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UFC雜化聚合物

    否則難以保證防腐層的固化質量和使用壽命；提出了鎳基及鈦合金方案適用于新建煙囪的防腐，但在已建成的鋼內筒上目前還難以應用；對煙囪防腐方案進行了比較，對新建煙囪的選型優先推薦玻璃鋼內管。由于已建成的煙囪鋼內筒難以適用玻璃鋼內筒和鈦鋼板內筒方案，以研發、應用新材料與新工藝為切入點，提出整體內襯雜化聚合結構層防腐系統，使鋼內筒的防腐層具備良好的抗腐蝕性、抗滲透性、耐溫變性、與鋼材接近的熱膨脹性能、較好的工藝適應性以及較高的粘結強度和可靠的耐高溫度性能。

關鍵技術和創新點：

雜化聚合物在不同升溫速率下的固化轉煙囪鋼內筒整體內襯雜化聚合結構層防腐系統是由雜化聚合結構層與噴鑄工藝相組合而構成的防腐系統。該系統基于雜化聚合結構層的可靠性能，應用雜噴工藝將其整體噴鑄在鋼內筒上，使煙囪內壁形成完全隔絕酸液的整體襯層，且該襯層與鋼內筒牢固結合為一體。其中包含的人、機、料、法、環等環節必須達標，才能達到可靠、耐久的防腐性能。該系統的關鍵技術是雜化聚合結構層技術，將雜化聚合物噴鑄到鋼內筒上，通過“三線四孔”制雜噴工藝，形成鋼基體+底涂層+雜化聚合結構層+耐磨面層的完整內襯層，使鋼筒內壁完全處于防腐層的保護之下。

該系統的創新點可表述為：

（1）雜化聚合物的網絡結構是通過醚鍵連接的700多個交聯點的環狀立體網絡結構。由于不含羥基、酯基等薄弱基團，因而具有很強的抗腐蝕性和柔韌性，能長期耐40～180℃、濃度1%～50%的硫酸液或硫酸汽的腐蝕破壞，其抗腐蝕性能。

（2）雜化聚合物納米封孔面層具備致密的雜化交聯和表面封孔結構。檢測表明：雜化聚合物納米封孔面層的吸水率為0.3%，水蒸汽的滲透系數為3.4×10－15g·cm/（cm2·s·Pa），可以有效抵制濕煙氣的滲透破壞。

（3）“三線四孔”制雜噴工藝可以實現連續機械化施工，而且可實現常溫固化。其量化可控的優點與便捷性降低了全部依靠人工涂刷的質量缺陷率，使防腐結構層的厚度可以很容易達到3mm以上，并且仍然保持較高的結構強度和柔韌性。研究試驗與工業應用結果表明，在煙囪鋼內筒上噴鑄整體防腐層時，厚度以不超過3mm為宜，過厚的防腐層難以達到理想的熱膨脹系數，與鋼基體結合后在高溫場合下的整體強度反而下降。雜化聚合物固化速率的DSC熱分析過程如下：利用美國示差熱分析儀分析材料固化程度和玻璃化溫度，加熱速率分為5℃/min和10℃/min這2種.

    其轉化率已達到50%；當溫度達到90℃時，用時13min，其轉化率已達到98%，接近完全固化。這表明該雜化聚合物在常溫下經過一段時間也可較慢的升溫速率有利于提高轉化率，升溫速率為5℃/min時轉化率最高。當升溫到60℃時，用時7min，完全固化。工業應用與檢測結果表明，該雜化聚合物在25℃下5h內即可表干固化，24h內即可達到實干固化，現場應用中允許的最低環境溫度為5℃。（4）雜化聚合物具有與鋼基體較接近的熱膨脹系數。由于熱膨脹性能與鋼材接近，且底涂層的粘接強度高。這一特點保證了雜化聚合結構層在煙囪鋼內筒上的牢固性。施工完成后，防腐層與鋼內筒結合成為一體，保持與鋼內筒同時膨脹而不分離。按照ASTMC633－01要求，設計工裝設備，結果所示。用雜化聚合物把2個25mm的鋼棒從端面粘接起來，裝入拉伸工裝設備中，然后在日本島津公司AG－5000A拉伸試驗機上進行拉伸實驗。實驗測得雜化聚合物與鋼材的粘接強度大于12MPa。（5）可適應故障煙溫180℃時的極端工況。對普通玻璃鋼材料而言，隨著溫度的升高，其結構性能下降很快。聚脂玻璃鋼在45～50℃以上，環氧玻璃鋼在60℃以上時，其強度就已經開始下降。對耐溫性能較好的乙烯基酯不飽和聚酯玻璃鋼，最高設計溫度為120℃，而雜化聚合結構層的玻璃化溫度為200℃，在200℃以下時，具有優異的力學性能。在溫度為180℃時，25%填充物的雜化聚合物的彈性模量可達5.7GPa，完全能夠適應煙溫異常升高的極端工況，從而保證鋼內筒的長期安全運行。