玻璃鳞片胶泥介绍(3)—鳞片胶泥防腐原理
2. 鳞片胶泥防腐原理
鳞片胶泥和鳞片涂料一样是以各种金属或非金属鳞片骨料和各种高性能耐腐蚀树脂及相应助剂组成的,只是鳞片片径更大,防腐层衬里更厚的一种防腐材料。鳞片胶泥衬里相比玻璃钢区别在于,后者是连续的丝状纤维为增强材料,前者为非连续相的片状鳞片增强材料。
1—基体;2—底涂; 3—鳞片胶泥内衬层; 4—胶泥面漆层
图1 VER鳞片衬里断面结构图
如图1,鳞片是不透性实体,在衬里层中垂直于介质渗透方向,成多层次有序叠压排列,一方面它为介质渗透提供了一层屏障层,另一方面他也改变了树脂固化时的收缩残余应力,同时也改变了使用时环境热应力的分布、传导、叠加及松弛条件,有效抑制了其它防腐衬里材料经常出现的物理破坏现象。
抗介质渗透性能,树脂重防腐相较于涂料涂装防腐要强得多,随着树脂重防腐层的厚度增加,抗渗透性能也在增加,但鳞片胶泥内衬随着厚度增加抗渗透性能的增加远大于玻璃钢内衬随厚度增加而增加的抗渗透性能的增加幅度。0.5mm鳞片内衬的抗渗效果几乎相当于2mm玻璃钢的抗渗效果,当鳞片胶泥衬里的厚度大于1.5mm时,其抗渗性能已经较为理想,达到2.5mm以上,已经非常理想。
图2 鳞片胶泥衬里渗透效果示意图
鳞片防腐材料之所以具备很高的抗渗透性能, 是由于鳞片在防腐层中,扁平状的鳞片在树脂中平行叠压排列,介质渗透为绕鳞片曲折狭缝扩散过程,鳞片具有这种很好的迷宫效果,客观上增加了防腐层的厚度。如图2所示,使渗透介质在不同鳞片层内渗透动力逐渐衰减,介质向纵深渗透趋缓。基料中必然会存在微气泡、微裂纹、微孔隙、树脂与鳞片界面粘结的微缺陷等,鳞片的迷宫效应排列有效得把这些缺陷分割,抑制了介质的渗透。尽管鳞片衬里也存在一些缺陷,但相比玻璃钢,其鳞片的排列方式更好得抑制了许多缺陷的集中释放。
除抗渗透性能外,鳞片衬里相比玻璃钢大大改变了树脂的固化收缩及热应力的作用状态,减小了残余应力的影响,提高了界面强度。玻璃钢在固化收缩时,纤维和树脂线性膨胀系数不同,受环境热影响不同在树脂和纤维的界面层产生了应力,这些应力经过纤维和树脂传递,是有规则的方向,收缩方向为沿纤维往玻璃钢材料中央,残余应力沿相反方向。而分散状的鳞片排列是无需的叠层,整体上平行排列的,但在局部还是有一定倾角的,树脂的收缩被有一定倾角分散状的鳞片分割掉,又由于方向无序性,导致最终产生的残余应力相互抵消了,这样以来整个防腐层的残余应力大大减小,界面强度大大提高,微裂纹也就相应减少了。