一种新型陶瓷类烟囱防腐涂料的制作方法

1.本发明涉及烟囱防腐技术领域，特别涉及一种新型陶瓷类烟囱防腐涂料。


背景技术：

2.电厂烟囱主要在以下三种工况下运行：1)排放未经脱硫的烟气，进人烟囱的烟气温度在130℃左右。在此条件下，烟囱内壁处于干燥状态，烟气对烟囱内壁材料属气态均匀腐蚀，腐蚀情况相当轻微。此时，烟囱为干烟囱。
3.2)排放经湿法脱硫后的烟气，并且烟气经ggh系统加热，进入烟囱的烟气温度在80℃左右，烟囱内壁有轻微结露，导致排烟内筒内侧积灰。根据排放烟气成分等条件的不同，结露状况将有所变化。此时，烟囱为潮湿烟囱。
4.3)排放经湿法脱硫后的烟气，并且无ggh系统加热，进入烟囱的烟气温度在40～50℃左右。烟囱内壁有严重结露，沿筒壁有结露的酸液流淌。此时，烟囱为湿烟囱。
5.但随着近年环保政策要求及企业决策，多数企业取消旁路和ggh系统，电厂烟囱主要以湿烟囱为主。
6.当加设烟气热交换器时，烟气温度能够达到 80℃，此时仅仅在烟囱内产生少量的冷凝稀酸液，同时烟囱处于负压状态下运行，烟气对烟囱的腐蚀大大减轻。湿烟囱中，烟气中的水分含量相对较高，烟气相对湿度大，不设烟气热交换器时，烟气温度通常在 45～50℃之间，远远低于硫酸以及亚硫酸的露点温度，从吸收塔出来的烟气接近于饱和状态并且很快在烟囱中形成酸性液滴，同时在烟囱壁上凝结形成以硫酸以及亚硫酸为主的稀酸液，ph 值大约在 2.0 左右。当低浓度酸液的温度在 40～80℃之间时，烟气具有较高的化学腐蚀性，即强腐蚀性烟气，对结构材料的腐蚀速度能够达到常温条件下的数倍。在烟囱内部存在着不均匀的烟气流场，尤其是在烟囱的下部区域，烟气的高速流动会夹带石灰石浆液对烟囱的内表面形成直接冲击，对烟囱局部表面形成很强的冲刷腐蚀现有烟囱防腐蚀材料包括杂化类涂料、改性橡胶类涂料、黏贴玻璃砖类、玻璃鳞片涂料等，其中以杂化类涂料、改性橡胶类涂料和黏贴玻璃砖这 3 类材料使用较多。
7.1）杂化涂料类。
8.采用聚酯或树脂，加入玻璃纤维或碳纤维，有的还加入不锈钢鳞片。该类材料具有很高的强度，耐磨性也很好，由于参入大量纤维，增加了涂层的抗拉强度，提高涂层抗裂性能。但该类材料的抗渗透性能却因加入了大量的纤维等物质而大大降低，因而会出现鼓包问题。此外，由于对于混凝土烟囱的基体表面强度远低于杂化涂料本身的强度，涂层收缩时会产生很大的内应力，当同温变应力叠加时就会造成涂层和基面的剥离。
9.2）改性橡胶类涂料。
10.该类材料的低温耐酸性能较好，具有优良的抗胀强度、柔韧性、耐磨性等，但其不耐高温，高温时耐酸性能差，长期高温易老化，防腐层会变硬、变脆，特别是在烟囱这种工况特别复杂的环境下使用，其寿命很短。
11.3）黏贴玻璃砖类。
12.业内也将此类方案归为有机涂料类方案，同样具有有机涂料材料的共有特性问题。这类防腐体系的核心是防水抗渗，即防止酸水接触到烟囱混凝土或内衬，从而避免烟囱被腐蚀破坏。这套体系的抗渗功能主要由黏结剂(胶)来承担，但胶为有机材料(通常为改性沥青或橡胶类材料)，耐高温性能差(在高温下会流淌，市场上价格最高的胶黏剂，其耐热温度也不能超过 93 ℃)，所以为保护胶的使用寿命，再在其上黏贴玻璃砖来进行隔热保护。
13.有机材料的耐老化性能和耐高温性能差。当温度变生较大变化或长时间处于高温时，材料性能呈直线下降。因此，研制一种新型烟囱防腐涂料显得极有意义。


技术实现要素：

14.针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种可以有效保护烟囱内部基材不受烟气及冷凝液的腐蚀，保障烟囱的安全运行，减少后期维修成本的新型陶瓷类烟囱防腐涂料。
15.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种新型陶瓷类烟囱防腐涂料，包括由环氧高分子聚合物以及硅烷化的高性能微纳陶瓷颗粒或碳化硅或氧化铝颗粒结合形成防腐涂料，所述防腐涂料可粘附在碳钢或不锈钢或钛钢复合板的表面形成防腐层。
16.优选的，所述防腐涂料附着力达到30mpa。
17.优选的，喷涂形成的单层防腐层的厚度达到500μm。
18.优选的，所述涂料的临时耐高温度达到400℃。
19.优选的，涂层的阴极剥离测试腐蚀扩大化为0。
20.本发明相对于现有技术具有如下优点，可以有效地方酸性气体及酸性液体的腐蚀，可以有效保护烟囱内筒基体材质。适用范围广，临时耐高温可达400℃，基本适用于所有工况的烟囱。附着力强，施工简单，无需底漆，涂层可直接粘附在基体表面且可以一道成型，可大大减少施工成本。耐磨性好，可以有效抵挡烟囱内部烟气冲刷情况。抗渗透性好，可以有效组织长期运行中的渗透液引发的腐蚀情况。耐冷热冲击好，可适用于严寒区域及炎热区域。设计适用寿命可达30年，设计免维护寿命为15年，可以大大降低烟囱运行维护的风险和成本。
具体实施方式
21.下面对本发明作进一步说明。
22.一种新型陶瓷类烟囱防腐涂料，包括由环氧高分子聚合物以及硅烷化的高性能微纳陶瓷颗粒或碳化硅或氧化铝颗粒结合形成防腐涂料，所述防腐涂料可粘附在碳钢或不锈钢或钛钢复合板的表面形成防腐层。
23.优选的，所述防腐涂料附着力达到30mpa。
24.优选的，喷涂形成的单层防腐层的厚度达到500μm。
25.优选的，所述涂料的临时耐高温度达到400℃。
26.优选的，涂层的阴极剥离测试腐蚀扩大化为0。
27.本发明所述涂料可以粘附在碳钢、不锈钢、钛钢复合板的表面，可以有效阻止基材和腐蚀气体及液体接触。工作原理：本发明以环氧树脂为基础通过特殊工艺改性为高性能
聚合物，然后与硅烷化的高性能微纳陶瓷颗粒、碳化硅或氧化铝颗粒结合生产高性能创新型防腐涂层，具有卓越的耐化学腐蚀性能和耐磨性能。该涂料100%无溶剂，为双组分耐腐蚀环保型涂料，能为防腐要求极高的设备提供优异，可靠的长效防腐蚀保护。
28.本发明的涂料方案可以有效地方酸性气体及酸性液体的腐蚀，可以有效保护烟囱内筒基体材质。适用范围广，临时耐高温可达400℃，基本适用于所有工况的烟囱。附着力强，施工简单，无需底漆，涂层可直接粘附在基体表面且可以一道成型，可大大减少施工成本。耐磨性好，可以有效抵挡烟囱内部烟气冲刷情况。抗渗透性好，可以有效组织长期运行中的渗透液引发的腐蚀情况。耐冷热冲击好，可适用于严寒区域及炎热区域。设计适用寿命可达30年，设计免维护寿命为15年，可以大大降低烟囱运行维护的风险和成本。
29.性能测试方面：以astm d1653标准测试具有优异的抗渗透能力；以iso 4624标准测试，附着力强，可达30mpa；以astm d4060标准测试，耐磨性卓越。
30.另外具有耐冲击性能优异，弯曲挠度高，100%无溶剂，优异的耐高温和化学侵蚀能力。
31.其应用时，可直接涂在钢结构及水泥基体上，取代贵金属，大大节省应用成本。使用极为方便，单层涂层达500μm并且其通过10000小时盐雾测试，具有优异的防生物腐蚀能力，在astm g42-96标准下，阴极剥离测试腐蚀扩大化为0，优异的抗电化学腐蚀能力，优异的绝缘防静电能力，无毒害，满足海洋生态环境保护。耐100%氯离子腐蚀，满足iso 20340测试。
32.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。