MDI生产技术（共5篇）
MDI生产技术 篇1
1 聚氨酯产品该项技术的目前状况和发展
日前, MDI的生产方法通常为光气化法和非光气化法这两种。但是最主要的方法还是液相光气法, 在国内外都很常见。具体操作为:苯胺和甲醛在盐酸催化条件下对其加热使其发生缩合反应, 用碱与反应物中和后在对其蒸馏获得二苯基甲烷二胺 (MDA) ;再用溶剂使二苯基甲烷二胺溶解, 发生光气化反应获得多苯基多异氰酸酯或与PMDI混合, 再蒸馏后获得MDI产品。光气化反应的设备和条件与甲苯二异氰酸酯 (TDI) 的生产过程差不多。溶解用的溶剂也是邻二氯苯或者氯苯。但是也有不同之处, 光气化的第一步的反应产物浆液在光气中的溶解度较高, 所以导致浆液中的结晶物得含量较低, 反应后生成的产物的颗粒也很小接下来的反应物的接触面积加大使得第二部的反应速率变快。光气化产物回收溶剂后通常不会再进行蒸馏, 所以控制产品质量尤为重要。因此工业上通常将MDI蒸馏 (使用高真空薄膜蒸发器) 而获得。蒸馏残液通常为粗MDI其中含有的多亚甲基多苯基多异氰酸酯的含量较高。液相光气法相对于光气化法在工艺上更为成熟, 然而使用的光气容易挥发且有剧毒, 致使在制作过程中潜在者巨大的事故隐患, 而且实行的技术要求麻烦, 对环境也有很多不好的影响, 并且存在于产品中的氯化物的杂质等不易被分离出来这些一些列的缺点。除了我国, 拜耳、亨斯曼、巴斯夫等极少数的跨国化工巨头也拥有该产品生产过程的核心技术。
日本旭化成公司正在研究以苯胺、一氧化碳、乙醇和氧气等材料作为反映原料利用液相法生产MDI的这项工艺, 这条路线的反映条件温和, 成为当前非光气化法MDI开发研究的焦点, 被认为是很有工业应用前景的非光气生产路线。通常需要羰基化反应、缩合反应和热分解反应这三步。以苯胺、一氧化碳、氧气和乙醇作为原料在常压下保持60℃~90℃的恒温条件按下, Pd和助催化剂 (甲烷) 4NI或Na I上发生羰基化反应生成甲基二本甲胺酸乙酯 (MDU) , MDU在230℃~280℃和1MPa~3MPa的压力下采用邻二氯苯溶剂热分解成MDI和乙醇, 还会有少量的三聚异氰酸酯化合物产生。现在仍存在使用乙醇过量这样不纯熟的工艺, 大部分没有转化成MDU的EPC应该被循环利用, EPC两步缩合成MDU的酸催化剂的投入量大, 并且这两种酸都需要额外的设备来进行分离操作, 使装置的回收和循环利用的费用增加;纯MDI熔点高, 储藏和处理成为一大难题。
美国Arco公司对以硝基苯和一氧化碳为原料生产MDI的工艺成功研发, 这项工艺是使醇和均相催化剂同时存在, 一氧化碳和硝基苯同时作为原料制出的N-苯基氨基甲酸烷基酯, 接下来再使其与甲醛缩合生成二苯基甲烷二氨基甲酸烷基酯, 最后分解获得MDI。但是此种方法也存在着反应条件要求高, 消耗的金属催化剂量大贵重, 致使生产的造价很高。
2 世界MDI的目前消费状况和发展前景
2.1 生产状况
最近几年, 伴着世界聚氨酯工业的不断发展, MDI的生产能力也不断增加, 在2003年世界的总产量就达到了284.0万t, 之后的两年分别达到了310.5万t和417.2万t。其中北美地区的总生产能力占世界的34.76%, 欧洲的生产能力为1.08%, 亚太地区约占世界总生产能力的18.14%。作为目前世界上最大的MDI生产公司其生产总能力达到每年93.4万t。占世界MDI总生产能力的22.39%。在荷兰、美国、德国和葡萄牙等地区建有公司并配备设施;与其能力不相上下的就是拜耳公司, 该公司的生产能力合计也能达到每年81.5万t, 也占据世界总生产量得19.53%, 在以上几个国家同样都有生产装置。占第三位的就是巴斯夫公司生产能力合计为每年80.6万t, 占世界总生产能力的19.32%, 只在比利时、德国、美国和韩国等地区有生产装置。
2.2 生产的现状
我国于上世纪60年代的初期就着手研发MDI的流程工艺。在70年代山东的烟台合成革场从日本进口一套年生产量为一万吨的生产装置, 在当时不仅技术不够完善设备的使用要领和技术的关键没有被完全掌握导致无法正常的生产。到了80年代的后期, 烟台其他的一些化工学院等也相继研制出了年产量越来越大的MDI新式生产工艺, 还掌握了8万t以上的MDI核心制造技术。正因为如此我国在拥有MDI制作技术自主知识产权的第四大国家位居德国美国日本之后。在此之后, 国家发改委对其发放18亿元的贴息贷款表示支持使其在接下来一系列的装置试车中取得令人可喜的成果。此后这项技术抛弃了开始间断的工作特点, 缩合、光气化和结晶分离装置, 使得全过程变成连贯的整体。到2006年6月底我国MDI的生产厂家也只有烟台万华聚氨酯公司一家, 总生产能力为每年26万t, 占世界总生产能力的6.23%。
3 结论
由此可见目前全球的聚氨酯需求量不断增加, 世界MDI的需求量也会以每年6%的速度不断攀升, 国内的需求量更是以两位数的幅度增加, 致使许多生产者扩大在中国的生产能力来达到增加市场份额的目的。2008年会成为MDI需求量的分水岭, 因为2008年北京奥运会起着不小的推动作用, 并且我国的建筑市场对其的需求也会成为MDI发展的强大动力, 或许在2008年以后会有所减少。不过, 汽车和鞋的制造业的生产成本也会随着中国劳工成本不断的升高, 由此可见这也势必会影响到对聚氨酯的数量的需求, 在2008年以后会以约8%高于其他发达国家的增长速度增加需求量。
摘要：二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI) 是一种重要的异氰酸酯, 作为聚氨酯产品生产的重要原料, 被广泛的应用于PU硬泡产品的生产。除此之外, MDI还被应用在反应注射模塑 (RIM) 弹性体、合成人造革和汽车的内部饰件等地方。可见, MDI该项生产技术未来的发展前景十分广阔。
关键词：生产前景,MDI生产技术,发展状况
参考文献
[1]高长明.石油化工清洁生产与环境保护技术进展[M].上海:华东理工大学出版社, 2008, 9.
[2]李玉芳, 吴晓明.乙二醛生产技术发展及市场分析[J].中国石油化工经济分析, 2010 (11) :22-25.
[3]王嘉明.国内外MDI供求现状及预测[J].华北工学院学报, 2009 (5) :285-288.
[4]李洪波, 郑芝花.MDI的清洁生产研究进展概况[J].天然气化工, 2010 (7) :58-62.
MDI生产技术 篇2
分析人士认为，MDI供应量将持续偏紧，是导致近期价格上涨的主要原因。特别是近期烟台万华（600309）宣布产能20万吨/年的MDI装置自10月6日至11月5日进行例行停车检修，更是加剧了货源紧张的局面。由于近年来，国内MDI的净进口呈现减少趋势。有分析人士指出，MDI价格的强势上涨，反映出烟台万华等MDI企业对产品价格的掌握能力，相关公司并因此而受益。国泰君安维持对烟台万华的“推荐”评级；申银万国证券亦认为，10月是业绩兑现窗口期，烟台万华有望好于市场预期。
市场份额有望提升
据业内人士介绍，目前国内一共有四家MDI厂商，分别为烟台万华、拜耳、上海联恒和日本聚氨酯。截至2012年6月，烟台万华合计拥有110万吨/年MDI产能，是目前国内产能最大的MDI厂商，公司同时占据国内超过50％的市场份额。
9月26日，烟台万华宣布10月挂牌价，聚合MDI相对9月挂牌价大幅上调2700元至22500元/吨，纯MDI相对9月挂牌价上调1000元至23800元/吨；同一天，上海巴斯夫提高10月结算执行价至22500元/吨，相对9月结算价上调3500元，较之前公布价再次上调2000元。
分析人士认为，此次提价主要基于市场货源持续紧张。事实上，今年以来，MDI的挂牌价和结算价均处于稳步提升的状态，这一局面也反映出MDI所处的供给格局。从供应看，厂家旺季轮流检修，其中10月6日开始烟台万华20万吨/年装置将进行为期1个月的检修。日韩工厂因原料供应问题开工偏低，且近期出口中国的量大幅减少，国内企业亦控制发货；从下游看，前期产品价格回调时经销商大量套现，导致社会库存偏低，整体加剧了市场货源的紧张程度。从全年的价格表现来看，烟台万华以产定销向以销定产的策略转变取得了成功。
此外，随着近期钓鱼岛问题发酵，进口的日本货源大幅减少。申银万国证券预计经销商将向国内采购，烟台万华市场份额有望进一步提高。
三季报或超预期
另一方面，从烟台万华披露的2012年半年报来看，今年上半年公司业绩一般。公司实现营业利润14.43亿元，同比下滑3.85％；归属于上市公司股东的净利润9.84亿元，同比微降1.45％。不过，公司的毛利率水平却在此期间得到了一定的提升。数据显示，公司化工行业的营业利润率达32.76％，同比增加了0.18个百分点；其他行业的营业利润率为34.21％，同比增加了0.54个百分点。
二级市场上，烟台万华走势强劲，特别是近期股价出现大涨，这其中除了有MDI提价因素外，公司三季度业绩可能超预期也是一个支撑股价走强的重要原因。
长城证券认为，从MDI成本来看，笨胺成本约占MDI生产成本的七成左右，虽然自6月以来，苯胺价格呈上升趋势，但三季度苯胺均价的同比涨幅仅为3.43％，距纯MDI和聚合MDI季度均价涨幅仍有不小的差距；同时，MDI和苯胺的价格差明显高于去年同期水平和今年上半年水平。因此，烟台万华三季度MDI毛利率将有较为明显的提升。从销量上来看，目前公司总产能110万吨，宁波90万吨产能正常运行，大于去年同期80万吨产能，而经销商的折扣幅度已经从5、6月份最低的4折左右提升到当前的6折的水平，经销商渠道的销量也有较为明显的提升，因此从毛利率和销量上考虑，公司三季度业绩同比和环比都将提升。
MDI生产技术 篇3
关键词：苯胺,MDI,提高,产量
苯胺是生产MDI的重要原料。在苯胺衍生物的需求中, MDI需求增长最快。据国外权威机构预测, 未来5年内世界MDI的需求量将以年均6%～8%的速度增加, 苯胺在MDI领域的消费量发展前景乐观。
目前我国的苯胺市场处于一个快速增长期。特别是下游行业MDI的快速增长, MDI增长率高达42.9%。在首届纯苯-苯胺-MDI产业链市场峰会上, 烟台万华市场总监宋仁松预计, 到2010年, 国内MDI (二苯基甲烷二异氰酸酯) 的消费量将突破100万t, 与国内的总产能达到平衡。从以后苯胺的消费行业和趋势看, 其市场容量和增速在很大程度上取决于MDI行业的发展。MDI产品的生产在很大程度上决定着苯胺生产企业将来的发展。
1 苯胺生产装置概述
1.1 装置概述
兰州石化公司7万t/年苯胺装置始建于2003年, 于2005年建成投产。自装置开车以来经过多次技术改造现能力可达7万t/年。
苯胺生产装置主要分为三个生产单元和三个辅助单元, 三个生产单元分别是:制氢单元、硝化废酸生产单元和苯胺生产单元;辅助单元分别是:公用工程单元、站台、罐区。制氢单元主要是通过转化炉用天然气水化法生产氢气, 然后经过变压吸附提纯氢气供苯胺单元使用, 现因为公司内部有充足的氢气所以转化炉基本不开车, 完全依托公司内部氢气通过变压吸附为苯胺单元提供氢气原料;硝化单元采用四釜串联, 以硫酸为催化剂进行硝化反应, 反应后的催化剂通过废酸提浓得到≥81%的硫酸进行重复利用;苯胺生产单元是以硝基苯为原料, 氢气为还原剂, 在硅胶为载体的单质铜催化剂作用下, 将硝基苯还原成苯胺。其它辅助单元为装置的生产提供循环水、低温水、仪表气等以及原料和产品的储存。
1.2 反应原理
1.2.1 硝化反应原理
硝基苯是以苯和硝酸为主要原料, 硫酸作为催化剂, 采用混酸硝化法生产
主反应:C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O
副反应:C6H6+2HNO3→C6H4 (NO2) 2+2H2O
硝化反应后, 经过重力沉降和离心分离得到循环废酸和酸性粗硝基苯, 然后经过中和水洗和粗、精馏得到硝基苯。
1.2.2 苯胺反应原理
以硝基苯为原料, 氢气为还原剂, 在硅胶为载体的单质铜催化剂作用下将硝基苯还原生成苯胺。
主反应:ArNO2+3H2→ArNH2+2H2O
得到的苯胺经过粗精馏制得苯胺产品
2 苯胺MDI产品与普通级产品的质量对比
从表1可以看出, MDI级对产品的指标要求更加严格。在普通级苯胺产品中对环己醇、环己胺、甲苯胺、苯酚的含量未要求, 而在MDI级产品中做了明确的规定;而且MDI级对硝基苯、水分含量都有了更高的要求。
3 影响苯胺MDI产品的因素分析及控制措施
从上表的对比可以清楚地看出MDI级产品与普通级产品的质量区别, 根据产品质量的对比分析我们可以针对每一项指标进行控制, 从而达到MDI级指标的要求。
3.1 苯酚含量的控制
苯酚的产生主要来源于两方面, 一方面是原料苯本身所含有的;另一方面是硝化反应所产生的。这两方面所产生的苯酚在硝化中和水洗工序即可除去, 我们可以在中和釜中加入适量液碱使苯酚与液碱反应生成硝基酚盐, 硝基酚盐在后序的水洗工序用脱盐水除去即可。
3.2 环己醇、环己胺、甲苯胺含量的控制
环己醇、环己胺、甲苯胺主要是在流化床中产生的, 我们必须控制好流化床内的反应温度在220～275℃, 使催化剂的活性最大, 从而减少副反应的产生。硝基苯含量也是由于流化床操作原因所引起的, 我们同样可以通过调节硝基苯、氢气的进料流量和反应温度使硝基苯转化率达到最高, 从而达到MDI级产品的要求。
3.3 水份的控制
控制好苯胺的粗馏塔进料温度、塔釜温度和换热器的出口温度, 这样出来的产品能有较好的分层效果。为后续处理工序提供保障。
3.4 工艺方面的影响
硝基苯的生产过程对苯胺的质量有着较大的影响, 所以应当严格控制硝化反应过程, 如:循环废酸的的浓度, 硝化反应时间、废酸提浓系统的清洗等。
3.4.1 控制好循环废酸的浓度
硫酸是硝化反应的催化剂, 在实际生产中使用废酸提浓装置的81%酸, 如果硫酸浓度过高, 硝化反应剧烈, 反应产生的热量难以移除, 可能会引起爆炸, 副产物较多。用浓缩后81%的硫酸, 反应较平稳, 副产物二硝基苯相对较少。所以一般硫酸浓度应控制在81%～83%。
3.4.2 控制好硝化反应时间
反应时间长反应完全, 降低原料的消耗, 未硝含量较低, 但是副反应产物二硝含量会偏高, 二硝产物是一种爆炸物, 对后序反应及装置的安全生产不利, 况且硝化反应是一种放热反应, 如果反应剧烈, 反应热不及时排出, 也会引起爆炸;反应时间短反应不完全, 原料的消耗较大, 未硝含量偏高, 但是二硝含量会相对下降。所以选择一个较优的反应时间尤为重要。
3.4.3 废酸提浓单元的清洗
由于硝化釜的材质为铸铁, 与硫酸反应生成硫酸铁, 溶解在硫酸中, 进入到废酸提浓装置中, 由于硫酸铁在不同温度下的硫酸中的溶解度变化较大, 硫酸铁迅速析出造成堵管。为了防止硫酸铁的堵管, 一般1次/3个月进行清洗并仔细观察、认真巡检如发现堵管现象立即进行处理或清洗。
4 结论
综上所述, 为了提高苯胺MDI级产品的产量, 应该把好原料纯苯关, 控制好硝化反应及流化床反应操作过程, 同时在运输过程中要采用氮封, 防止苯胺的氧化。
参考文献
[1]苯胺操作技术规程[Z].2006.
[2]李玉芳.苯胺的生产技术及国内外市场分析[J].化工科技市场, 2003.
MDI生产技术 篇4
关键词：聚乙二醇,固-固相变材料,合成,结构与性能
0前言
相变材料(phase change materials,PCM)具有高储热密度、质量较轻、相变过程中温度波动小等优点,因此获得广泛应用[1,2,3,4]。其中,高分子固-固相变材料发展最为迅速。目前国内外制备高分子固-固相变材料的方法主要有物理法和化学法[5,6],物理法包括吸附法、共混法[7,8,9,10]和微胶囊法[11];化学法包括接枝法[12]和嵌段共聚法。采用吸附法和共混法制备的相变材料在经过多次热循环之后容易出现热焓值下降,甚至在相变过程中发生泄漏等问题;微胶囊法的主要缺点是芯材和壁材的热收缩率不同而导致微胶囊破裂。为了克服物理法所制备的相变材料稳定性差,使用寿命短等缺点,目前往往采用化学法对相变材料进行改性。
聚乙二醇(PEG)相变焓高,热滞后效应低,改变不同分子量的PEG的用量,可以对热性能参数进行控制,使其处在所需的相变温度范围内。但因固态纯PEG是固-液相变,所以限制了其在相变材料中的应用。采用嵌段共聚法,使PEG分子链作为软段和硬段组成具有网络的序列结构,即使其处于熔融温度以上时,仍能在一定程度上保持固态,从而使共聚物表现出良好的固-固相变特性[13]。本文合成了以具有高相变焓的PEG为软段,4,4ˊ-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和丙三醇反应后所得链段为硬段的交联结构高分子固-固相变材料。
1 实验
1.1 原材料
聚乙二醇(PEG,CP,Mn=6000);丙三醇、甲苯,AR,均为市售化学品;4,4ˊ-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),工业级,烟台万华合成革有限公司。
所有原料在使用前均进行干燥处理。
1.2 PCM的合成
采用2步法合成PEG/MDI/丙三醇三元共聚相变材料。将PEG在120℃下干燥2 h,冷却后于三口烧瓶中用甲苯搅拌溶解。然后缓慢滴加MDI[n(MDI)∶n(PEG)=2∶1]的甲苯溶液,搅拌并于70℃反应2 h,生成预聚物。加入计量的丙三醇进行交联反应,继续搅拌反应2 h,最后将生成的产物倒入模具中,于80℃下干燥24 h,即得PCM样品。
1.3 测试表征及仪器
红外光谱分析:傅立叶红外转换光谱仪(FTIR),美国尼力高(Nicolet)AVATAR-IR36。
偏光显微镜分析:热台偏光显微镜(POM),德国徕卡DMRX和LTS350冷热台。
X射线衍射分析:广角X射线衍射仪(WAXD),荷兰帕纳科公司X'Pert-Pro MPD,扫描范围:5°~50°。
差示扫描分析:差示扫描量热仪(DSC),美国TA Instruments公司DSC2010,用高纯标准样品校准温度及热焓;氮气保护,升温和降温速率均为10℃/min,扫描温度为20~150℃。
热重分析:热重分析仪(TG),美国PE公司TGA-7。用氮气保护,升温速率为10℃/min,扫描温度为20~600℃。
2 结果与讨论
2.1 产物的化学结构及晶体结构分析
2.1.1 FTIR分析
PEG、MDI、丙三醇3种原料和产物PCM(引入的硬段含量为8.5%)的红外吸收光谱见图1。
由图1可见,原料MDI中异氰酸酯基(N=C=O,2270cm-1处)和PEG中的端羟基(—OH,3440 cm-1处)的红外特征吸收峰在产物中完全消失,说明异氰酸酯基和端羟基已经全部反应,生成氨基甲酸酯。另外,在产物PCM中还出现了酰胺Ⅰ带(1720 cm-1处)、酰胺Ⅱ带(1530 cm-1处)和苯环上的共轭C=C双键振动吸收峰(1600 cm-1处),由此可以说明产物是一种嵌段聚氨酯结构。
2.1.2 产物的POM分析
图2为纯PEG和产物PCM(引入的硬段含量为8.5%)的POM照片。
从图2(a)中可以观察到明显的黑十字消光现象,说明PEG在凝固点以下是以球晶的形式存在。图2(b)是室温下产物PCM的POM照片,也可以观察到黑十字的消光现象,但是与纯PEG相比,产物PCM的球晶粒径较小,这表明在PCM中软段(PEG)也是以球晶的状态存在。由于PEG分子链的两端被固定在硬段上而分割,导致PEG分子链结晶过程中结晶点增多而结晶区域变小。故在PCM中形成的交联结构并没有改变PEG的结晶形态,而是影响了PEG的结晶度。图2(c)是产物PCM于65℃的POM照片,这时没有观察到球晶,说明此温度下PEG的结晶已转变成无定形态,但材料在宏观上还呈现为固态,表现出典型的固-固相变特性。
2.1.3 产物的WAXD分析
纯PEG和产物PCM(引入的硬段含量为8.5%)的WAXD图谱见图3。
图3(a)中纯PEG在2θ为18.9°和23.1°处有2个明显的衍射峰,在图3(b)中反应产物也出现相似的衍射峰,这说明纯PEG和产物PCM有着相同的结晶形态和晶体类型。二者的主要差异在于产物PCM的峰高和半峰宽均小于纯PEG,这说明产物PCM的晶体尺寸减小和结晶度下降。
2.2 产物的热性能分析
2.2.1 产物的TG分析
纯PEG和产物PCM(引入的硬段含量为8.5%)的TG和DTG曲线分别见图4和图5。
由图4、图5可见,PCM比纯PEG具有更好的热稳定性,其初始分解温度为384.36℃,而纯PEG的初始分解温度为296.54℃。经过酯化反应后PEG的热稳定性并没有降低,相反地,由于刚性基团的引入和交联网络的形成,使PCM的热稳定性大幅度提高。由此可见,PEG/MDI/丙三醇三元共聚PCM具有良好的热稳定性,并且可以在更大的温度范围内使用。
2.2.2 产物的DSC分析
图6为PEG和PCM(引入的硬段含量为8.5%)在升温和降温时的DSC曲线。
从图6可以看出,PCM与PEG的DSC曲线相似。PEG由重复的乙烷醚链段和端羟基组成,这种规整的结构使PEG极易结晶,且具有较高的相变焓,熔融焓为187.5 J/g,凝固焓为157.5 J/g。与纯PEG相比,PCM在交联反应之后的相变焓都有不同程度的下降,熔融焓降为110.9 J/g,凝固焓降为92.43 J/g。PEG中的端羟基与异氰酸酯基反应后,PEG分子链两端被固定在硬段上,导致邻近的碳链在冷却过程中不能进入晶区进行链段重排,这就导致实际上参与结晶的碳原子数量减少,结晶度下降,所以PCM的相变焓和相变温度下降。硬段的引入虽然在一定程度上降低了软段的结晶度,但在支撑整个材料上起着重要作用。交联结构的形成和硬段中氨基甲酸酯间的氢键作用限制了PEG的宏观流动,所以在PEG熔融温度以上时PEG整个分子链也不能自由运动,导致材料宏观上仍然呈现为固态,表现为固-固相变过程。该材料相变过程的实质是作为软段的PEG由结晶态转变为无定形态的过程。
3 结论
MDI生产技术 篇5
1.1 适用范围
本施工方案适用于采用美国Henkel公司的耐化学腐蚀胶泥+德国Gail公司的耐酸砖的工业耐化学腐蚀地砖系统、
1.2 依据材料
本施工方案依据以下资料
设计要求:相关甲方提供的介质参数, 材料说明书及材料使用要点, 工业防酸涂装施工要点
2 工程概况
1) 项目名称:拜耳异氰酸酯和聚醚项目MDI联合装置硝酸单元 (NAU)
2) 项目地址:上海市化学工业园区目华路F2地块
3) 建设单位:拜耳 (上海) 聚氨酯有限公司
4) 分部工程名称:工业防酸砖系统
3 工程范围
本项目的防腐系统由酚醛乙烯基树脂+乙烯基酯玻璃钢防渗层+防腐砖+酚醛乙烯基酯碳素背衬及勾缝胶泥组成。材料采用美国汉高Henkel公司的耐化学腐蚀乙烯基酯树脂及胶泥+德国Gail公司的耐酸砖, 对NAU区域内的地面、地沟进行表面喷砂/打磨处理后, 实施上述工业防腐砖保护系统。
4 说明
上述各公司提出的涂装系统, 已广泛应用于化学工业耐化学腐蚀工程中。它们能保护混凝土免受有机酸、无机酸、盐份、清洁剂、碱性清洗剂、油污、溶解剂的侵蚀。
5 对混凝土基层的要求
工业地坪涂装性能的发挥及其服务寿命, 与混凝土地坪的性能和质量密切相关, 其施工工艺与技术指标应该是在公司认可的技术条件下进行, 建议如下:
5.1 抗压强度
最低使用C30混凝土, 即混凝土地面浇筑完毕28天后的抗压强度必须大于30MPa。
5.2 表面质量
建议一次性浇筑到设计标高, 使用抹平机进行原浆抹平 (不铺设找平层) , 地坪涂装前, 混凝土地面的表面抗拉强度必须大于1.5 Mpa。混凝土地面必须养护至28天以后, 且经测试其基层含水量不得超过4%;
5.3 坡度:
在混凝土浇注中已考虑坡度。
5.4 平整度
浇注完成的混凝土地面的平整度应符合相关国家标准, 并提供检测结果。
5.5 地坪标高:
参照±0.00对地面基层进行标高复核, 并进行测量成果整理上报备案。
对于标高不符合要求和局部平整度2米靠尺检测超过3 mm的坑凹等区域, 采用打磨或环氧砂浆进行找平处理。
5.6 对混凝土的要求:
水灰比<0.45
水泥含量>350kg/m3
6 施工方案
划定施工区域, 妥善安置施工设备, 禁止第三方进入施工区域;
要求:1) 施工区域应妥善隔开, 并在相应的出入口进行标注;
2) 进场后大型设备的第一次接电须由维修工或电工完成。维修工或电工同时应检查这些设备的运转状况。
6.1 涂装系统
本施工方案用以指导防腐涂装系统施工的材料准备和敷设工作。本施工方案参考了材料供应商的防酸涂装防腐工程。
6.2 施工材料
1) 酚醛乙烯基树脂:Henkel Penntrowel Vinyl Ester
2) 纤维布材料:300g/m2中层纤维布, 300g/m2面层纤维布
3) 地砖单元:Gail 1110 (240x115x18mm)
4) 环氧封闭底漆:Henkel Penntrowel VE Primer
5) 抗化学性能乙烯基导电黏结层:Henkel VE Mortar Carbon
6) 抗化学性能的伸缩缝材料:Henkel Flexjoint
6.3 混凝土基层准备工作
混凝土基层需干净, 无杂质和油渍等污染并保持干燥。
6.4 施工方案
1) Henkel Novolac Vinyl Ester Laminate
Nominal 3mm Laminate Thickness压层厚度约3mm
Chemical Resistant Tiling防化学腐蚀贴砖
Henkel Novolac Vinyl Ester Carbon Bedding&Grouting
酚醛乙烯基酯碳素背衬胶泥及勾缝胶泥层
2) 贴砖系统防腐伸缩缝, 约7mm宽与砖同深
检测施工环境参数, 下列任一情况如有发生, 即应停止施工:
相对湿度 (RH) 大于80%, 气温低于10oC., 露点温度大于混凝土表面温度3oC。
6.5 其它
1) 地砖应清洁干燥。
2) 施工环境温度尽可能保持在21oC, 由于冬季施工应对施工区域及施工材料进行加温处理, 确保施工质量。
3) 在进行地砖间定型缝充填施工前, 应留有足够的时间使地砖下的环氧砂浆固化。
4) 伸缩缝完全填平后, 用镘刀或橡胶滚筒斜抹去多余砂浆。接缝处应平整, 无突兀, 无残留气泡。
5) 各类黏结材料和填缝剂的配置严格按照材料说明文件进行, 根据不同包装以及施工现场的情况, 综合材料施工寿命等因素, 确定每次搅拌材料的数量, 以能及时跟进施工为宜。
7 质量保证措施
1) 为确保施工质量, 主要考虑三个方面因素:材料质量控制、操作环境的控制和操作质量的控制。
材料质量控制:施工所采用的材料成品和半成品, 应符合国家现行的有关质量标准。资料保证, 包括产品质量保证文件和质量管理文件等一系列资料来保证工程实物质量和各职能部门的检查;任何一次材料搅拌作业, 必须将材料配合比情况在搅料作业点张贴明示, 既保证搅拌操作人员能严格遵照执行, 又便于检查和监督, 杜绝搅拌失误造成质量隐患;材料温度控制上要求隔夜提前将次日施工的相关材料运送到施工现场, 使材料温度能接近21℃ (最佳施工温度) 。
操作环境控制:封闭操作区间, 施工区域非相关人员不得滞留;密切注意天气变化, 对气温和相对湿度等施工参数进行随时跟踪, 并及时比对露点温度;施工用电必须确保连续性, 保温设备提供适宜的施工环境温度和成品理想的养护固化环境至关重要;为满足地砖与混凝土基层的可靠黏结, 必须将混凝土表面的疏松砂灰清除干净, 然后对地坪进行打磨处理及钢丸喷砂处理跟进, 若对地面混凝土抗拉能力产生怀疑时, 可用专用拉应力测试仪进行抗拉强度测试 (Pull-off test) , 测试仪器测点表面为f50mm的圆形, 每测点合格应力值为1.5N/mm2。
操作质量控制:严格按施工方案进行操作, 将人为因素降低到最低。配备专职施工组班组长和领班QA/QC对整个施工过程进行事中控制;地坪施工分层情况做到交底明确, 责任到位;施工工具设备统一管理, 确保正确使用及良好运作。
成品保护:对于已经完成的贴砖区域在投入使用之前根据实际情况采取保护措施, 确保没有易污染的溶剂粘到砖面, 或者尖锐物质撞击, 可采用垫木板或铺隔膜等措施。
2) 质量验收和检验标准按国家现行施工验收规范和防腐工程相关标准进行。
3) 施工过程中做好相关资料的成型收集和整理工作, 就本工程而言必须进行基层隐蔽验收, 验收合格后方进入下道工序。
4) 施工过程中应严格按照国家现行施工验收规范进行操作:相邻地砖表面高差小于1.5 mm, 表面平整度控制在2m靠尺等于或小于3 mm, 地砖表面观感要求顺缝均匀顺直无曲折, 横向丁缝应按地砖居中均匀分配, 并平行推进。地坪坡度位置按设计要求。
5) 为确保施工质量:首先, 必须保证混凝土层表面平整度, 在此基础上根据各房间墙体间距离及相关车间位置关系进行实地放线, 打出控制大方框, 同时预留出设备基础及穿楼层管道位置;其次沿墙角四周铺贴控制地砖并兼顾地坪找坡及地坪作方问题, 选择最佳裁砖方案;大面积铺贴前进行地面清理, 确保黏结效果, 杜绝施工过程中黏结材料等对瓷砖表面造成污染;根据四周控制地砖沿顺缝按四条进行后退式推进, 顺缝控制由两端控制地砖引麻线矫正, 丁缝由地面大方格及顶端控制地砖及时用铝合金靠尺进行控制和矫正, 表面平整度的控制采用铝合金靠尺进行控制;地砖铺贴完成后, 间隔一天以上方可进行环氧基Novolac Grouting材料嵌缝施工, 嵌缝施工由里向门口方向推进, 派专人用洁净棉布或白毛巾进行擦缝处理, 擦缝过程应注意人员后退式站位和平行交接人员搭接, 避免遗漏。
防酸环氧树脂的应用涉及现代化各个领域, 化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、地面, 贮槽、设备等;重要的能源工业:天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等。每年世界上约有40%以上的环氧树脂用于制造环氧涂料, 其中大部分用于防腐领域, 环氧防腐涂料是目前世界上用得最为广泛、最为重要的重防腐涂料。
摘要：德国拜耳集团在上海化工区 (漕泾) 工厂生产车间需要在酸性环境下使用, 通过防腐蚀施工处理达到使用要求。本文结合工业厂房楼地面耐酸防腐工程施工过程介绍了施工工艺流程、施工方法及施工中应注意的问题。
关键词：化学腐蚀,涂装, 基层处理,施工方案,施工材料,涂布率
参考文献