(fù)合材料施工工藝一

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

于樹(shù)脂基玻璃纖維增加復(fù)合材料。樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料固化后要進(jìn)行檢查，在有氣泡

、開(kāi)裂、脫層處應(yīng)進(jìn)行局部修補(bǔ)，用測(cè)厚儀檢查厚度，對(duì)過(guò)薄處應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)涂。

六、應(yīng)用及進(jìn)展前景

樹(shù)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(yīng)了一個(gè)

寬闊的應(yīng)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(kāi)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(tái)、橋梁鋼

架、石油貯罐、化學(xué)工程設(shè)備以及食品發(fā)酵裝置等方面應(yīng)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(yīng)用。如用不飽和聚酯制成水下的防腐蝕玻璃鱗

片涂料，當(dāng)配入毒性添加劑后還具有水下長(zhǎng)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(shí)間延長(zhǎng)，因此具有長(zhǎng)效性。當(dāng)涂料的玻璃

鱗片含量高時(shí)，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(ài)護(hù)涂層。將玻璃鱗片加入聚丙烯酸樹(shù)脂中，還可制成一種

能反射太陽(yáng)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(cāng)

等需要隔熱的環(huán)境。在環(huán)氧樹(shù)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(hù)。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(shù)脂基玻璃鱗片涂料涂于鋼板，上復(fù)改性聚乙烯薄片，可

壓制成剝離強(qiáng)度高的復(fù)合材料。環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂基玻璃鱗片涂料用于電機(jī)及易振機(jī)械外殼，能起到聲阻尼作用而削減噪

音。

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

、襯塑、襯玻璃鋼和襯瓷磚相競(jìng)爭(zhēng)，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(shù)脂基玻璃鱗片涂料還局限于用厚涂層，這在經(jīng)濟(jì)上一次愛(ài)護(hù)防腐蝕的投

資較大。因此，需要供應(yīng)更高性能的樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料，應(yīng)開(kāi)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(jī)械噴涂涂裝；玻璃鱗片的處

理技術(shù)也在進(jìn)展，以便使玻璃鱗片在涂料制造中，能不通過(guò)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(shí)現(xiàn)；研制符合既有防護(hù)性又有裝

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

顯著降低樹(shù)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(yīng)用。

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

氣管道和化工貯罐需進(jìn)行長(zhǎng)效防護(hù)、防腐蝕，如一個(gè)未經(jīng)防腐蝕處理的三萬(wàn)立方米貯

油罐，一般只有十年的使用壽命，若使用環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鱗片涂料愛(ài)護(hù)，至少可延長(zhǎng)壽

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

脂玻璃鱗片涂料作襯里已取得實(shí)踐閱歷；用于揚(yáng)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(chē)、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(yīng)用，并取得了良好的技術(shù)效應(yīng)和經(jīng)