一前言
本文闡述了國(guó)內(nèi)外樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的發(fā)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、今后研究的動(dòng)向，并提出了我國(guó)樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料發(fā)展應(yīng)用的一些參考意見(jiàn)。
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)必須繞過(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)脂玻璃鱗片涂料特別適用于沿海鹽霧區(qū)、飛濺區(qū)和油罐內(nèi)表面涂層等。二十世紀(jì)50年代中期，玻璃鱗片是由Owens-CorningFiber公司發(fā)展起來(lái)的，1956年開(kāi)始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)始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年代初，我國(guó)與日本對(duì)口技術(shù)交流中，我國(guó)開(kāi)始重視這一產(chǎn)品和技術(shù)信息；此后，我國(guó)有關(guān)研單位作了一系列研究，與此同時(shí)在南京揚(yáng)子乙烯、冀魯石化化肥廠的引進(jìn)裝置中采用了日本進(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用人工吹脹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，玻璃大分子存在一定程度的取向的屬亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，這種玻璃片性能比普通玻璃具有強(qiáng)度大、比重小、韌性高的特點(diǎn)。由于人工吹制壓力較難控制，因此，產(chǎn)品質(zhì)量低劣。OCF公司采用的是，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碎后用氣流輸送到錘式磨碾磨，經(jīng)迂一定尺寸篩子的過(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，在粉碎玻璃膜前采用了防粘技術(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強(qiáng)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)方法已有實(shí)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)鍵的要控制工藝，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)小吹制壓力較難控制，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，還需合適的工藝配合。
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十分關(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)能力越大。
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)拥牧峡刹捎么至６鹊牟Ａ[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，真空攪拌有利于消除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)濕能力，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，用漂浮劑防止沉淀，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)防腐蝕卻有很成功的經(jīng)驗(yàn)，水對(duì)涂層的滲透較快，水在玻璃鱗片涂層中的擴(kuò)散系數(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.5mm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)氧涂料小5～8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)熱沖擊的抵抗能力和耐熱性。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。由于玻璃鱗片的增強(qiáng)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、抗剝離能力。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(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用噴涂和高壓無(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，一般不宜采用。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)題漸漸解決，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、漂浮助劑的應(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)，水泥表面必須干燥，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。最好的辦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)脂基玻璃纖維增強(qiáng)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)脂基玻璃纖維增強(qiáng)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)用及發(fā)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，因此提供了一個(gè)廣闊的應(yīng)用前景，最初它被推薦用于排煙脫硫裝置，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擴(kuò)散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，還可用作破冰船的保護(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減少噪音。
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)上一次保護(hù)防腐蝕的投資較大。因此，需要提供更高性能的樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料，應(yīng)開(kāi)展深度的技術(shù)研究，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)也在發(fā)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)域有著廣闊的應(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)脂玻璃鱗片涂料保護(hù)，至少可延長(zhǎng)壽命10～20年，其經(jīng)濟(jì)效益和現(xiàn)實(shí)意義十分明顯。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)踐經(jīng)驗(yàn)；用于揚(yáng)子乙烯工程中的冷卻塔、吸收塔、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(yīng)用，并取得了良好的技術(shù)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。
為加速樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料在我固的廣泛應(yīng)用，還應(yīng)開(kāi)展一系列的工作：
(1)開(kāi)展玻璃鱗片的機(jī)械化生產(chǎn)，以保證玻璃鱗片的質(zhì)量和降低玻璃鱗片成本。
(2)研究玻璃鱗片的表面偶聯(lián)化處理技術(shù)和工藝的研究，以提高樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的施工性、抗?jié)B性、防沉性。
(3)推廣合適的施工工具和噴涂機(jī)械。
(4)研制各種用途的樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料，使其產(chǎn)品形成系列化。
(5)制訂樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范。
(6)配套生產(chǎn)適合樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料用的低粘度樹(shù)脂。
本文闡述了國(guó)內(nèi)外樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的發(fā)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、今后研究的動(dòng)向，并提出了我國(guó)樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料發(fā)展應(yīng)用的一些參考意見(jiàn)。
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)必須繞過(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)脂玻璃鱗片涂料特別適用于沿海鹽霧區(qū)、飛濺區(qū)和油罐內(nèi)表面涂層等。二十世紀(jì)50年代中期，玻璃鱗片是由Owens-CorningFiber公司發(fā)展起來(lái)的，1956年開(kāi)始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)始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年代初，我國(guó)與日本對(duì)口技術(shù)交流中，我國(guó)開(kāi)始重視這一產(chǎn)品和技術(shù)信息；此后，我國(guó)有關(guān)研單位作了一系列研究，與此同時(shí)在南京揚(yáng)子乙烯、冀魯石化化肥廠的引進(jìn)裝置中采用了日本進(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用人工吹脹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，玻璃大分子存在一定程度的取向的屬亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，這種玻璃片性能比普通玻璃具有強(qiáng)度大、比重小、韌性高的特點(diǎn)。由于人工吹制壓力較難控制，因此，產(chǎn)品質(zhì)量低劣。OCF公司采用的是，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碎后用氣流輸送到錘式磨碾磨，經(jīng)迂一定尺寸篩子的過(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，在粉碎玻璃膜前采用了防粘技術(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強(qiáng)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)方法已有實(shí)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)鍵的要控制工藝，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)小吹制壓力較難控制，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，還需合適的工藝配合。
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十分關(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)能力越大。
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)拥牧峡刹捎么至６鹊牟Ａ[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，真空攪拌有利于消除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)濕能力，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，用漂浮劑防止沉淀，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)防腐蝕卻有很成功的經(jīng)驗(yàn)，水對(duì)涂層的滲透較快，水在玻璃鱗片涂層中的擴(kuò)散系數(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.5mm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)氧涂料小5～8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)熱沖擊的抵抗能力和耐熱性。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。由于玻璃鱗片的增強(qiáng)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、抗剝離能力。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(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用噴涂和高壓無(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，一般不宜采用。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)題漸漸解決，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、漂浮助劑的應(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)，水泥表面必須干燥，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。最好的辦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)脂基玻璃纖維增強(qiáng)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)脂基玻璃纖維增強(qiáng)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)用及發(fā)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，因此提供了一個(gè)廣闊的應(yīng)用前景，最初它被推薦用于排煙脫硫裝置，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擴(kuò)散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，還可用作破冰船的保護(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減少噪音。
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)上一次保護(hù)防腐蝕的投資較大。因此，需要提供更高性能的樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料，應(yīng)開(kāi)展深度的技術(shù)研究，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)也在發(fā)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)域有著廣闊的應(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)脂玻璃鱗片涂料保護(hù)，至少可延長(zhǎng)壽命10～20年，其經(jīng)濟(jì)效益和現(xiàn)實(shí)意義十分明顯。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)踐經(jīng)驗(yàn)；用于揚(yáng)子乙烯工程中的冷卻塔、吸收塔、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(yīng)用，并取得了良好的技術(shù)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。
為加速樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料在我固的廣泛應(yīng)用，還應(yīng)開(kāi)展一系列的工作：
(1)開(kāi)展玻璃鱗片的機(jī)械化生產(chǎn)，以保證玻璃鱗片的質(zhì)量和降低玻璃鱗片成本。
(2)研究玻璃鱗片的表面偶聯(lián)化處理技術(shù)和工藝的研究，以提高樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的施工性、抗?jié)B性、防沉性。
(3)推廣合適的施工工具和噴涂機(jī)械。
(4)研制各種用途的樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料，使其產(chǎn)品形成系列化。
(5)制訂樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范。
(6)配套生產(chǎn)適合樹(shù)脂基玻璃鱗片涂料用的低粘度樹(shù)脂。
