無溶劑重防腐蝕涂料

沈 希

（北京函海重防腐蝕涂料有限公司，北京 100072）

0 引言

傳統的低固含量溶劑型涂料約含50%的有機溶劑，在涂料的制造、施工、干燥、固化成膜過程中，向大氣中散發出大量的揮發性有機物（簡稱VOC），對生態環境造成極為嚴重的污染。從世界范圍來看，近年來環保型涂料獲得了較大發展，其中溶劑型涂料約占涂料總量的28%。而我國目前溶劑型涂料約占55.3%，每年有180萬噸有機溶劑排入大氣，遠遠高于全球的平均水平。涂料行業也因此而成為第二大VOC排放戶，這不僅污染了環境，而且浪費了大量資源，在能源相對緊張和環境污染日益突出的今天，這個問題已引起各方的高度重視。美國早在1966年就提出了限制有機溶劑排放量的著名的“66法規”，隨之北美、歐洲、日本等一些國家也有類似的法規出臺。我國于1989年12月頒布了環境保護法，并于2015年3月起開始對溶劑型涂料征收4%的消費稅。隨著人們環保意識的增強，環保型涂料將成為人們的消費時尚。因此，研究和開發符合生態、效率、能源要求的“環境友好涂料”—無溶劑型涂料，具有重大的戰略意義和廣闊的市場前景。

1 無溶劑重防腐蝕涂料

無溶劑涂料是一種新型的高性能涂料，又可稱為活性溶劑涂料，指溶劑最終成為涂膜組分，在固化成膜過程中基本不向大氣中排放VOC的一類高固體含量涂料。目前，國外很多著名的涂料公司均有生產。如美國的Sigama公司、IP國際公司、Ameron公司；挪威倫敦油漆；丹麥老人牌涂料；日本的關西涂料公司； 澳大利亞的SPC公司等。無溶劑涂料的防腐性能好，固含量可接近或達到100%，固化時溶劑揮發極少，符合環保要求；涂層收縮率小、無針孔、抗滲性能好，不僅消除了中毒和火災的危險，適合較密閉的艙、室內施工，還可減少通風設備，避免因溶劑揮發造成的資源浪費和環境污染，并確保了生態和工作人員的安全；無溶劑涂料是厚涂型涂料，每次涂層厚度可達200μm以上，甚至可達700μm；涂層結合強度高、收縮率小，減少了施工道數。傳統的溶劑型涂料在溶劑揮發后損失的體積分數高達50%，而無溶劑涂料不會造成涂層質量的損失，并可厚涂，施工效率高。所以總的造價較低，由此可產生非常可觀的經濟效益和環保效益。

重防腐涂料是相對常規防腐涂料而言的，它的英文翻譯為：Heavy-Duty coating，是能在相當苛刻腐蝕環境里應用，并具有能達到比常規防腐涂料更長保護期的一類防腐涂料。重防腐涂層在酸、堿、鹽和溶劑介質中，一般要求達到5年以上，在化工大氣和海洋環境下，一般在10～15年以上。

重防腐涂料的應用涉及現代化各個領域，如大型的工礦企業：化工、石油化工、鋼鐵及大型礦山冶煉的管道、貯槽、設備等；重要的能源工業：天然氣、油管、油罐、輸變電、核電設備及煤礦礦井等；現代化的交通運輸：橋梁、船舶、集裝箱、火車和汽車等；新興的海洋工程：海上設施、海岸及海灣構造物及海上石油鉆井平臺等。

為了適應時代的發展和環境保護的要求，世界涂料工業在不斷的發展和創新，重防腐涂料也不例外，無論涂料的生產，還是施工，對材料的環保性和安全性的要求越來越高，無溶劑化、水性化和粉末化已經成為涂料行業發展的必然趨勢。國內外著名的涂料生產廠家在提供高品質的重防腐涂料產品的同時，正在積極研制各種高性能的無溶劑重防腐涂料，并將其推向高速發展的工業防腐涂料市場。

2 無溶劑耐高溫重防腐蝕涂料

耐高溫涂料一般指能長期承受200℃以上溫度，涂層不脫落，仍然保持適當的物理機械性能，起到保護作用的涂料。所謂耐高溫重防腐蝕涂料即是在高溫下具有優良的化學穩定性，并能夠長期耐強酸、強堿、強溶劑、鹽等腐蝕介質和熱應力腐蝕的一類高性能涂料。

耐高溫重防腐蝕涂料在現代工業、軍事、航天領域有著廣闊的應用前景，可廣泛地應用于煙囪、除塵脫硫設備、高溫蒸汽管道、熱交換器、高溫爐、石油裂解設備，發動機部位及排氣管等方面。隨著耐熱聚合物應用研究的進步，促進了耐熱涂料向多功能方向迅速發展，其應用面越來越廣泛。尤其是兼具重防腐蝕功能的耐高溫涂料正引起人們的強烈關注。

在追求防腐蝕涂料高性能的同時，節約資源，保護生態環境這個具有國際意義的新課題對涂料工業提出了“無污染”的新要求。開發無溶劑的所謂“綠色”涂料，不僅可以減少污染，改善環境，而且可以節約資源，降低成本，提高經濟效益，已成為全球涂料工業的一種發展趨勢，因而，也是耐高溫涂料研制的發展方向。由此可見，兼具重防腐和耐高溫功能的常溫固化無溶劑涂料，具有重要的應用價值。

3 “函海公司”重防腐蝕技術

“北京函海重防腐蝕涂料有限公司”以重防腐蝕技術為核心，專注于研制各種環境友好型重防腐蝕涂料及功能性涂料。擁有耐高溫重防腐蝕涂料、無溶劑重防腐蝕涂料、鱗片涂料/玻璃鋼復合材料等專有技術，形成了性能卓越、施工簡便、低成本、無污染、適應性廣、可靠性高的多項重度耐蝕材料應用成果。公司生產的系列產品耐酸、堿、鹽、油、污水、海水、鹽霧、濕熱、磨耗、化工大氣、微生物、熱應力及多種有機溶劑的長期腐蝕，與金屬、混凝土的附著力強，機械強度高，收縮率小，堅韌耐磨。適用于各種重度腐蝕環境下的鋼結構和混凝土結構設施和設備的長期防護。

3.1 主要產品

“函海”涂料是遵循當今國際上涂料工業發展的高性能、經濟、環境友好、節能、易施工的“五E”原則，采用重防腐、無溶劑、耐溫隔熱、微觀界面等技術研制的 “綠色”重防腐蝕涂料。

3.1.1 HT-1環氧重防腐蝕涂料

HT-1環氧重防腐蝕涂料是由環氧樹脂、增韌樹脂、鱗片填料、可交聯固化的活性溶劑和改性胺類固化劑組成的厚漿型雙組分涂料。涂層粘結力強，結構致密，抗沖擊耐磨性好。對海水、酸、堿、鹽、土壤、原油、汽油及化工大氣有突出的防腐蝕性能，是當今大型鋼結構和混凝土結構工程理想的耐蝕材料。適用于石化、環保、冶金、煤炭、電力、水利、紡織、橋梁、食品、電鍍、工業建筑、海洋設施等行業中的貯罐、貯槽、污水處理池、管道、地坪、塔器等鋼結構和混凝土結構的長期防腐。

3.1.2 YZT乙烯基脂重防腐蝕涂料

YZT乙烯基酯重防腐蝕涂料是由乙烯基酯樹脂、鱗片填料、顏料、功能性助劑、固化劑、促進劑等組成。耐腐蝕性能優異，強酸性環境下耐腐蝕性尤為突出。該涂料的固體份含量高、粘結力強，抗沖耐磨，機械強度高。本產品有 YZT-1和YZT-2兩種規格。YZT-2乙烯基酯重防腐蝕涂料較YZT-1可耐受更高的溫度。適用于罐、槽、管道、反應釜、洗滌塔等高溫、高濕熱、強腐蝕環境，尤其是氧化性酸環境下的腐蝕防護。

3.1.3 HST環氧呋喃重防腐蝕涂料

HST-2環氧呋喃重防腐蝕涂料是由呋喃改性環氧樹脂、鱗片填料、晶須、空心微珠、可交聯固化的活性溶劑和耐溫型固化劑等組成的雙組分無溶劑重防腐蝕涂料。該產品與鋼和混凝土的粘結力強，且施工方便，具備固含量高、抗滲、防腐、耐磨損、耐高溫、耐熱應力等多種優異的性能，可應用在高低溫交變、干濕交變、強酸強堿交變和高磨損等惡劣環境。適用于脫硫塔、煙囪、煙道、污水處理設施、中和塔、冷卻塔、熱力管道、化學品貯罐、貯槽、重度腐蝕地坪等鋼結構和混凝土結構的長期防腐。

HST-3油井管重防腐蝕涂料是由呋喃改性柔性環氧樹脂、復合活性稀釋劑、鱗片填料、耐熱填料、空心微珠、晶須、偶聯劑和耐溫型固化劑等組成的雙組分重防腐蝕涂料。該涂料所形成的涂層能在高溫下抵御酸、堿、鹽、油、含硫污水、細菌等多種腐蝕介質的長期侵蝕；與鋼材的粘結力強，耐磨耗、韌性好、抗拉、抗折彎；可適應多種交變應力和腐蝕介質的協同作用。產品的固含量接近100%，減少了溶劑揮發造成的資源浪費和環境污染；常溫固化，無需加熱，節省了涂層固化設備投資和大量能源。適用于油井管（油管、套管、鉆桿等）的內表面防腐蝕，緩沖罐、注水罐、油田污水罐、注水和回水管線、污水處理管線、油氣集輸管線及各行業腐蝕性介質的貯罐、貯槽、輸送管線的內壁防腐蝕。

HST-5換熱器重防腐蝕涂料是由呋喃改性柔性環氧樹脂、復合活性稀釋劑、鱗片填料、耐熱導熱填料、晶須、偶聯劑和耐溫型固化劑等組成的雙組分重防腐蝕涂料。該涂料所形成的涂層能在高溫下抵御酸、堿、鹽、油、污水等多種腐蝕介質的長期侵蝕；與鋼材的粘結力強，耐沖蝕和磨損、韌性好、抗沖擊、耐熱導熱性好；可適應干濕、冷熱等多種交變應力和腐蝕介質的協同作用，具有顯著的防垢效果，耐高溫高壓水的清洗。產品的固含量接近100%，減少了溶劑揮發造成的資源浪費和環境污染；常溫固化，無需加熱，節省了涂層固化設備投資和大量能源，并使大型換熱器的防腐涂裝成為可能。涂層修復性好，設備維修方便。適用于煙氣換熱器等熱交換設備的防腐。

3.2 無溶劑重防腐涂料及襯里關鍵技術

“北京函海重防腐蝕涂料有限公司”遵循環境友好的理念，開發的無溶劑重防腐蝕系列涂料，具有突出的防護性能以及制造和使用過程中的環境行為。其卓越性能的顯現，是由于我們在重防腐蝕涂料的研制、生產和施工中采用了如下關鍵技術：

3.2.1 綠色低碳技術

在當今大力提倡生態環保、循環經濟以及礦產和土地資源節約與綜合利用的背景下，為大力發展基于可再生資源、天然礦物和固體廢棄物綜合利用，用以制備重防腐涂料及復合材料提供了契機。在涂料配方的設計及原材料的選擇過程中，我們充分體現了這一指導思想。

3.2.1.1 樹脂

呋喃樹脂的基本原料糠醛是一種生物化工產品，它有別于石化或煤化產品，是一種可再生的資源。呋喃樹脂固化后不易著火，具有突出的耐酸（除氧化性酸）、耐堿、耐有機溶劑性。其化學穩定性僅次于聚四氟乙烯塑料，同時耐熱性能也很好，最高使用溫度高達200℃，這是目前使用較多的熱固型樹脂都難達到的。將一定比例的環氧樹脂和呋喃樹脂進行接枝改性得到的復合樹脂，既具有環氧樹脂強度高、粘結性好、收縮率小的特點，又具有呋喃樹脂耐溫、耐酸堿、耐溶劑的特性。且粘度較低，并可在常溫下固化，適宜制成各種無溶劑的重防腐耐溫涂料。

3.2.1.2 溶劑

函海公司生產的重防腐蝕涂料采用復合的活性稀釋劑為溶劑，它由于帶有環氧基而能與固化劑固化成膜。所以，該系列產品的固體含量高達95%以上，大大減少了溶劑揮發造成的資源浪費和環境污染。同時使涂層致密而無針孔，提高了防腐層的耐蝕性。在同樣厚度下，每公斤涂料所能涂刷的面積大大增加。降低了單位面積基材所用涂料的成本，因而節約了資源，提高了經濟效益。

3.2.1.3 填料

礦物來源豐富，對降低重防腐涂料的成本有明顯優勢。固體廢棄物的堆存是環保問題之一，以此為原料制備涂料及復合材料則可達到變廢為寶的目的。

鱗片填料能屏蔽水、氧、離子等腐蝕因子的透過，切斷漆膜中的毛細孔。互相平行交疊的鱗片在漆膜中起到迷宮效應，延緩腐蝕因子滲入，對于大幅度提高重防腐蝕涂料的耐蝕性能起到了關鍵作用。目前，國內外生產的重防腐蝕涂料普遍采用玻璃鱗片和不銹鋼鱗片。由于此類鱗片的價格較貴，且在涂料中含量很高，使得由此制得的重防腐蝕涂料往往因成本高而難以推廣應用。因此，尋求某種價格便宜的鱗片狀填料代用品對于重防腐蝕涂料的實用化有相當重要價值。我們采用的各種鱗片填料均是來源廣泛、價格便宜的礦產原料，具有優良彈性和韌性，徑厚比大，熱膨脹系數小，在各種化學腐蝕介質中完全惰性，抗紫外線輻射。經特殊的方法進行表面處理后，在微觀上解決了與樹脂的粘結問題，完全可以替代昂貴的玻璃鱗片和不銹鋼鱗片，達到降低成本的目的。

粉煤灰是煤燃燒后的固體廢棄物，作為燃煤電廠排出的固體廢棄物，是一種可利用的資源。我國電廠以燃煤為主，粉煤灰年排放量每月1.8億噸，但利用率僅為30%左右，大量粉煤灰堆積于灰場，不僅占用了大量的土地資源，而且對環境造成了嚴重污染。

粉煤灰中的空心微珠（漂珠）是直徑為數微米至數百微米的中空薄壁小珠，外形光滑圓整，具有等向性，無尖銳邊角，在樹脂中的分散性好。與其它形狀的填料相比，此類微珠的比表面積最小，這意味著可以提高涂層的填充量，而涂料仍具有良好的施工性能，這使得制造高固體含量的無溶劑涂料成為可能。由于其膨脹系數小，且各向同性，因此可減少涂層的收縮，防止應力開裂。微珠的空心結構能降低輻射傳熱及熱導傳熱，起到保溫隔熱的作用。它還具有熱穩定性和化學穩定性高、質輕、耐磨、絕緣、阻燃、無毒、流動性好等優點。近年來，空心微珠作為隔熱填料已成為輕質、薄層、高效隔熱涂料研究的熱點，在耐高溫涂料中也已開始應用。在配方中加入一定量的微珠，可提高涂料的固含量，改善了涂層的耐熱性、隔熱性、收縮率等性能，并緩解了高溫濕熱對涂層與鋼界面間的熱沖擊。

除此以外，應盡量采用礦產原料，如重晶石粉、滑石粉、鑄石粉、石墨、玄武巖粉等耐蝕原料，用以替代鈦白、沉淀硫酸鋇，白炭黑、色素炭黑等化工生產的顏料和填料。

3.2.2 偶聯技術

偶聯劑被稱作“分子橋”，用于改善無機物與有機物之間的界面作用，從而大大提高復合材料的性能，如物理性能、電性能、熱性能、光性能等，并可很大程度上改善材料的加工成型性以及工藝操作性等。事實上，偶聯劑已成為材料工業必不可少的助劑之一，被人們形象地稱為“工業味精”。

偶聯劑是一種具有兩類活性基團的化合物，其中一部分基團是親無機的基團，可與無機物表面起化學反應形成化學鍵；另一部分基團是親有機的基團，通過在樹酯中的活性基團的加成或聚合反應形成化學鍵。常用的偶聯劑種類有硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑。研究表明，在配方中所用填料用偶聯劑處理后，使其表面由親無機變為親有機，進而與樹酯的粘接性能大為改善，從而提高了涂層的機械強度、抗滲性能和耐蝕性能。除了添加硅烷類偶聯劑外，我們還加入了一種具有4個反應基團的偶聯劑，它既可同基料中的環氧基、羥基反應，又可與無機填料增強劑表面的羥基反應，使涂層中基料分子之間，填料之間，基料和填料之間都偶聯起來，使整個涂層成為一個牢固的整體，從而大大提高了涂層的性能。

3.2.3 節能技術

目前，國內普遍采用環氧氨基、漆酚或漆酚鈦整合聚合物涂料用于換熱器或油井管的防腐。每道干膜厚度僅為數十微米，要達到重防腐蝕涂層的設計厚度，必須采用多遍涂裝。每道涂層表干后，都應在高溫下烘烤固化。不僅施工工序多、成本高，而且帶來大量溶劑污染、資源浪費和能量損耗。HST無溶劑重防腐蝕涂料可在常溫下固化，節省了涂裝固化裝置的投資和能源消耗。

3.2.4 涂裝技術

一種性能優異的防腐蝕涂料，若不予以正確的涂裝，其特性是很難體現的。反之，某些功能突出的防腐蝕涂料，由于涂裝工藝繁瑣，要求苛刻，而在工程上往往難于實施。因此，在保證產品使用性能的基礎上，簡化工藝程序，提高施工效率，降低工程費用，具有十分現實的意義。上述無溶劑重防腐蝕涂料的涂裝工藝較簡單，省工省時，具有以下特點：

（1）表面處理簡單

本系列產品主要以改性環氧樹脂為基料，對金屬和混凝土有很強的粘結力。因而對金屬基體的表面處理要求相對較低。如采用本公司生產的“多功能鋼鐵表面處理液”，則經一次處理即同時可達到除油、除銹、磷化、鈍化四種目的，在鋼鐵表面形成防護薄膜，并可提高與漆膜的附著力；

（2）涂裝效率高

無溶劑重防腐蝕涂料固化過程中溶劑揮發量極少，一道涂裝可以很厚（200～300μm）而不會形成針孔。所以該涂料可制成厚漿，只需2～3道即可達到設計厚度。近年來國際上流行的高壓無空氣噴涂使得該類厚漿型涂料的大面積施工成為可能。高壓無空氣噴涂的主要特點是涂裝效率高（～500h），沒有回彈噴霧的飛揚現象，一次噴涂厚度可達100～300μm，并可提高涂層的致密性、附著力及均勻性，且涂料中不混有壓縮空氣、水分和雜質，因而施工質量得到了保證；

（3）實現“底面漆合一”

該產品不僅具有極強的粘結力而能用作底漆，而且由于其突出的防腐性能，而可作為中間漆和面漆。由此實現了“底面漆合一”，簡化了施工程序（強紫外線環境除外）。

3.2.5 鱗片涂料/玻璃鋼襯里復合技術

盡管重防腐蝕涂料（俗稱鱗片涂料）具有抗滲性強、耐磨性好、施工方便等突出的優點，但其單獨作為防腐蝕襯里時，仍普遍存在本體強度不高的缺陷，在實際使用中防腐襯層因此而產生龜裂、開裂、剝落等腐蝕失效現象。為了彌補鱗片涂層的以上致命缺陷，我們在設計防護襯里結構上采用鱗片涂料為粘結材料，并以纖維布作為增強材料，形成了鱗片涂料/玻璃鋼的獨特內襯。由于玻璃纖維是一種抗拉強度很高的高模量、高強度材料，而玻璃鋼在力學性能和抗變形性能上優于鱗片涂料，因此，由玻璃纖維布與鱗片涂料復合組成鱗片涂料/玻璃鋼的結構，既發揮了鱗片涂料的抗滲防腐耐磨耐溫性能好的優點，也保留了玻璃鋼整體性好、強度較高的優點，從而彌補了鱗片涂料本體強度較低的性能缺陷。這種獨特的襯里屏蔽結構，是一種可替代玻璃鋼、橡膠、搪瓷等的高度耐蝕復合材料，具有下列特點：

（1）極優良的耐腐蝕介質的滲透性，能有效地避免金屬設備底層腐蝕；

（2）襯層中含大量填料，耐磨損性好，可耐動態介質的摩擦；

（3）固化時收縮率小，熱膨脹系數小；

（4）在鱗片的作用下，分散了殘余應力，襯層的耐溫度劇變性好，進而增強了附著力和耐久性；

（5）本體強度高，抗沖擊，結構、組成和厚度可設計；

（6）良好的施工工藝性，常溫下固化，可采用噴、輥、刷等工藝，修補容易。

鱗片涂料/玻璃鋼結構大大提高了防護層的抗滲性、耐磨性、耐溫變性，增強了襯里的整體性和結構強度，為解決脫硫塔、煙囪（道）、反應釜、污水池、涼水塔、海水設備、化工地坪等動態環境下的重度腐蝕難題提供了一條簡便而易推廣的途徑。

3.2.6 耐高溫技術

防腐涂層高溫環境耐受能力的關鍵在于基體材料。該復合材料基體相應的設計有三個技術關鍵點：（1）耐溫性；（2）高溫下的耐蝕性；（3）耐溫急變性能。而且必須同時兼顧對熱應力的松弛性、耐溫、耐蝕、耐磨及高溫下力學性能的保持率等性能要求。我們在研發過程中致力于傳統的耐高溫涂料研制思維模式上的突破，將重防腐技術、偶聯技術、無溶劑技術和耐高溫涂料技術融合于配方的設計之中。進而提高了涂層的各種理化性能指標，尤其是耐熱性能和耐冷熱干濕沖擊能力。

4 項目推廣應用前景及案例

近幾十年來，隨著國內外科學技術和國民經濟的迅速發展，工程項目更趨大型化。如跨海大橋、海上機場等，這些巨型工程處于惡劣的海洋環境中，鋼結構的腐蝕十分厲害，需要有更長壽命的防護涂層體系對它們進行保護。其他的大型工程和設備，還包括海上鉆井等工程設施、船舶、集裝箱、碼頭、礦井、鐵路機車、（核）電站、大型運輸和起重設備、石油化工設備、油罐、輸送管道、煤氣炬等，均要求涂層壽命在十年以上，少的也要有五年以上。在這期間，不允許進行大面積維修。

由于一般的防腐蝕涂料在這些惡劣的環境中使用壽命很短，一般在2年左右，因此不能滿足上述要求，防護費用較高。大型工程設備如使用重防腐蝕涂層，經濟效益將十分顯著，且安全可靠。世界各國的防腐蝕實踐證明，利用重防腐蝕涂料涂層對大型鋼結構和混凝土結構進行防腐蝕處理，是最有效最經濟的方法。因此，由通用型邁向重防腐是當代涂料防腐蝕技術的重大進步和必然趨勢。

以下列舉了無溶劑重防腐蝕涂料在各行業重度腐蝕環境中的應用實例。詳情可參見“重防腐蝕涂層設計方案（“函海公司”）。

4.1 煙氣脫硫裝置

濕法煙氣脫硫（FGD）是當今燃煤電廠、鋼廠、石化廠、窯爐廠、水泥廠、有色冶煉廠、焦化廠、燒結廠、廢棄物焚燒廠等企業控制二氧化硫排放的主要方法，該工藝具有煙氣濕度大、吸收液固含量高、流量大、腐蝕性強等特點。因此，裝置中的關鍵設備—脫硫塔、換熱器、煙囪和煙道在運行中處于高溫、高濕、強酸、磨損、冷熱交變的惡劣腐蝕環境中，防腐襯里時常失效破壞。防腐蝕襯里的可靠性是影響系統安全運行的關鍵問題而被喻為“脫硫生命線”。 HST重防腐蝕涂料及其鱗片涂料/玻璃鋼襯里已在脫硫系統的吸收塔、煙囪、換熱器、煙道、除塵器、堿儲罐、廢水處理等設備中廣泛應用。具備強度高、耐磨耗、耐高溫濕熱、強酸強堿交變腐蝕、熱應力腐蝕等多種優異特性，為FGD系統防腐提供了一條簡便、經濟而可靠的方法。

4.2 污水處理系統

污水處理涉及石化、礦山、冶煉、食品、農藥、造紙、皮革、電鍍、紡織、印染、屠宰、養殖等各行各業，腐蝕介質復雜，含各種酸、堿、鹽、硫化物、油類、微生物、有機物和溶劑等。污水腐蝕程度隨成分、含量、溫度、PH值的變化而變化。污水處理系統多為鋼筋混凝土構造及碳鋼制造，其防護涂層或襯里必須選擇高度耐蝕的材料才可使主體結構免遭腐蝕破壞。無溶劑重防腐蝕涂料及其鱗片涂料/玻璃鋼襯里具有粘接力強，收縮率低，殘余應力小，抗滲、防腐、耐磨、耐凍融性好，施工及修補方便等優勢，可用于污水處理系統中鋼結構或混凝土結構的各種污水罐、污水池、儲槽、埋地管道等設施。

4.3 油井管及采油集輸系統內涂層

油氣田開發過程中，腐蝕是一個伴隨始終的嚴重問題。鉆井工程中使用的油井管，包括油管、套管和鉆桿等各種管具處于含氧、硫化氫、二氧化碳、溶解鹽、細菌和導電性的鉆井液中，加之溫度和PH值的變化，高壓的環境，使金屬極易發生電化學腐蝕。與此同時，金屬構件在鉆井時大多處于相對運動的狀態下，受到拉、扭、彎曲、沖刷等各種機械力的作用，容易造成腐蝕疲勞和磨損腐蝕。為了保持地層壓力，提高采油率，普遍采用注水工藝和向油井中增注大量鹽酸或土酸（鹽酸和氫氟酸的混合液）的酸化工藝。酸性介質，尤其是土酸中氫氟酸在深井的高溫環境下，對金屬有極強的腐蝕性。在油田生產過程中，油井管的內腐蝕所造成的破壞占主要地位，并一直是困擾我國油氣開采和輸送的“頑疾”。

采油及集輸系統由采油井、計量站、集輸管線、聯合處理站和回注系統等組成。隨著我國部分主要油田進入高含水開發期，回注水和酸化工藝的廣泛使用，致使采出水的礦化度越來越高、氯離子含量很大，并含有二氧化碳、硫化氫、溶解氧、泥沙和硫酸鹽還原菌等腐蝕介質，再加上水溫較高、流速、流態變化等相互作用，對采油及集輸系統的管線和設備造成嚴重的腐蝕。

油井管中的油管、套管和鉆桿及采油集輸系統中的金屬管線、設備、容器的內涂層可采用“HST-3油井管重防腐蝕涂料”防護。

4.3 管道

管道輸送是科學技術進步的一大標志，涉及各行各業。如長輸油、氣管線，城市供水、供氣、供熱管道，石化行業的油井管、集輸管道、工藝管線，以及各企業的循環水，污水管道等。按腐蝕環境可分為管道外防腐、管道內防腐和熱力管道三種情況。管道內防腐的對象是管道內流通的介質；而外防腐中的架空管道針對的是大氣腐蝕（包括化工氣體腐蝕），埋地管道則主要針對的是土壤腐蝕；熱力管道防腐針對的主要是保溫與高溫工況下的防腐。從被防腐的基體而言，主要有鋼和混凝土二類。“函海公司”提供的管道重防腐蝕涂層由系列化性能優異的重防腐蝕涂料組成，配套性好，可用于各種埋地管道、架空管道、工藝管線、熱力管道的內外防腐層結構中。并具備以下性能特點：

（1）物理機械性能突出，漆膜堅韌，抗沖耐磨，粘結力強；

（2）抗滲性好，耐酸、堿、鹽、油、污水、濕熱、鹽霧、海水、微生物、有機溶劑等介質的腐蝕；

（3）電性能優異，涂層絕緣強度高。抗陰極剝離性能好；

（4）高固體份，對環境友好。施工周期短，可厚涂，修復性好；

（5）抗土壤干濕交變應力腐蝕，耐植物根系穿透能力強。

4.5 大型鋼結構

鋼鐵是現代建筑中十分重要的結構材料，它強度高，韌性好，性能穩定。方便加工制作成大跨度、大空間的建筑物（如機場、體育館、廠房、倉庫、展館、火車站等），易于控制質量，安裝迅速。但鋼結構易在大氣中的水分、氧氣和腐蝕性介質（如SO2、NaCl、固體塵粒）等的聯合作用下引起破壞。如不加以防護，其使用壽命、安全性等均難以得到控制和保障。為了確保大型鋼結構建筑的完整性，展現其藝術感染力，采用重防腐蝕涂層防護是經濟且可行的方法，涂層的使用壽命可以達到15年以上。如采用重防腐蝕涂層和金屬熱噴涂的雙重防護，可達到25年以上的使用壽命。大型鋼結構重防腐蝕涂層的主料可采用 “HT-1環氧重防腐蝕涂料”。

4.6 火電廠鋼結構和混凝土結構

以煤、油和天然氣為燃料的電廠為火力發電廠，簡稱火電廠。在燃料的燃燒過程中，會釋放出大量硫化物等腐蝕性氣體，與空氣中的水汽或雨水相結合形成酸性溶液。而煤灰在鋼結構上沉積時，會形成電解質，從而加速了鋼材的電化學腐蝕速度。由于很多電廠都建在海邊，會受到海洋性氣候的影響，鋼結構和混凝土結構所處的腐蝕環境更加嚴酷。火電廠防腐蝕涂裝的主要對象涉及輸煤系統、水循環系統、煙氣脫硫及冷卻塔、污水處理系統、燃油系統、廠房、鍋爐島、汽輪機島等。

火電廠埋地循環水管、鋼結構、脫硫系統、煤碼頭、儲罐、化學品區域、冷卻塔等設備和設施的防腐蝕結構設計參見“火電廠鋼結構和混凝土結構涂層設計方案”（“函海公司”）。

4.7 化工氣柜

在石油化工、鋼鐵等企業生產過程中，經常要用到貯存腐蝕性氣體（如H2S、SO2、HCl、CO、CO2、H2、NH3等）的各種氣柜。該裝置由水槽、鐘罩等組成，材質一般為碳鋼。氣柜所處的腐蝕環境十分復雜，金屬將面臨大氣腐蝕、酸性水腐蝕、細菌腐蝕、干濕交變、冷熱交變應力腐蝕等多種因素的作用，金屬表面腐蝕嚴重。“函海公司”提供的用于化工氣柜重防腐蝕的涂層，具備以下性能特點：

（1）物理機械性能突出，漆膜堅韌，粘結力強；

（2）抗滲耐酸性好，并耐污水、濕熱、霉菌、化工大氣等多種腐蝕介質；

（3）耐干濕、冷熱交變應力腐蝕；

（4）高固體份，對環境友好。低表面處理，可厚涂，施工周期短。

4.8 海洋設施

我國海岸線上建有大量的鋼結構及混凝土結構設施，如碼頭、人工島、棧橋、港口機械、鋼樁、臺架、管道、儲罐、工廠等。另外，隨著海洋資源的開發，海洋石油開采平臺、海底輸油管線等，也日益增多。鋼結構在海洋環境中所產生的腐蝕類型有：全面腐蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、點腐蝕、應力腐蝕開裂、腐蝕疲勞、磨蝕、沖擊腐蝕和空泡腐蝕等。

理想的海洋涂料應具有以下特性：

（1）優良的耐水性。涂層必須能承受海水連續浸漬和干濕交替循環，而不發生附著力下降、起泡、開裂、軟化或溶脹等現象；

（2）抗離子透過性強。涂層能阻擋Cl-、SO42-等離子的滲透；

（3）耐化學性強。涂層能耐酸、堿、鹽、柴油、汽油和潤滑油等；

（4）與鋼材等基體的附著力強；

（5）耐磨損、抗沖擊性好。能耐波浪，水流、泥沙及水中漂浮物的機械沖擊和磨蝕；

（6）抗霉菌性和抗細菌性好。涂層不會被海洋生物菌類分解；

（7）耐候性好。涂層須在較長時間內保持其原始的光澤和顏色，而不發生粉化、開裂和剝落；

（8）環境友好，節能環保；

（9）易施工，易修補；

（10）當與陰極保護聯合防腐時，涂層應有較好的耐電位性能。

用防腐涂層對鋼結構進行保護是一種經濟易行，而且技術可靠的防腐蝕方法。根據環境對海港工程鋼結構的腐蝕程度，將海洋環境劃分為大氣區、浪濺區、水位變動（潮差）區、水下區和泥下區等五個區域。鋼結構的防腐蝕應按其所處的環境區域的腐蝕特性，選擇有針對性的單一或聯合防腐蝕措施。重防腐蝕涂層的設計可參照JTJ230-90等標準，根據海洋設施所處的腐蝕環境、防腐年限等要求實施。“HT-1環氧重防腐蝕涂料”和“HST-2環氧呋喃重防腐蝕涂料”可根據鋼結構所處的腐蝕環境而被選用 。

4.9 儲罐、儲槽

在石油化工、冶煉、制藥、電鍍、發電、環保、造紙等企業生產過程中，經常要用到儲罐或儲槽，用以儲存化工原料、中間體或產成品。如各類油罐、酸液罐、堿液罐、污水罐、污油罐、廢油或廢水處理罐、廢酸（堿）罐（池）、紙漿罐、電解槽等。儲罐、儲槽工況的顯著特點是：腐蝕環境和腐蝕類型的多樣性，包括電化學腐蝕、化學腐蝕、大氣腐蝕、土壤腐蝕、海水腐蝕、高溫腐蝕等。

儲罐多數安裝在地面，也有設置在山洞內。據此，儲罐外壁可分為以下四類環境：

鄉村大氣：儲罐外壁長期遭受日曬、風吹、雨淋、灰塵和砂石摩擦，要求涂層具有很好的附著力、耐磨性和耐候性。

化工大氣：含有SO2、H2S、NO2、NH3、HCl、Cl2等腐蝕性氣體。要求涂層具有很好的附著力、耐蝕性、耐磨性和耐候性。

海洋大氣：長期遭受海風、鹽霧侵襲，腐蝕強度最為嚴重。涂層應具有很好的附著力、耐磨性和“三防”（防腐、防水、防老化）性能。

山 洞：濕的土壤環境。涂層應具有很好的附著力，耐潮濕、耐水、耐鹽、耐CO2、耐霉菌等特性。

儲罐內壁涂層所接觸的介質種類繁多，腐蝕性和強度差別很大。涂層除了必須具備通常的物理機械性能外，主要要求具有較強的耐油、耐水、耐有機溶劑、耐各類化學介質等性能。并能在工況溫度和極端溫度下保持涂層性能不變。各種儲罐（槽）的涂層結構可參見“重防腐蝕涂層設計方案”（函海公司）。

4.10 煤礦井下裝備

礦井中的腐蝕環境十分復雜，金屬將面臨大氣腐蝕、土壤腐蝕、電偶腐蝕、應力腐蝕、磨損腐蝕、縫隙腐蝕和孔腐蝕等多種腐蝕環境。井下大部分裝備在運行中長期處于濕熱富氧、酸性、鹽類并伴有雜射電流的惡劣腐蝕環境中。而我國大型礦井的服務年限應為80～100年，加之煤礦開采深處地下，設備更換、維修耗資、耗時巨大，帶來了巨大的經濟損失。據統計，煤炭系統每年因腐蝕造成的經濟損失約占當年總產值的3%左右。因此，為了延長井下設備的使用壽命，減少停產維修時間，在井下裝備的初始防腐涂裝中必須采用高性能的重防腐蝕涂料。“HT-1環氧重防腐蝕涂料”可根據井下的不同腐蝕環境而被采用。

4.11 冷卻塔

混凝土冷卻塔在電力、石油、化工、輕紡、醫藥、冶金等各行業的應用非常普遍。它屬于大型鋼筋混凝土構筑物，主要由塔體（包括人字柱、環梁、筒壁）、蓄水池和塔內淋水構件組成。根據循環介質的不同，可分為：淡水冷卻塔、空冷冷卻塔、排煙冷卻塔和海水冷卻塔。由于受到外界腐蝕介質的多重作用，塔體的鋼筋混凝土將面臨全面腐蝕、局部腐蝕、微生物腐蝕、沖刷和冰融破壞等腐蝕危害。

煙塔合一排煙冷卻塔所面臨的腐蝕環境比常規冷卻塔要惡劣的多。經過脫硫、脫硝后的凈煙氣通過煙道直接進入塔內與水蒸汽接觸，遇冷凝結的液滴呈酸性（有時pH值可能達到1），經日積月累對塔體產生嚴重的腐蝕，并在紫外線作用下進一步加劇塔體結構的腐蝕和老化。排煙冷卻塔腐蝕影響因素主要有：（1）硫酸根離子腐蝕；（2）氯離子腐蝕；（3）紫外線作用；（4）凍融循環作用；（5）碳化作用。海水循環冷卻是沿海城市普遍采用的環保型節水技術。在最高60℃的工作溫度下，海水中的氯離子有很強的滲透性。另外，與淡水相比，海水中存在著嚴重的結垢、腐蝕、污損生物附著以及海水冷卻塔的鹽沉積、鹽霧飛濺、侵蝕等問題。因而，海水冷卻塔混凝土的防腐蝕問題更加嚴峻。

冷卻塔用重防腐蝕涂料應具備以下特性：

（1）滲透性。采用低分子量的液體膠液為封閉底涂，充分滲入混凝土空隙中并起到錨固的作用，進而提高混凝土表層的強度及與防護涂層的粘結力；

（2）附著力。防腐層與混凝土和封閉底涂有良好的粘結性能；

（3）柔韌性和延展性。防腐層收縮率低，具有良好的抗溫度交變的能力；

（4）重防腐蝕。防腐層中含大量鱗片，抗滲性極佳，耐酸、堿、鹽、油、海水、鹽霧、污水、濕熱、微生物等各種介質的長期侵蝕；

（5）耐流體的沖刷、噴淋和飛濺，耐凍融、耐候、耐老化、耐水處理添加劑的侵蝕，面漆具有良好的裝飾性和耐老化性能；

（6）無污染。高固體份，對環境友好；

（7）施工簡便。無氣噴涂、刷涂、輥涂均可。常溫固化，可厚涂，可修復性好。

冷卻塔防腐工程的主料可采用 “HST-2環氧呋喃重防腐蝕涂料”，其防腐蝕結構設計參見“冷卻塔重防腐蝕涂層設計方案”（“函海公司”）。

4.12 耐化學品地坪

化工、石油、制藥、冶煉、機械、食品、化肥、電力、造紙、印染、電鍍、環保等行業的車間和倉庫的地面，除了受到重力的沖擊、車輪的碾壓、外力的磨損外，主要還要受到酸、堿、鹽、油、污水、微生物、有機物和溶劑等各種腐蝕介質的長期浸蝕。工業生產中普遍采用的混凝土地坪難以滿足上述要求，經常出現地面的粉化、開裂和剝落。直接影響到了地面的使用效果，甚至造成災難性破壞。 “函海公司”重防腐蝕涂料及其鱗片涂料/玻璃鋼防護層具有粘接力強，收縮率低，殘余應力小，抗滲、防腐、耐磨，施工及修補方便等優勢，是一種經濟有效的防護技術。該防護層具備以下特點：

（1）粘結力強。采用低分子量的液體膠液為封閉底涂，充分滲入混凝土空隙中并起到錨固的作用，進而提高混凝土表層的強度及與防護涂層的粘結力；

（2）重防腐蝕。涂層中含大量鱗片，抗滲性極佳，耐酸、堿、油、污水、有機溶劑、濕熱、微生物、洗滌劑等各種介質的長期侵蝕。抗干濕、冷熱交變的能力強；

（3）耐磨損、抗沖擊、耐洗刷。輕質、高強、無縫，易清洗、裝飾性好、效果，能長期經受鏟車、推車的碾壓;

（4）無污染。高固體份，對環境友好；

（5）施工簡便。無氣噴涂、刷涂、輥涂均可。常溫固化，可厚涂，可修復性好。

5 結語

無溶劑重防腐蝕涂料是一種性能極為優良的環保型長效防腐蝕涂料，由于它符合涂料工業發展的“五E”原則，而成為未來工業高性能保護涂料領域中的最優選擇。“北京函海重防腐蝕涂料有限公司”采用重防腐、無溶劑、耐溫隔熱、微觀界面等技術研制的系列“綠色”重防腐蝕涂料及鱗片涂料/玻璃鋼，具有高性能、經濟、環境友好、節能、易施工的突出優點，在各種重度（含動態）腐蝕環境下得到了廣泛的應用，是鋼結構、混凝土等設施和設備長效防護的一項經濟而又可靠的新技術。