本發(fā)明涉及玻璃鱗片膠泥技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于火電廠脫硫防腐的具有阻燃功能的玻璃鱗片膠泥及其制備方法。
背景技術(shù)：
火電廠脫硫玻璃鱗片膠泥主要由乙烯基酯樹脂、玻璃鱗片、促進(jìn)劑、顏料及助劑等組成，主要特性為：扁平狀的玻璃鱗片在樹脂中重疊排列成魚鱗狀，形成致密的防滲透涂層，對(duì)水、酸、堿、部分溶劑及其它一些特殊化學(xué)介質(zhì)具有優(yōu)異的抗?jié)B透性，并且通過有序分散的鱗片分散松弛襯里層固化成型時(shí)所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，從而克服了傳統(tǒng)襯里技術(shù)的介質(zhì)滲透及殘余應(yīng)力的破壞腐蝕時(shí)效兩大問題，廣泛用于煙氣脫硫系統(tǒng)的吸收塔、煙道內(nèi)。
但是，當(dāng)前應(yīng)用最多的乙烯基樹脂玻璃鱗片膠泥存在較大不足，例如，粘接強(qiáng)度低，韌性低，抗沖擊能力差，使用壽命短等，中國(guó)專利cn106479327a公開了一種乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥涂料，該專利從常溫固化角度出發(fā)，通過在玻璃鱗片膠泥中加入自制的低收縮劑，使涂料在維持良好的耐熱溫度條件下，能夠有效減小內(nèi)應(yīng)力，增加底漆和基材的粘結(jié)強(qiáng)度，使得固化收縮率大大降低，進(jìn)而有效解決鱗片膠泥襯里在設(shè)備應(yīng)用過程中的脫落的問題，然而造成玻璃鱗片膠泥粘接強(qiáng)度低的主要因素不止上述一點(diǎn)，僅僅通過降低固化收縮率的方式來解決粘接強(qiáng)度低的問題，其顯然缺乏時(shí)效穩(wěn)定性，當(dāng)玻璃鱗片膠泥的低韌性，低的抗沖擊能力等問題得不到解決，其在受到多種外來因素刺激時(shí)（例如冷熱交變、熱流沖擊等外來因素），其依然容易發(fā)生脫落，進(jìn)而導(dǎo)致使用壽命短等問題。
同時(shí)，現(xiàn)有使用的乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥都不具有阻燃的功能，根據(jù)實(shí)際使用統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的吸收塔和凈煙道等脫硫設(shè)備設(shè)施內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，涂布在襯里的玻璃鱗片膠泥因?yàn)闇囟燃眲∩叨紵?，加劇了脫硫設(shè)備的燒損，給火電廠造成較大的損失，中國(guó)專利cn106280285a公開了一種阻燃型玻璃鱗片膠泥，其技術(shù)要點(diǎn)在于，通過添加阻燃纖維和各種助劑，提高了玻璃鱗片膠泥的氧指數(shù)，進(jìn)而使火焰?zhèn)鞑ニ俣茸兟?，具有自熄性，然而，該專利依然沒有徹底解決玻璃鱗片膠泥燃燒的問題、所添加的堿性氫氧化鎂及氫氧化鋁阻燃劑在火電廠脫硫酸性腐蝕環(huán)境下易被腐蝕，鱗片膠泥易被破壞，而且，該專利并沒有解決玻璃鱗片膠泥的低粘接強(qiáng)度、低韌性，低的抗沖擊能力等缺陷，使得在遭遇火災(zāi)時(shí)，極易發(fā)生成片脫落的現(xiàn)象，進(jìn)而使阻燃效果大大降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種用于火電廠脫硫防腐的具有阻燃功能的玻璃鱗片膠泥及其制備方法，通過向玻璃鱗片膠泥中添加改性硅酸鋁纖維、改性nd2zr207陶瓷粉末和納米級(jí)二氧化鈦，從本質(zhì)上改善玻璃鱗片膠泥的韌性和抗沖擊力能力，提高玻璃鱗片膠泥的粘接強(qiáng)度，達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命的目的，同時(shí)，搭配上阻燃劑，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，粘接在吸收塔和煙道等脫硫設(shè)備設(shè)施內(nèi)的涂層不易被點(diǎn)燃，具有良好的阻燃性能。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種用于火電廠脫硫防腐的阻燃型玻璃鱗片膠泥，以重量份計(jì)，包括如下組分：阻燃型樹脂40-60份、玻璃鱗片17-23份、添加劑1-2份、改性硅酸鋁纖維8-11份、改性nd2zr207陶瓷粉末6-8份、納米級(jí)二氧化鈦5-7份，阻燃劑3-5份、偶聯(lián)劑1-2份，固化劑1-2份，促進(jìn)劑0.6-1.3份，所述添加劑包括懸浮劑和消泡劑，懸浮劑和消泡劑的重量比2:1。
在本發(fā)明中，改性硅酸鋁纖維能夠在玻璃鱗片膠泥中形成不規(guī)則的纖維網(wǎng)，能夠?yàn)椴Ａ[片膠泥中的各物質(zhì)提供可依附點(diǎn)，增強(qiáng)玻璃鱗片膠泥的韌性和抗沖擊能力，進(jìn)而使玻璃鱗片膠泥在受到煙氣的熱沖擊下，具有一定的緩沖吸能特點(diǎn)，進(jìn)而改善其因此而產(chǎn)生的涂層脫落的問題，有效提高玻璃鱗片膠泥粘接強(qiáng)度的穩(wěn)定性；改性nd2zr207陶瓷粉末作為增強(qiáng)劑，其不僅能夠提高玻璃鱗片膠泥的化學(xué)穩(wěn)定性和強(qiáng)度，其具有的優(yōu)異的熱障作用能夠使涂層更耐高溫，使玻璃鱗片膠泥在高溫下依然具有較高的強(qiáng)度；納米級(jí)二氧化鈦的引入主要是為了在玻璃鱗片膠泥的表面形成致密的表層，這樣不僅能夠提高玻璃鱗片膠泥的粘接強(qiáng)度，進(jìn)一步解決涂層脫落的問題，同時(shí)還可以防止涂層表面凝結(jié)的具有腐蝕性的液滴的滲入，進(jìn)一步提高玻璃鱗片膠泥的抗?jié)B入能力，同時(shí)，致密的表層能夠有效阻止火焰對(duì)涂層內(nèi)部的過燒，進(jìn)而使涂層不易被點(diǎn)燃。
更進(jìn)一步地說，在阻燃方面，阻燃樹脂作為阻燃的第一道防線，遇火受熱發(fā)生分解反應(yīng)生成自由基br-，自由基br-又與高分子材料反應(yīng)生成溴化氫，溴化氫與活性很強(qiáng)的oh-自由反應(yīng)，一方面使得br再生，另一方面使得oh-自由基濃度減少，使燃燒的連鎖反應(yīng)受到抑制，從而阻止鱗片膠泥燃燒；阻燃劑作為阻燃的第二道防線，促使可燃物脫水炭化，阻止或減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生，熱解時(shí)，阻燃劑還形成了黑色的熔融物覆蓋在可燃物表面，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用，同時(shí)，與可燃物一起促進(jìn)交鏈成炭，降低可燃物的分解溫度，產(chǎn)生不燃?xì)怏w來稀釋可燃?xì)怏w、降低燃燒條件。
進(jìn)一步，阻燃樹脂是阻燃改性的酚醛樹脂或者阻燃改性的乙烯基樹脂。
進(jìn)一步，阻燃改性的酚醛樹脂能耐180℃的高溫，阻燃改性的乙烯基樹脂能耐120℃的高溫。
進(jìn)一步，改性nd2zr207陶瓷粉末由硅烷偶聯(lián)劑在80℃下于去離子水中改性反應(yīng)3h后制得。
進(jìn)一步，改性硅酸鋁纖維經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑在70℃下于去離子水中改性反應(yīng)6h后制得，其中硅烷偶聯(lián)劑為有機(jī)基改性硅氧烷。
進(jìn)一步，改性硅酸鋁纖維由長(zhǎng)硅酸鋁纖維和短硅酸鋁纖維按質(zhì)量比為2:1組成，其中，長(zhǎng)硅酸鋁纖維的單絲直徑為100-120μm，長(zhǎng)徑比為40-45：1，短硅酸鋁纖維的單絲直徑為50-60μm，長(zhǎng)徑比為40-45：1。通過長(zhǎng)短共混的方式可以在玻璃鱗片膠泥中形成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鋁纖維網(wǎng)，即以長(zhǎng)硅酸鋁纖維為主網(wǎng)架，以短硅酸鋁纖維為搭接橋梁，在涂料中硅酸鋁纖維能夠更好地形成上下連續(xù)不間斷的三維纖維網(wǎng)，配合改性nd2zr207陶瓷粉末和納米級(jí)二氧化鈦的作用，其不僅能夠在玻璃鱗片膠泥中形成致密的三維高強(qiáng)度涂層，使外界腐蝕性物質(zhì)不易滲入涂層內(nèi)，提高玻璃鱗片膠泥的抗?jié)B入能力，其形成的三維立體結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的彈性吸能和牽扯能力，能夠大幅提高玻璃鱗片膠泥的抗沖擊力能力，提高其韌性，使玻璃鱗片膠泥熱裂傾向降低，玻璃鱗片膠泥不易產(chǎn)生龜裂脫落現(xiàn)象。
在本發(fā)明中，玻璃鱗片為20目玻璃鱗片和80目玻璃鱗片按照重量比為3:4的比例混合得到，以更好地為玻璃鱗片膠泥提供抗?jié)B入特性。
進(jìn)一步，阻燃劑選自磷系阻燃劑和氮系阻燃劑中的一種或者多種，其中，磷系阻燃劑的狀態(tài)為液態(tài)，氮系阻燃劑的狀態(tài)為固態(tài)。
進(jìn)一步，本發(fā)明的用于火電廠脫硫防腐的阻燃型玻璃鱗片膠泥的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、按各組分的配比量準(zhǔn)備物料，備用；
步驟2、將阻燃樹脂與阻燃劑混合并攪拌均勻，備用；
步驟3、將各組分置于捏合機(jī)中攪拌混合均勻，即得到半成品；
步驟4、將固化劑及促進(jìn)劑按照順序添加到半成品中，并用四腳式氣動(dòng)攪拌器攪拌均勻，施工使用，固化后即可。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：通過向玻璃鱗片膠泥中添加改性硅酸鋁纖維、改性nd2zr207陶瓷粉末和納米級(jí)二氧化鈦，從本質(zhì)上改善玻璃鱗片膠泥的韌性和抗沖擊力能力，進(jìn)而提高了玻璃鱗片膠泥的粘接強(qiáng)度，克服了現(xiàn)有玻璃鱗片膠泥粘接強(qiáng)度低，韌性低，抗沖擊能力差，使用壽命短等缺陷，同時(shí)，配合其本身及阻燃劑的阻燃特性，使玻璃鱗片膠泥在整體上具有優(yōu)異的阻燃效果，阻燃等級(jí)達(dá)到b1級(jí)，氧指數(shù)達(dá)到35，ul-94達(dá)到v-0級(jí)別，優(yōu)于現(xiàn)有的阻燃玻璃鱗片膠泥，尤其適用于火電廠脫硫防腐工程中。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
一種用于火電廠脫硫防腐的阻燃型玻璃鱗片膠泥，以重量份計(jì)，包括如下組分：阻燃樹脂40-60份、玻璃鱗片17-23份、添加劑1-2份、改性硅酸鋁纖維8-11份、改性nd2zr207陶瓷粉末6-8份、納米級(jí)二氧化鈦5-7份，阻燃劑3-5份、偶聯(lián)劑1-2份，固化劑1-2份，促進(jìn)劑0.6-1.3份，所述添加劑包括懸浮劑、促進(jìn)劑和消泡劑，懸浮劑和消泡劑的重量比2:1。
在上述中，阻燃樹脂是阻燃改性的酚醛樹脂或者阻燃改性的乙烯基樹脂，其中，阻燃改性的酚醛樹脂能耐180℃的高溫，阻燃改性的乙烯基樹脂能耐120℃的高溫，阻燃樹脂優(yōu)選為阻燃改性的乙烯基樹脂，nd2zr207陶瓷粉末優(yōu)選為具有燒綠石結(jié)構(gòu)的nd2zr207陶瓷粉末，阻燃劑由磷系阻燃劑及氮系阻燃劑的一種或多種混合組成，其中，阻燃劑優(yōu)選由三氯乙基磷酸酯和三聚氰胺混合得到，偶聯(lián)劑優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，消泡劑可以為byk-070消泡劑或者為byk-555消泡劑，優(yōu)選為byk-070消泡劑，固化劑優(yōu)選為過氧化甲乙酮，促進(jìn)劑優(yōu)選為辛酸鈷液。
在上述中，改性nd2zr207陶瓷粉末由硅烷偶聯(lián)劑在80℃下于去離子水中改性反應(yīng)3h后制得。
在上述中，改性硅酸鋁纖維經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑在70℃下于去離子水中改性反應(yīng)6h后制得，其中硅烷偶聯(lián)劑為有機(jī)基改性硅氧烷。
在上述中，改性硅酸鋁纖維由長(zhǎng)硅酸鋁纖維和短硅酸鋁纖維按質(zhì)量比為2:1組成，其中，長(zhǎng)硅酸鋁纖維的單絲直徑為100-120μm，長(zhǎng)徑比為40-45：1，短硅酸鋁纖維的單絲直徑為50-60μm，長(zhǎng)徑比為40-45：1。
在上述中，玻璃鱗片為20目玻璃鱗片和80目玻璃鱗片按照重量比為3:4的比例混合攪拌均勻得到。
更進(jìn)一步地說，本發(fā)明的用于火電廠脫硫防腐的玻璃鱗片膠泥的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、按各組分的配比量準(zhǔn)備物料，備用；
步驟2、改性nd2zr207陶瓷粉末的制備，用硅烷偶聯(lián)劑kh-550在80℃下改性150目nd2zr207陶瓷粉末，并在去離子水中改性反應(yīng)5h后制得改性nd2zr207陶瓷粉末；
步驟3、改性硅酸鋁纖維的制備，將長(zhǎng)硅酸鋁纖維和短硅酸鋁纖維按質(zhì)量比為2:1的比例在混料機(jī)中混合均，其中，長(zhǎng)硅酸鋁纖維的單絲直徑為100-120μm，長(zhǎng)徑比為40-45：1，短硅酸鋁纖維的單絲直徑為50-60μm，長(zhǎng)徑比為40-45：1，然后將混合均勻后的硅酸鋁纖維用硅烷偶聯(lián)劑kh-550在去離子水中處理硅酸鋁纖維8h，得到改性后的硅酸鋁纖維；
步驟4、將阻燃樹脂與阻燃劑混合攪拌均勻，備用；
步驟5、將各組分置于捏合機(jī)中攪拌混合均勻，即得到半成品；
步驟6、將固化劑及促進(jìn)劑按照順序添加到半成品中，并用四腳式氣動(dòng)攪拌器攪拌均勻，施工使用，固化后即可。
為了更好地說明本發(fā)明的玻璃鱗片膠泥，下表1給出了5個(gè)具體地實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，表1給出的實(shí)施例并不應(yīng)成為本發(fā)明的限制性因素。
表1玻璃鱗片膠泥的配方
注：上表中的數(shù)值的單位為重量份；阻燃樹脂為阻燃改性的酚醛樹脂，阻燃劑由三氯乙基磷酸酯和三聚氰胺按1:1的比例均勻混合得到。
通過表1制得的玻璃鱗片膠泥的主要性能參數(shù)如表2所示：
表2：
注：耐火等級(jí)按gb8624-2012《建筑材料的燃燒等級(jí)分級(jí)》測(cè)定；氧指數(shù)按gb/t8924—2005《纖維增強(qiáng)塑料燃燒性能試驗(yàn)方法氧指數(shù)法測(cè)定》；ul94為美國(guó)防火標(biāo)準(zhǔn)。
由上表可以得出，本發(fā)明的玻璃鱗片膠泥的拉伸強(qiáng)度達(dá)到39.3-51.5mpa，抗彎強(qiáng)度達(dá)到49.7-53.9mpa，粘接強(qiáng)度達(dá)到16.2-16.8mpa，沖擊強(qiáng)度達(dá)到6.8-7.2kj/m2，具有良好地粘接性能和抗沖擊性能，形成的涂層的韌性好，不易開裂脫落，在進(jìn)行耐冷熱循環(huán)性（30次以上）后，無開裂、起泡、脫落現(xiàn)象，由此可以說明，通過向玻璃鱗片膠泥中添加改性硅酸鋁纖維、改性nd2zr207陶瓷粉末和納米級(jí)二氧化鈦，能夠從本質(zhì)上改善玻璃鱗片膠泥的韌性和抗沖擊力能力，進(jìn)而能夠克服現(xiàn)有玻璃鱗片膠泥粘接強(qiáng)度低，韌性低，抗沖擊能力差，使用壽命短等缺陷。同時(shí)，通過對(duì)玻璃鱗片膠泥進(jìn)行耐火試驗(yàn)測(cè)定得到，本發(fā)明的阻燃型玻璃鱗片膠泥為b1級(jí)別，氧指數(shù)為35，ul94為v-0，涂層本身不易被點(diǎn)燃，具有優(yōu)異的阻燃性能，因此，本發(fā)明的玻璃鱗片膠泥在阻燃、粘接強(qiáng)度、韌性和抗沖擊能力上，均優(yōu)于現(xiàn)有的玻璃鱗片膠泥，尤其適用于火電廠脫硫防腐工程中。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。