美國聚合物公司在20世紀70年代末開始研發聚合物複合材料,獲得美國軍方及NASA認可後,將其研製的聚合物複合材料應用於工況特別惡劣的戰術導彈、飛機外露部件、宇航、電子等設施上,效能十分優異;80年代逐漸將該技術應用於電力、石油化工等耐強腐蝕領域,解決了電力脫硫系統的高溫酸液、酸氣腐蝕、石油煉製和磚採的高溫高壓油氣、酸氣、泥漿的強腐蝕和磨損。
大連顧德防腐工程有限公司針對近年來我國脫硫煙囪防腐出現的問題,經過多方面考察,結合脫硫煙氣執行的特點及國外先進的防腐蝕技術,與我國材料權威部門中國科學院國家金屬腐蝕控制工程技術研究中心合作,借鑑美國聚合物複合材料的研究成果與應用經驗,遵循消化、吸收、再創新的技術路線,研發出了一種能夠滿足目前國內煙囪防腐的新型GD-APC雜化聚合結構層材料。
APC雜化聚合結構層使用的是有機-無機雜化聚合材料,是一種高交聯密度的三維空間立體結構防腐蝕材料。APC雜化聚合結構層耐溫性:-40~260℃,在高溫下能維持材料特性;高耐蝕性、高耐磨性、非常好的柔韌性,是繼酚醛樹脂、環氧樹脂、乙烯基酯樹脂不同發展階段後的新階段。APC雜化聚合結構層採用奈米封孔技術,抗滲效能優異。由於材料的結構特性,固化成型後具有阻燃效能;因其固化後的結構中不含易破壞鍵,斷鍵需要很大的能量,因此,其抗強腐蝕老化效能高出一半有機數值一個等級。
目前常見的環氧基和乙烯酯聚合物的分子結構上只有二個官能團,基團之間間隙較大、交聯密度小,且其分子結構上含有大量羧基和酯基等薄弱基團,易被腐蝕介質進攻,導致破壞。煙囪防腐中而APC雜化聚合材料是由20多個官能度相互作用形成700多個交聯點的高交聯密度環狀立體空間網格結構,它的玻璃化溫度高達200℃。這種有機-無機雜化的結構不含有羥基、酯基等薄弱基團,分子結構之間只通過醚鍵項鍊,具有抗腐蝕作用強和柔韌性好的雙重功能。有機相(碳鏈)用其柔性來勝無機材料之剛,無機相(矽、硼)以強耐化學性和高溫來補高分子材料之弱,增強相以高韌性、高力承載解決高交聯聚合物的開裂問題。
APC雜化聚合材料具有高交聯密度的環狀的三度立體空間結構,普通環氧及乙烯基酯結構和APC雜化聚合物結構層遮蔽腐蝕。
該結構與其合成樹脂成線性或交聯結構不同,結構緻密,從而阻擋了腐蝕介質的侵入;沒有羥基和酯基,保證了不受性基團侵入而造成的斷鏈和改性;雜化物無序分佈、但分散均勻,既有結構強度,又能分散應力,保證了整體的防腐效果;線膨脹係數與基體一致,保證了對各種工況條件變化的適應性。
從分子結構上可知,雜化聚合物比其他聚合物具有更優異的綜合使用效能,因此,其具有耐各種強化學介質腐蝕、耐高熱衝擊、高耐磨、抗彎曲能力強、表面能低減少積塵、工藝性良好等適合脫硫煙囪防腐的特點。