玻璃鳞片防腐

玻璃鳞片是一种极薄的玻璃碎片。它是由1000℃以上的熔融玻璃，经吹泡、冷却、破碎、碾磨及筛选等制备工艺步骤所制得。以这种玻璃鳞片作为填料的防腐涂层，具有很高的粘结力和优良的耐腐持久性。
　　玻璃鳞片，由于是熔融玻璃处在拉伸力的状态下，进行急速冷却而制得。因此，其玻璃鳞片的内部结构与玻璃纤维的十分相似，并非完全是一种稳定的结构，而是一种亚稳定的结构。玻璃鳞片的性能，与逐渐冷却的平板玻璃有所不同，它的强度要比普通玻璃板的大得多。
　　若采用玻璃鳞片制成涂层的填料，作为防腐蚀保护层使用，它亦将比采用云母、硅酸钙及硅酸铝等填充材料的，具有更加优越的性能。
　在国外，经过实验室的测试，以及二十多年的现场实际应用，证明玻璃鳞片的防腐蚀效果远远超过其他材料，比一般常用的玻璃钢材料，也显得更为优越。近几年来，鳞片树脂涂料之所以能被业界积极的研制和开发，有关人士认为，这主要是由于鳞片树脂，在所组成材料的结构上，具有独特的抗渗透性能。在设备本体与腐蚀介质之间，用一层坚实玻璃鳞片树脂衬里，使之不容易被介质所渗透，来实现所期望的防腐目的。
　因此，掺有玻璃鳞片衬里的重要特征，是可以耐水及其离子的渗透作用。其抑制气体和水蒸汽的渗透性，还取决于玻璃鳞片填料的特性，包括鳞片的尺寸、形状、填充比，鳞片与树脂的粘结力、排列方向，以及涂层的厚度等。鳞片填料，除玻璃鳞片（GF）外，还有云母片、云母氧化铁（MIO）、石墨、铝片及不锈钢片等。

玻璃鳞片的厚度一般为2~5μm，一般溶剂型玻璃鳞片环氧涂料的干膜厚度达200~400μm，且能保证涂层中有数十层至上百层的鳞片排列，涂层内形成复杂曲折的防渗透扩散路径。玻璃鳞片将涂层分割为许多微小空间，使涂层中的微裂纹、微气泡被分割，且玻璃鳞片的收缩率是树脂的几分之一到几十分之一，在涂料固化过程中，可以降低涂层的收缩应力，提高涂层的附着力，同时也抑制了涂层龟裂、剥落等缺陷，使得单道喷涂可以获得更厚的涂层。

　　玻璃鳞片防腐涂料的防腐机理与铝粉和云铁在涂层中起到的作用类似，通过改变腐蚀介质(如空气、水、酸碱等)的扩散渗透路线，使其难以渗透到基材来达到防腐蚀效果。使用玻璃鳞片防锈颜料，由多层与基材近似平行排列的玻璃鳞片颜料构成的鱼鳞效应，可将腐蚀介质的渗透距离延长数倍甚至数十倍。一般玻璃鳞片片径纵横越大，涂层的抗渗透性能越强，但是涂层的表观相对差些。一般采用片径大小不一的玻璃鳞片混合使用，以期获得较大片径玻璃鳞片与底材呈平行排列，较小片径的玻璃鳞片以不同角度穿插于空隙中的效果。作为面漆使用时，会使用较多片径较小的玻璃鳞片颜料，以获得较为平整的涂层。

　　使用硅烷偶联剂对玻璃鳞片颜料进行处理，可以提高其强度和与成膜树脂的结合力。对于涂层而言，可以提高其耐磨性和抗渗透性。

　　2我国玻璃鳞片涂料存在的主要问题

　　我国现有生产玻璃鳞片涂料的厂家不在少数，主要的大型生产商多为外资或合资企业。我国玻璃鳞片涂料存在的主要问题包括：

　　**，国产玻璃鳞片表面处理乏力。玻璃鳞片颜料已经实现国产化，但较进口产品而言，由于表面偶联化处理技术和工艺的研究尚处于落后阶段，尽管制成品成本较低，但是使用在涂料中，其施工性、抗渗性、防沉性、颜料排列定向性方面仍有一定的差距;

　　第二，玻璃鳞片涂料缺乏相应的产品标准及测试方法。尽管玻璃鳞片涂料进入我国市场已有相当的历史，但缺乏相应的产品标准及测试方法，造成不少厂家以次充好，以其它价格低廉的防锈颜料代替玻璃鳞片，严重扰乱了市场秩序。对于玻璃鳞片涂料而言，相关产品的物理化学性能，如附着力等，在一些行业标准，如JT722—2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》中也有相关的规定。但关于玻璃鳞片颜料的定量分析，即使是在国际上，也缺乏放之四海皆准的方法。

　　3玻璃鳞片的定性定量分析方法

　　玻璃鳞片分析主要包括：定性分析与定量分析。

　　3.1定性分析

　　主要用于替代玻璃鳞片的颜料包括云母氧化铁、滑石粉、石英砂等。这些颜料在未加入涂料时，很容易通过颜色、密度等加以区别，但是制成涂料成品后再进行定性分析，则不那么容易。由于玻璃鳞片、云母氧化铁与滑石粉均具有片状结构，因此不能通过测量颜料的扁率加以区分。

　　一种通过从涂料中将颜料与树脂分离，并通过显微镜观察的方法，可以较为快速地对涂料中的玻璃鳞片进行定性分析。其原理是将颜料通过离心分离方式提取出来，制成相当薄的试样，通过显微镜观察颜料的形状、颜色等，来确认是否含有玻璃鳞片。其实验方法如下：

　　(1)称量约10g涂料主剂，置于50mL离心管中，加入约20mL混合溶剂(推荐使用厂家指定的溶剂)，以细棒轻轻搅匀，黏附在棒上的固体以约10mL溶剂冲回离心管中，加入混合溶剂到离心管的4/5处;

　　(2)用塞子塞住离心管，防止溶剂挥发，在转速2000~10000r/min下分离15~25min。应在能分离的情况下，尽可能使用较低的转速。

　　(3)将离心分离后的上层清液倒出，将沉淀物重复洗涤4次后，将第4次洗涤所得的沉淀物，加入30mL溶剂搅匀后，待用。

　　(4)在通风橱里安装抽滤设备，检查气密性。布氏漏斗中放置滤纸，往滤纸上加少量溶剂，开启抽气泵，使滤纸紧贴于漏斗底上。

　　(5)打开抽气泵，将第三步所得的混合液体倒入布氏漏斗，进行抽滤，待抽滤近干时，关闭抽气泵，往固体上滴加少量溶剂，静置片刻，再将其抽干。

　　(6)将滤饼取出，置于表面皿上，在(105±2)℃的烘箱里干燥1h。

　　(7)用一条宽度略窄于载玻片的透明胶带，轻轻地贴在滤饼上，略加压力，使松散的颜料在胶带上黏附薄薄一层。然后将胶带贴在载玻片上。

　　(8)将载玻片置于显微镜下，选择适宜的放大倍率，旋转调节器至物象清晰。观察是否有无色透明的玻璃鳞片状颜料。相对而言，云母氧化铁呈黑紫色片状，滑石粉呈白色片状，石英砂及其它颜料呈粒状。

　　该方法能较为简易快速获知涂料中是否含有玻璃鳞片。使用显微镜法观察涂层切片，也能获得涂层中玻璃鳞片的分布及排列情况的图片，对于玻璃鳞片涂料的研发及应用均具有一定意义。

　　3.2定量分析

　　分析涂料中的玻璃鳞片含量，其实是件非常困难的事情。一般检测涂料中颜料含量的方法包括灰化法、化学分析法、元素分析法。

　　玻璃鳞片颜料由于不同制造商的配方不尽相同，所以从元素分析角度，难以找到一个能反映出玻璃鳞片颜料含量的元素或成分进行化学分析或元素分析。