文/尹學(xué)斌 張慶輝 呂金艷
建玻璃鋼地下雙壁油罐相較于傳統(tǒng)的鋼制單層油罐,具有耐久性、耐腐蝕、防導(dǎo)電等優(yōu)點(diǎn)。地下油罐的玻璃鋼表面一般會(huì)旋轉(zhuǎn)噴涂一層0.2mm厚的富樹(shù)脂層,用于防止纖維裸露,保證油罐的耐腐蝕性能。當(dāng)?shù)叵码p壁油罐在室外外置、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中經(jīng)歷雨雪天氣時(shí),或埋入地下取出時(shí),罐體表面會(huì)有發(fā)白現(xiàn)象。這不僅影響雙壁罐的外觀,而且降低雙壁油罐埋地后的防腐性能,是地下雙壁油罐市場(chǎng)亟待重視和解決的問(wèn)題。
針對(duì)此問(wèn)題,波林-雷可德北京研發(fā)中心選用地下雙壁罐市場(chǎng)上常用的原材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),分析了油罐表面發(fā)白的原因,并給出了解決方案。
1)富樹(shù)脂層所用樹(shù)脂:
a) 市售SF罐用對(duì)苯樹(shù)脂:R;
b) 市售SF罐用間苯樹(shù)脂:H;
c) 含蠟樹(shù)脂 :Reichhold?33480-70 ;
2)增強(qiáng)纖維:450g/m2國(guó)產(chǎn)短切氈。
1)積層板結(jié)構(gòu):3層450g/m2國(guó)產(chǎn)短切氈+0.2mm表面富樹(shù)脂層;
2)積層板樹(shù)脂含量(含富樹(shù)脂層):積層板樹(shù)脂含量為 (70.3±0.8) %;
3)手糊要求:分3次糊制,上一層完全放熱后再糊制下一層,最后涂上富樹(shù)脂層(模仿制罐工藝)。
1) 積層板水浸泡試驗(yàn):
a) 積層板制作完成并室溫固化4h、24h、7天后,切割成樣條并分別泡水24h、7天后拍照。
b) 積層板制作完成后,立即在表面貼覆聚酯薄膜,室溫固化4h、24h、7天后,去掉表面聚酯薄膜,切割成樣條并分別泡水24h、7天后拍照。
c)積層板制作完成并高溫固化,切割成樣條并分別泡水4h、24h、7天后拍照。
d)積層板制作完成后立即在表面貼覆聚酯薄膜,高溫固化,去掉表面聚酯薄膜,切割成樣條并分別泡水4h、24h、7天后拍照。
2)固化度測(cè)試
將1) 中的四類(lèi)樣品表面取樣后,測(cè)試其樹(shù)脂不可溶分含量。
采用GB/T 2576-2005,測(cè)試不同制作方法的樣條的表層樹(shù)脂的樹(shù)脂不可溶分含量(固化度)。
取樣方法:用銼刀從玻璃鋼表面富樹(shù)脂層取樣,每個(gè)樣品1g,3個(gè)樣品為一組送樣。(由于從富樹(shù)脂層取樣,故假定樣品的樹(shù)脂含量為100%)
(測(cè)試單位:河北浩正檢測(cè)服務(wù)有限公司)
圖1和表1顯示:對(duì)于不貼膜的對(duì)苯樹(shù)脂樣品,室溫固化4h后,泡水4h即輕微發(fā)白,泡水7天后發(fā)白現(xiàn)象明顯;室溫固化72h后泡水4h,表面發(fā)白明顯;高溫固化后泡水7天,仍會(huì)發(fā)白;而貼膜的對(duì)苯樹(shù)脂樣品,室溫固化4h后即泡水7天,也不會(huì)有表面發(fā)白的現(xiàn)象。表2是四類(lèi)樣品的固化度測(cè)試結(jié)果。
表1. 對(duì)苯樹(shù)脂樣品處理方式列表
圖1 對(duì)苯樹(shù)脂R泡水試驗(yàn)情況
表2. 對(duì)苯樹(shù)脂R富樹(shù)脂層的固化度
圖2. 間苯樹(shù)脂H泡水試驗(yàn)情況
綜合分析上述泡水試驗(yàn)和固化度測(cè)試結(jié)果:玻璃鋼表面貼膜后,隔絕了空氣與表層樹(shù)脂的接觸,有效防止了樹(shù)脂表面空氣阻聚,樹(shù)脂的固化度高于未貼膜的玻璃鋼,表面無(wú)發(fā)白現(xiàn)象。樣品f表面無(wú)發(fā)白,說(shuō)明只有表層樹(shù)脂固化不充分,佐證了“樹(shù)脂表面空氣阻聚導(dǎo)致制品發(fā)白”這一結(jié)論。
表3. 間苯樹(shù)脂樣品處理方式列表
圖2和表3顯示:間苯樹(shù)脂H與對(duì)苯樹(shù)脂R有同樣的表現(xiàn)。結(jié)合表4中樣品固化度的測(cè)試結(jié)果分析:對(duì)于間苯樹(shù)脂來(lái)說(shuō),表面空氣阻聚是影響其制品固化度的關(guān)鍵因素,發(fā)生空氣阻聚的制品會(huì)產(chǎn)生遇水發(fā)白現(xiàn)象。
表4. H富樹(shù)脂層樹(shù)脂的固化度
表5. 含蠟樹(shù)脂樣品處理方式列表
表6. 含蠟樹(shù)脂富樹(shù)脂層樹(shù)脂的固化度
圖3和表5、表6顯示:采用含蠟樹(shù)脂制作富樹(shù)脂層,制品表面遇水沒(méi)有發(fā)白現(xiàn)象,且3天后的固化度為88.3%,說(shuō)明引入的蠟可以在樹(shù)脂固化過(guò)程中浮到玻璃鋼表面,在樹(shù)脂與空氣中間形成一道屏障,防止表面空氣阻聚產(chǎn)生的固化不良現(xiàn)象,有效地幫助表層樹(shù)脂固化。
1.采用市售常用對(duì)苯樹(shù)脂和間苯樹(shù)脂制作富樹(shù)脂層,盡管富樹(shù)脂層的固化度會(huì)隨著時(shí)間的推移而升高,但由于樹(shù)脂固化過(guò)程中存在表面空氣阻聚現(xiàn)象,即使高溫固化仍會(huì)出現(xiàn)制品表面遇水發(fā)白的現(xiàn)象。
2.表層樹(shù)脂除去后,玻璃鋼遇水發(fā)白現(xiàn)象消失。這說(shuō)明導(dǎo)致遇水發(fā)白現(xiàn)象的因素為表層空氣阻聚的樹(shù)脂。為避免此現(xiàn)象,需確保將此表層樹(shù)脂與空氣隔離開(kāi)。
3.使用含蠟樹(shù)脂制作富樹(shù)脂層,樹(shù)脂固化過(guò)程中蠟液上浮,蠟液在樹(shù)脂表面形成一層保護(hù)膜,避免了空氣與樹(shù)脂的接觸,從而避免空氣阻聚現(xiàn)象。
綜上所述,使用市售常用SF罐用對(duì)苯樹(shù)脂和間苯樹(shù)脂時(shí),為避免出現(xiàn)罐體表面遇水發(fā)白現(xiàn)象,保證罐體的防腐性能,應(yīng)使用含蠟樹(shù)脂作為富樹(shù)脂層或在富樹(shù)脂層樹(shù)脂中添加蠟液。但不推薦使用含蠟液的樹(shù)脂整體使用(因?yàn)樾枰繉哟蚰?lái)的工作量和潛在的分層風(fēng)險(xiǎn))。
圖3.含蠟樹(shù)脂泡水試驗(yàn)情況