近日,聚碳復合材料有限公司于中海油珠海天然氣發(fā)電有限公司的石墨烯重防腐涂料試驗工程,經(jīng)過了10個月的涂裝實測后,在三方聯(lián)合多項檢測下,各項性能指標均符合技術(shù)標準,順利通過驗收。該項目的成功標志著石墨烯于防腐涂料行業(yè)的應(yīng)用取得了里程碑式的成功,這將給國內(nèi)金屬防腐技術(shù)帶來全新的變革。
據(jù)了解,每年全球都會因為金屬腐蝕生銹造成巨額的經(jīng)濟損失,腐蝕生銹的鋼鐵約占年產(chǎn)量的10%,而在中國,金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的4%,已超過火災、風災和地震造成的損失總和,因此高效經(jīng)濟的防腐涂料將會對社會發(fā)展起到十分重要的作用。
為了更好地解決金屬防腐難題,國內(nèi)重防腐涂料亟需技術(shù)升級,產(chǎn)品升級原料是關(guān)鍵,其中石墨烯作為一種新型納米材料,因其具有良好的阻隔、屏蔽、導電、強度等性能而受到了科學界的廣泛關(guān)注。經(jīng)過眾多權(quán)威實驗數(shù)據(jù)表明,石墨烯作為關(guān)鍵材料在防腐涂層發(fā)揮的作用尤為明顯,其可以有效地阻隔外界環(huán)境、腐蝕物質(zhì)等向金屬基材滲透和擴散,并形成致密的保護層,而經(jīng)過多項技術(shù)突破研發(fā)的石墨烯改性防腐涂料,具有防腐效果好,涂層厚度低,附著力高,漆膜重量輕,耐鹽霧性能極佳等優(yōu)勢,被認為是最高效、最具有應(yīng)用前景的全新腐蝕防護涂料。
石墨烯防腐涂料的優(yōu)勢還在于其石墨烯成分在物理防腐和電化學防腐方面有著天然優(yōu)勢,同樣是環(huán)氧富鋅防腐底漆,添加了石墨烯的防腐底漆可以以更少的鋅粉用量達到更高的防腐效果,不僅節(jié)約成本,更能降低“鋅污染”,更符合當今環(huán)保時代主題。
早在前年,聚碳符合材料有限公司就依托其獨有的物理法石墨烯量產(chǎn)技術(shù),通過不斷積累經(jīng)驗和實踐應(yīng)用,成功研發(fā)出石墨烯油性和水性防腐系列涂料,并實現(xiàn)商業(yè)化運作。此后,于去年上半年,聚碳復材和國內(nèi)最大的涂料及涂裝方案提供商之一嘉寶莉化工集團股份有限公司展開了在石墨烯環(huán)氧防腐底漆領(lǐng)域的合作,聚碳的石墨烯防腐核心技術(shù)與嘉寶莉優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)工藝強強聯(lián)合,形成石墨烯重防腐涂料革新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。
中海油珠海天然氣發(fā)電有限公司設(shè)立在珠海高欄港經(jīng)濟區(qū)內(nèi),其廠內(nèi)有多套機組,由于坐落于沿海地區(qū),鹽霧腐蝕情況較為嚴重,加之機組露天部署,需經(jīng)受日曬雨淋,因此對防腐措施要求極高。中海油先后采用過多家國際知名品牌的防腐涂料,但效果均不理想,很多鋼結(jié)構(gòu)即使涂了防腐漆,也很快會被腐蝕。
為了節(jié)省維護成本、保證機組長期穩(wěn)定運作,2018年7月,中海油公司委托深圳建安股份有限公司尋求解決辦法,而后者找到了聚碳復合材料有限公司,希望通過石墨烯重防腐涂料這一行業(yè)尖端技術(shù)產(chǎn)品解決鋼結(jié)構(gòu)防腐之痛。
此次在中海油公司項目中應(yīng)用的防腐涂料,選用了聚碳公司與嘉寶莉公司聯(lián)合研發(fā)的型號為GHCC-501的石墨烯環(huán)氧富鋅重防腐涂料,該石墨烯復合防腐涂料能夠兼顧石墨烯優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、快速導電性、突出的力學性能和聚合物樹脂的強附著力、成膜性,可協(xié)同提高涂料的綜合性能。在正式施工之前,三方協(xié)定執(zhí)行本次為期10個月的實測項目,以驗明產(chǎn)品的實際施工與防腐效果。
作為試驗性質(zhì)項目,本次施工只采用部分涂裝以測試效果,并在同等條件下使用另外一個國際知名品牌的環(huán)氧富鋅防腐涂料產(chǎn)品進行同期涂裝,以形成直觀的產(chǎn)品效果對比。作為測試對比的國際品牌防腐涂料,其品牌已有上百年發(fā)展歷史,是世界知名的工業(yè)漆、船舶漆和集裝箱漆等系列產(chǎn)品的生產(chǎn)與服務(wù)供應(yīng)商,占有相當?shù)氖袌龇蓊~,在傳統(tǒng)防腐涂料領(lǐng)域中有較高的權(quán)威性,其產(chǎn)品的實際涂裝效果很有參考價值。
測試驗收結(jié)果表明,經(jīng)歷10個月自然環(huán)境腐蝕,涂裝了石墨烯防腐底漆的鋼結(jié)構(gòu)表面仍無點銹、干裂、起泡等任何異常變化,而同期涂裝了國際品牌防腐涂料的鋼結(jié)構(gòu),其表面已有明顯的鐵銹及漆面脫皮、起泡現(xiàn)象,比對兩個樣本的測試結(jié)果,可以肉眼直觀地辨明石墨烯對環(huán)氧富鋅底漆的改性作用效果,確實低證明了石墨烯技術(shù)的應(yīng)用可以大幅度提高防腐涂料在鹽霧、長期曝曬等環(huán)境條件下的抗腐蝕性能。
絕大部分防腐涂料的耐候性檢測都是通過人工模擬加速老化試驗來完成的,聚碳石墨烯重防腐涂料亦是如此,根據(jù)化學工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心出具的檢測報告顯示,珠海聚碳復合材料有限公司出品的石墨烯重防腐涂料,在GB/T1771-2007和GB/T 1766-2008標準下,耐鹽霧老化時間可以達到3600小時,而采用石墨烯防腐底漆、中漆和面漆構(gòu)成的復合涂層的耐鹽霧時間則超過了9000小時。但防腐涂料的實際應(yīng)用,還要面對不同地域的陽光、濕度、壓強、溫差等條件對防腐涂料的考驗,自然環(huán)境的測試同樣重要,因而中海油項目的測試結(jié)果,亦是石墨烯重防腐涂料產(chǎn)品效果的有力證明。本次項目成功驗收,三方后續(xù)將簽訂正式合作協(xié)議,加大石墨烯防腐涂料于中海油依海電廠內(nèi)的涂裝面積,并逐步替換現(xiàn)有的涂料。
該項目的成功不僅證明了石墨烯新型重防腐涂料在沿海地區(qū)鹽霧環(huán)境下的優(yōu)秀性能,更對防腐涂料行業(yè)發(fā)展有著十分重要的指導意義,石墨烯防腐涂料帶來的優(yōu)質(zhì)防腐效果,可以避免或減少設(shè)備后期服役的維修、維護費用和因維修造成的經(jīng)濟損失,能減少重大惡性事故的發(fā)生,使海工設(shè)施的安全性大大提高,同時也標志著國內(nèi)在該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)從此打破國際品牌長期的壟斷地位,邁向一個全新的高度。
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