[发明专利]矿棉产品的用途

说明书

本发明描述了使金属结构隔热的同时抑制腐蚀的矿棉产品，该矿棉产品包含矿物纤维，该矿物纤维由固化的粘合剂组合物产生的粘合剂粘结，所述粘合剂组合物包含疏水剂，所述疏水剂包含：至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷的反应性硅氧烷树脂。

技术领域

本发明涉及包含矿物纤维的矿棉产品作为金属结构的隔热材料的用途，所述矿物纤维由粘合剂组合物的固化形成的粘合剂粘合，所述粘合剂组合物包含疏水剂，所述疏水剂包含至少一种有机硅(silicone)化合物，以在对金属结构进行隔热的同时抑制腐蚀。本发明还涉及用于矿物纤维的粘合剂组合物、包含由所述粘合剂组合物的固化产生的粘合剂粘结的矿物纤维的矿棉产品以及用于生产这种矿棉的方法，所述粘合剂组合物包含这种疏水剂，所述方法包括使所述矿物纤维与所述粘合剂组合物接触的步骤。

背景技术

腐蚀是由于金属与周围环境间的化学反应而导致的金属劣化。腐蚀涉及将金属转化为化学上更稳定的形态，例如氧化物、氢氧化物或硫化物。

钢的腐蚀在水和氧气的存在下发生。钢零件的腐蚀是一个重要的经济问题，通常会构成钢结构维护和更新成本的主要部分。

一个非常特定的问题是保温层下腐蚀(CUI)问题，该问题会影响被隔热材料热隔离的钢部件。通常隔热钢结构以避免热量损失。对于比周围环境温度高或低得多的钢结构，可能需要这种隔热材料。尤其是，CUI在隔热的钢结构，例如石油和天然气行业的管道中发生，该钢结构会经历周期性的温度变化。

由于在水和氧气的存在下发生钢的腐蚀，因此与钢结构接触的水的存在是导致腐蚀的主要因素。由于钢结构周围的隔热材料为了避免热量损失，往往使水与钢结构的接触时间长于没有周围隔热材料的情况下的接触时间，因此此类隔热材料会加剧腐蚀。钢通常在0℃至175℃的温度范围内易受CUI影响。最常发生的CUI类型是碳钢的全面腐蚀和点蚀，如果湿隔热体与碳钢接触则可能发生；奥氏体不锈钢的外部应力腐蚀追踪(ESCT)是一种主要由雨水中的水溶性氯化物的作用或隔热不符合适当要求而引起的特殊腐蚀类型。由于被腐蚀的表面大部分被隔热系统遮盖，所以直到移除隔热体进行检查或金属失效导致事故时才观察到腐蚀的表面，因此尽可能地控制CUI是非常重要的。

为了避免CUI，隔热钢结构通常被附加的覆层所覆盖，以防止水进入。然而，经验表明，水经常通过覆层系统中的故障或损坏进入，或者通过温度循环变化的结构中的潮湿空气进入。水也可能通过非密封的配件在内部与钢结构接触，或者在外部发生水灾等事件时与钢结构接触。

为了避免CUI，通常通过在钢制零件上覆盖保护层(例如用诸如锌或铝与其他金属)来保护钢结构(如石油和天然气行业中的管道)免受腐蚀。然而，这样的涂层决不是完全的保护层，并且这些保护措施可能是非常昂贵的，所以对于大量的管道系统在经济上可能是不可接受的。

先前曾尝试使用矿棉产品作为金属结构的隔热材料，并仍然保护其免受CUI影响。减小CUI的最常用方法是使用由添加了矿物油的矿棉粘合剂制备的矿棉产品。通过添加矿物油，可以满足EN13472的防水要求。然而，对于这些矿棉产品，由于吸水率仍然过高，因此对CUI的抑制仍然不能令人满意。此外，这些用作隔热材料的矿棉产品还具有以下缺点：当暴露于较高温度时，吸水率迅速升高至不可接受的水平。对于在石油和天然气工业中将这种隔热材料用于隔热管道而言，这尤其是一个问题，因为这些管道中的工作温度经常超过150℃。在这些条件下，这些隔热材料的防水性能迅速丧失。

与CUI相关的问题可能非常严重，以至于一些公司选择避免对管道进行隔热，即使这会导致运行的能源效率极低。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种金属结构的隔热体，其允许这种结构的有效隔热，同时减小维护成本并优化该结构的耐久性。

特别地，本发明的目的是提供一种金属结构的隔热体，能够实现这种结构的有效隔热的同时减小金属结构的腐蚀。