石墨鳞片哪种好？石墨鳞片涂料PK玻璃鳞片涂料

志盛威华防腐工程师指出：高温烟道/烟囱防腐方案设计主要考虑的关键点是：耐腐蚀性、抗渗透性、防脱落性。①耐腐蚀性主要由材料本身材质的耐酸性，尤其是高温下的耐酸性决定的；②抗渗透性主要由防腐涂层的厚度，以及有机-无机成份的固化物的致密性决定的；③防脱落性主要是由基材的处理好坏、施工质量、防腐材料本身的耐温骤变性能高低以及防腐涂层的耐应力变化优劣决定的。

我国是一个能源结构以燃煤为主的国家，大气污染属煤烟型污染，粉尘、二氧化硫、氮氧化物（NOx）是我国大气的主要污染物。由于我国能源结构的特点(目前煤发电还占将近八成)，导致了酸雨的环境污染和较多的腐蚀情况，因此对于燃

煤发电厂中产生大量的二氧化硫或氮氧化物的防治势在必行。目前国内外较为有效的手段是烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization ，简称“FGD”）。而采用湿法石灰石洗涤法是当今世界各国烟气脱硫技术中应用较多也是较成熟的工艺，那么脱硫塔装置以及烟囱烟道的防腐问题就成为了脱硫工艺能否顺利运行以及烟气排放达标保障的重中之重。2000年以来，玻璃鳞片胶泥尤其是VER-FC在烟气脱硫装置领域得到了大量的应用。与此同时，由北京志盛威华公司牵头研发的石墨鳞片涂料也以更高的耐腐蚀性问世，并逐步成功用于部分电厂耐腐蚀性更高要求的脱硫系统及烟囱烟道。志盛威华ZS石墨鳞片涂料的代表作有ZS-1041烟气防腐涂料（薄涂型）和ZS-1042脱硫专用防腐涂料（厚涂型），耐温均在600℃以上。

烟囱烟道经过脱硫之后，如果有旁路的话，烟道烟囱的温度其实并不高，目前基本以ZS石墨鳞片涂料和乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案为主，当然也存在KPI、砖板内衬等方案。在中低温以及一般的高温时，ZS石墨鳞片涂料和玻璃鳞片胶泥的方案已经被大家所认同，但是国内做烟囱防腐的工程公司正在越来越多得遇到一些更加棘手的问题，如电厂原烟道/烟囱、锅炉原烟道/烟囱。这两者都是特高温，瞬间高温达200℃以上，长期温度也有接近180℃，并且基材有钢质的，也有混泥土砼基材的，在实际运行过程中，会时常出现温度时高时低，运行环境的温度骤变很厉害。由于玻璃鳞片胶泥中的树脂一般耐温较高也就180℃左右，并且玻璃鳞片的韧性差，很容易造成脱层或穿孔等失效模式。而ZS石墨鳞片涂料采用的成膜物为有机-无机硅氧聚合物，属于APC杂化聚合物，经过了高温螯合，耐温能长期耐600℃，与石墨鳞片结合后相互补强、韧性极好，热膨胀系数与钢铁基本一致。所以在高温烟囱烟道防腐领域，玻璃鳞片胶泥low爆了，ZS石墨鳞片涂料完胜玻璃鳞片胶泥。

目前玻璃鳞片胶泥中乙烯基酯树脂行业较难解决的问题：胶泥本身韧性不佳，容易发脆；尤其是在温度骤变下，胶泥底漆层与基材的粘结性能不佳，容易脱落，尤其是基材处理不足时更容易出问题；温度骤变时，局部应力引起的应力后续集中，这是较难解决的。以上几个缺点的根本原因在于：FC胶泥方案的较终防腐层固化后的线性膨胀系数与基材有差异，尤其是在特高温时，体现得尤为明显，高温下与基材的粘结性能不能很好得保证，乙烯基酯树脂中的极性键是羟基，还不足以完全象环氧键那样起到的粘结效果好，并且基材处理要求较高。

什么叫石墨鳞片涂料衬里

ZS石墨鳞片涂料衬里是以无机硅氧基 —Si—O—Si— 键为主链,嫁接多种有机官能团侧链作为辅佐的防腐成膜物为主要基料, 以薄片状石墨填料(外观形状似鱼鳞, 故称之为鳞片) 为骨料，添加各种功能添加剂混配成胶泥状或涂料状防腐材料, 再经喷涂设备或人工按一定施工规程涂覆在被防护基体表面而形成的防腐蚀保护层。

是ZS石墨鳞片涂料衬里的断面示意图。ZS石墨鳞片衬里层由不连续的片状鳞片结合网状杂化聚合物组成。单层鳞片是不透性实体, 在衬层中垂直于介质渗透方向的鳞片成多层有序叠压排列。

ZS石墨鳞片涂料衬里较突出的性能是具有优良的抗腐蚀介质渗透性。有关试验表明: 0.5mm 厚的石墨鳞片涂层的抗渗透性略大于3.0 mm 的玻璃鳞片胶泥, 0.5-1. 0 mm厚的鳞片衬里, 就可以达到非常理想的抗渗效果。

ZS石墨鳞片防腐之所以具备很高的抗渗透性能, 是由于石墨鳞片的防腐层中扁平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。石墨鳞片具有这种很好的迷宫效果, 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。　

Ⅰ型石墨鳞片涂料：ZS-1041烟气防腐涂料，是以无机聚合物为主的互穿网络聚合物作为成膜物质，溶液中含硅无机聚合物作为主链，高温嫁接有机聚合物改性树脂，得到交替排列组成的多嵌段嫁接无机—有机螯合聚合物，成膜性好，附着力好，涂层光滑自洁，耐温高，成膜致密降低介质损耗率。涂料固体颜料主要成分采用无机抗腐蚀耐磨材料，如纳米硅微粉、碳化硅、氮化硼、细晶氧化铝、石墨、超细氧化锌、氧化钛、陶瓷微珠、微粉氧化锆等，在高温密封下制成的耐磨陶瓷功能填料，提高涂层的硬度高耐磨，防蚀性能，耐高温性、抗冲击性和好的延展性。涂料并且使用无机陶瓷纤维，增加涂层内联交强性，增强涂层的抗冲击性。涂料中还配以适当的颜料、溶剂、助剂和加入耐磨增强剂。涂料通过各组分的相互作用和协同效应工作原理，使ZS-1041烟气防腐涂料涂层具有表面能低、耐腐蚀性高，硬度高，与基体结合力大等综合优异性能。

ZS-1041可作为ZS石墨鳞片涂料衬里的底涂和面漆，也可在部分工况单独使用。

Ⅱ型石墨鳞片涂料：ZS-1042脱硫专用防腐涂料采用世界上较先进的无机-有机螯合高温高压合成溶液，该溶液耐温高，附着力强，柔韧性高、耐酸碱腐蚀性能，涂料填料选用了刚玉、鳞片石英、鳞片石墨、鳞片玻璃粉、红柱石等，这些粉料经过高温煅烧煅烧再次结晶后，酸碱环境下各项性能稳定性比煅烧前提高3倍以上，这样通过各种材料之间的相互作用和协同效应，强强结合成高效的防腐涂料，化学防腐、物理防腐和电化学腐蚀性极好，涂层线膨胀系数8×10－6/℃,附着力可以达到10Mpa以上。ZS-1042脱硫专用防腐涂料可以耐住脱硫塔底部的颗粒浆液强磨蚀性，耐住脱硫浆液强酸碱腐蚀性，耐住脱硫塔气固液多相流气蚀性腐蚀，浆体高速喷淋摩擦、震动腐蚀、酸露点腐蚀、卤化物腐蚀等腐蚀摩擦。ZS-1042可以作为ZS石墨鳞片涂料衬里的中间层，也可在部分工况单独使用。

ZS石墨鳞片涂料属于APC杂化聚合物涂层，它是有机—无机杂化聚合材料，是一种高交联密度的三维空间立体结构防腐蚀材料。

优点：耐温高、耐蚀性好、耐磨性好、柔韧性好、阻燃、抗渗性能好、耐温骤变好、耐应力变化好、耐老化较玻璃鳞片涂料好、施工方便；

缺点：抗渗性能和造价成本不能兼顾、同厚度下材料成本比玻璃鳞片胶泥稍高。
　　目前ZS石墨鳞片涂料涂层在电厂烟道、烟囱中应用案例遍布华能、华电、大唐、国电、中电投等各大电厂以及部分地方电厂。

除了电厂脱硫装置使用ZS石墨鳞片涂料之外，目前的化工厂内乙烯基酯树脂玻璃鳞片内衬和玻璃钢内衬，很多已经改为使用ZS石墨鳞片涂料。就单个项目使用的涂料量远小于电厂脱硫装置，但应用场合更多，更分散，总量更大。该领域是ZS石墨鳞片涂料衬里市场面更广的一个重防腐领域。另外还有大量场合也可使用ZS石墨鳞片涂料衬里防腐：化学工程类（如储罐管道的防腐），石油储罐（如储罐底部防腐内衬以及内壁防腐），海洋建筑物（如海港设备，浮栈桥等的防腐），化学槽等（如电解槽等），废水处理（如污水处理池），建筑工程（如桥梁、工厂四周）。

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