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金屬油罐的腐蝕機理及重防腐涂料應用研究綜述

2016-03-29 11:22:58 作者：本網整理來源：

　　本文分析了金屬油罐表面金屬的腐蝕機理，重點研究了金屬油罐所采用的重防腐涂料技術，最后對重防腐涂料研究的前景進行了展望。

　　一、引言

　　目前，金屬油罐常年暴露在自然條件下，常年受到各種腐蝕介質的侵蝕，不僅影響使用壽命，而且容易帶來安全隱患。因此，研究金屬油罐的腐蝕機理，并對其使用最為廣泛的涂料防腐技術進行研究具有重大意義。

　　二、金屬油罐腐蝕機理

　　金屬腐蝕根據腐蝕歷程分為化學腐蝕和電化學腐蝕。根據腐蝕條件分為濕腐蝕和干腐蝕。根據金屬油罐的使用環境，其腐蝕類型基本上屬于濕腐蝕，是一種電化學反應。其腐蝕機理是：金屬在腐蝕過程中在表面形成一個陰、陽極隔離的腐蝕原電池，金屬失去電子，變成帶正電的離子，這是氧化過程，即陽極過程；同時在金屬表面，電子被某種物質所吸收，電子的吸收過程是還原過程，即陰極過程。其金屬腐蝕的通式反應如下：

　　陽極反應：M→M+ n+ ne

　　陰極反應：O2+2H2O+ 4e→4OH-

　　三、金屬油罐的腐蝕防護

　　目前，常規防腐涂料在金屬油罐防腐領域占有一定地位。但由于強度較低，使用壽命短，導致它們在金屬油罐防腐效果大打折扣，無法與重防腐涂料相提并論。目前，重防腐涂料防腐技術是各國研究的重點。

　　1.環氧樹脂類重防腐涂料

　　環氧樹脂類涂料以環氧樹脂為主要成膜物質的一類涂料，其優點是：對罐體的附著力強，耐水、耐化學品性優良，硬度高、耐磨性好。但也存在固化后內應力較大，韌性不太高，耐氣候老化性較差等問題。

　　傅曉平等[26]通過溶液聚合方法，把雜化了的聚苯胺樹脂與環氧富鋅制成了性能優異、VOC 含量很低的環境友好型金屬重防腐水性涂料。劉海波等[1]提出：可以通過加入反應性樹脂提高環氧樹脂的交聯度，也可以通過提高環氧防腐涂料的成膜溫度來提高環氧重防腐涂料對油罐的濕附著力，從而提高金屬油罐的耐腐蝕性。

　　2.聚氨酯類重防腐涂料

　　聚氨酯防腐涂料以聚氨酯樹脂為主要成膜物質，配以其它輔助材料所組成，具有耐候性、耐光性、保色性好，漆膜豐滿、耐沖擊性強、彈性優良等特點。目前常用的產品主要是丙烯酸聚氨酯防腐涂料和環氧聚氨酯防腐涂料。

　　毛晨峰等[2]制備了羥基丙稀酸聚氨酯/ 金紅石型納米TiO2改性復合材料，得出當NCO/ OH= 1. 1，金紅石型納米TiO2 添加量為2%時性能最佳，可進一步提高涂層的抗老化和防腐性能。周小勇等[3]以高彈性聚氨酯和環氧樹脂為基料，制備了彈性強、低溫施工性能好，耐候，耐驟冷驟熱，耐水、酸堿、化學藥品性能優異的新型涂料，可應用金屬油罐內外壁防腐。

　　3.含氯樹脂類重防腐涂料

　　含氯樹脂類防腐涂料其成膜劑中含有氯原子，應用較為廣泛的是氯化橡膠和高氯化聚乙烯（HCPE），它們的耐酸堿、耐介質性能優良，但在附著力、抗老化、施工性能等方面存在一定不足。

　　施明德等[4]通過加入除銹劑，研制了具有耐化學介質直接腐蝕，以及耐水、耐油、抗紫外線老化的HCPE 帶銹防腐涂料，其抗老化性能超出了GB/ T 14522- 93 標準的2. 5 倍，可廣泛用于金屬油罐的防腐裝飾和保護。王興智等[5]通過對氯醚樹脂加以改性，制得了附著力佳，耐水性、耐化學腐蝕性、耐大氣老化性優良的底、中、面重防腐涂料，可廣泛應用于金屬油罐等戶外鋼結構防腐保護。

　　4.氟碳類重防腐涂料

　　氟碳類防腐涂料是以有機氟碳聚合物或有機氟改性聚合物為主要成膜物質的涂料，主要特點是耐候性、耐化學介質、耐腐蝕性、耐磨性、耐粘污性均十分優異。

　　鐘鑫等[6]以三氟氯乙烯、乙烯基化合物共聚物為基料，異氰酸酯HDI 三聚體為固化劑制成常溫固化型雙組分重防腐氟碳涂料，分析討論了樹脂的氟含量、主要助劑、固化劑、溶劑的選用對涂料性能的影響。王軍[7]設計的鋼結構重防腐氟碳涂料配套體系具有突出的防腐蝕性能和耐老化性能，滿足了不同腐蝕環境對鋼結構防腐保護的需求，對氟碳類重防腐涂料在金屬油罐防腐中的應用有一定指導意義。

　　四、展望

　　涂料防腐在金屬油罐的防腐中的應用最為廣泛，隨著技術的發展，其重防腐涂料必將得到長遠進步，朝著多功能、長壽命和全過程防腐的方向發展，取得更加廣泛的應用。

　　參考文獻:

　　[1]傅曉平，龍蘭，李巖等. 環氧富鋅聚苯胺雜化金屬重防腐水性涂料的研制[J]. 表面技術，2009-4, 38 .(2): 80~84

　　[2]劉海波，肖瑞厚. 提高環氧重防腐涂料耐腐蝕性能的配方設計[J]. 現代涂料與涂裝，2009-10, 12 (10): 17~18.

　　[3]毛晨峰，王新靈. 羥基丙稀酸聚氨酯/金紅石型納米TiO2改性復合材料研究[J]. 化學建材，2007, 23 (2): 30~32.

　　[4]周小勇，樊君鳳. 高彈性環氧-聚氨酯防腐蝕涂料的研制[J]. 現代涂料與涂裝，2005-5, 5: 11~13.

　　[5]施明德，婁潤和，黃克銀. HCPE 帶銹防腐涂料研制及應用[J]. 防腐蝕，2003, 7: 26~28.

　　[6]王興智，張小琴. 改性氯醚防腐涂料的研究[J]. 現代涂料與涂裝，2009-10, 12 (10): 4~6.

　　[7]王軍. 鋼結構重防腐氟碳涂料配套體系的研究[D]. 大連：大連海事大學，2009.

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責任編輯：班英飛