耐蚀导电复合层在机库中的应用
2016-07-18 16:57:56
作者:李根成 来源:《腐蚀与防护》Vol.36 2015.7
国内某著名机场之大型维修机库,有波音747飞机之退漆车间。退漆剂腐蚀性强、溶解性强、则退漆效果好,但对环境要求也高,这里即是对车间地面要求高。退漆剂化学组成列于表1。
表1退漆剂化学组成
1. 试验
1.1 试样及耐腐蚀试验
为确认防腐蚀方案,用三个试样进行了如下试验。
三个试样在试验前的尺寸(长宽厚)均为60mm×20mm×3mm,且都由增强材料与合成树脂液复合而成。增强材料均为两层450g/m2的玻璃纤维毡和一层30g/m2的玻璃纤维表面毡。试样1即Asplit846,棕黄色,由增强材料与改性环氧树脂复合而成,试样2即Asplit VEL,浅灰色,由增强材料与改性乙烯基酯树脂复合而成,试样3即AsplitLC,黑色,由增强材料与改性酚醛树脂复合而成。
从客户处得退漆剂,置于广口瓶中,然后将上述试样放入瓶中封闭浸泡,进行耐蚀试验。时间:45天,温度为常温。过后倾去退漆剂,用自来水洗净、置于瓷板上、晾干,见图1。
图1 三样块浸泡试验后
由图1可以看出,试样1(846)和试样2(VEL)都已膨胀并腐蚀严重,而试样3(LC)保持原状,基本没有被腐蚀。一般增强材料可耐退漆剂,VEL中的灰色填料也耐蚀,但环氧树脂和乙烯基酯树脂都被溶解,不耐退漆剂。根据耐腐蚀情况,随后选择Asplit LC作进一步的试验。
2. 确定方案
2.1机械负荷与导静电表面
考虑到波音747飞机的自重(140吨以上)及退漆作业等因素,防腐蚀地面要有足够的耐重载能力。Asplit LC复合层的抗拉强度之前有过测试,不低于75MPa,基本满足要求。关键是基体钢筋混凝土强度要在C30以上。此处面层用玻璃-碳纤维混纺织物与LC改性酚醛树脂溶液胶合,表面电阻和体积电阻均低于106欧姆。
2.2方案确定
综合考虑耐腐蚀、导静电、耐重载等技术因素,并考虑成本等经济因素,最终确定防腐蚀方案为改进型Asplit LC复合层系统,系统情况列于表2。
表2 改进型阿斯普里特 LC复合层系统系统说明
在此,对改进系统与原系统(试样3 LC)的构成稍加比较:增环氧树脂底涂料保持,因酚醛树脂会腐蚀基底混凝土;增强材料变薄,由两层450g/m2变为两层300g/m2;增加铜条;面层增厚并具导电性能,由单层30g/m2变为单层280g/m2。胶粘剂增加5%;总厚度基本未变;玻璃—碳纤维混合织物价格约占系统材料价格35%,改进系统的材料成本胶原系统提高约40%。
另外,原系统(试样3LC)所代表的标准Asplit LC复合层于1980年代开始研发、使用并逐步改进,1987年获德国建筑技术院(DIBT)官方批准证书用于水环境保护,属成熟产品,非本文研究范畴。本实验仅针对这种系统的改进以满足特殊要求。
3.工程应用
3.1 第一次应用
维修机库单个退漆车间面积超过一万m2。2009年,客户决定在机身、机翼下面及周围地沟等3300 m2区域施工改进型Asplit LC系统。材料均为德国进口,施工由国内某专业公司执行,材料商还派一名德国监理现场指导施工两周。此次施工在2009年7月进行,次月投用。图2、3为现场施工照片。
图2 导电铜条及面层施工
图3完工后LC地面(深色为飞机投影部分)
3.2 应用情况
次年11月再去现场,了解使用15个月后的情况如下图3-6为现场照片。
从15个月的使用情况看,客户对系统的耐腐蚀、耐载、导静电等性能较为满意,准备在该公司更多机库地面及分公司推广使用。
图4 机库退漆车间地面情况,灰尘覆盖
图5 去尘后的地面,情况良好
图6 同期其他材料所做地面,遇退漆剂飞溅已腐蚀起壳
4.耐火试验与工程应用第二期
4.1试样
样板制作:6mm厚钢板+Asplit 846环氧树脂底涂料+450g/m2玻璃纤维毡与Asplit LC改性酚醛树脂胶粘剂复合层+280g/m2玻璃-碳纤维混纺织物与Asplit LC酚醛树脂胶粘剂面层。试样尺寸为300mm×150mm×9mm。
4.2耐火试验
(1)悬挂喷火,即悬挂样板,用汽油喷灯对准样板燃烧,时间90s,温度550°C。自然冷却3min后,用抹布擦拭,要求无异常。
(2)泼油燃烧,即将样板平放,将燃油泼在表面,点火燃烧。两次泼油,分别燃烧30s,火焰温度175°C,待自然冷却后,样板表面无异常。
4.3工程第二期
基于此前的成功应用及此次耐火试验被认为合格,在2011年,该客户再次选择改进ASplit LC复合层系统用于其维修机库的退漆车间地面,面积1800 m2。
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