혁신적인 에폭시 페놀 알킬화 아민 코팅: 단열재 하 부식(CUI) 방지의 새로운 패러다임

코팅 기술은 매일 진화하고 있으며, 업계에서 가장 심각한 우려 사항을 해결하기 위해 점점 더 정교한 솔루션이 개발되고 있습니다. 중요한 코팅 응용 분야의 한 분야에서 흥미로운 변화가 일어나고 있습니다. 단열재 하 부식(CUI)을 방지하고 내열성을 제공하는 데 사용되는 에폭시 페놀 코팅의 현재 문제를 해결하기 위한 새로운 솔루션에 의해 주도되고 있습니다.

에폭시 페놀 알킬화 아민 코팅 또는 알킬화 아민 에폭시 코팅으로 알려진 새로운 코팅 그룹은 기존 에폭시 페놀 코팅에 비해 몇 가지 주요 이점을 보여줍니다. 이러한 이점은 가장 품질 지향적이고 비용 효율적인 방식으로 내열성과 CUI 예방을 추구하는 적용자들에게 이해하는 것이 중요합니다. (관련 자료: 단열재 하 부식의 높은 비용에 대한 2단계 솔루션.)

에폭시 페놀 코팅 개요

에폭시 페놀 코팅은 CUI 방지와 내열성 제공을 위한 역사적인 선택이었습니다. 일반적으로 비스페놀 A, 비스페놀 F, 노볼락 수지로 만들어집니다. 경화 단계에서 높은 수준의 가교 결합을 거치는 것으로 알려져 있습니다. 이 가교 결합은 에폭시 페놀 코팅에 우수한 내식성과 내열성을 부여합니다.

알킬화 아민 에폭시 코팅이 우수한 성능을 제공하는 방식

최근 연구에 따르면 에폭시 페놀 코팅이 CUI로부터 좋은 보호와 높은 수준의 내열성을 제공하지만, 알킬화 아민 에폭시 코팅을 사용하면 많은 생산 및 품질 관련 이점이 있습니다. 한 가지 핵심 이점은 알킬화 아민 에폭시 코팅의 더 빠른 경화 특성으로 가능한 생산성 증가입니다. 알킬화 아민 에폭시 코팅은 페놀 코팅보다 만졌을 때 더 빨리 건조할 뿐만 아니라 경화 건조 상태에 더 빨리 도달하고 오버코팅이 허용되는 최소 시간이 더 짧습니다. 표 1과 표 2의 차이는 이러한 시간 절약 이점을 강조합니다.

표 1과 2. 기존 에폭시 페놀 코팅과 알킬화 아민 에폭시 코팅의 비교.

이러한 시간 절약은 작업 흐름 개선에 매우 중요합니다. 코팅되는 제품이 작업장에서 현장으로 더 빠르게 이동할 수 있게 하여 최종 사용 지점에서의 병목 현상을 줄이기 때문입니다. 작업장에서 더 빨리 내보내는 것은 생산 시설의 병목 현상도 줄일 수 있습니다.

위 표에서 또 다른 핵심 이점과 주목할 만한 점은 허용 온도 범위입니다. 기존 에폭시 코팅은 최저 도포 온도가 10°C(50°F)로 제한되는 반면, 알킬화 아민 코팅은 영하 온도에서도 성공적으로 도포할 수 있습니다. 그뿐만 아니라, 알킬화 아민 에폭시 코팅이 도포된 영하 온도 상황에서도 전반적으로 페놀 에폭시 코팅이 15°C(59°F)에서 도포된 것보다 더 빠른 경화 시간을 보였습니다.

알킬화 아민 에폭시 코팅으로 품질 개선

알킬화 아민 에폭시 코팅을 페놀 에폭시 코팅 대신 사용할 때 품질 향상도 실현할 수 있습니다. 주목할 만한 품질 개선 중 하나는 건조 피막 두께(DFT)와 크래킹 관련입니다. 기존 페놀 에폭시 코팅은 크래킹이 시작되기 전 건조 피막 두께에 대한 허용 오차가 좁은 반면, 알킬화 아민 코팅은 더 넓은 두께 범위를 견딜 수 있어 크래킹 위험을 줄입니다(표 3과 4). 이는 필요한 작업자 기술 수준도 줄여 잠재적으로 교육 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.

표 3. 기존 에폭시 페놀 코팅의 DFT 과도 도포 허용 오차.

표 4. 새로운 알킬화 아민 에폭시 코팅의 DFT 과도 도포 허용 오차.

크래킹 저항성 외에 알킬화 아민 에폭시 코팅이 페놀 에폭시 코팅보다 자랑하는 또 다른 품질 개선은 CUI 예방에서의 우수한 성능입니다.

아민 경화 에폭시 코팅의 이점을 강조하는 사례 연구

알킬화 아민 에폭시 코팅 사용의 이점을 강조하는 한 사례 연구는 해양 구조물 제조업체와 관련이 있습니다. 알킬화 아민 에폭시 코팅 시스템을 채택함으로써, 그들은 비단열 및 단열 탄소강과 스테인리스 강 기판 모두에 대해 따르던 코팅 사양의 복잡성을 크게 줄일 수 있었습니다.

확보한 이점에는 온도 모니터링 요건 감소가 포함되며, 이는 난방 비용 감소로 이어졌고, 다양한 코팅 베이스 소재와 경화제의 재고 관리 및 추적 감소, 수리 필요 시 수리 절차 간소화가 포함됩니다.

그림 1. 알킬화 아민 에폭시 기술로 코팅된 파이프 스풀.

그림 2. 알킬화 아민 에폭시 기술로 코팅된 파이프 스풀.

아민 경화 에폭시 코팅의 이점을 강조하는 또 다른 실제 사례는 주요 다운스트림 오일 및 가스 운영업체에서 찾을 수 있습니다. 이 회사는 주변 온도에서 작동하는 용기를 보호하기 위해 설계된 코팅이 스팀 아웃 조건을 경험한 후 고장 나기 시작했다는 것을 발견했습니다. 그 결과, 현장 엔지니어는 주변 온도에서 매우 우수한 성능을 발휘할 뿐만 아니라 연간 유지보수 스팀 아웃 프로그램에서 마주치는 훨씬 더 높은 온도(최대 약 204°C(400°F))도 견딜 수 있는 코팅 솔루션을 찾고 있었습니다.

알킬화 아민 에폭시는 우수한 주변 온도 내식성 성능과 고온 저항성을 모두 가지고 있어 선택되었습니다. SSPC SP10 "니어 화이트 블라스트 클리닝" 표준으로 준비된 탄소강에 에어리스 스프레이 펌프를 사용하여 유지보수 셧다운 동안 2 x 4밀 DFT의 2코트 시스템이 도포되었습니다. -5°C(23°F)까지 경화할 수 있는 능력은 온도가 밤새 크게 떨어졌을 때도 코팅이 단단한 피막으로 건조되었음을 의미했습니다. 이는 프로젝트 일정에 영향을 주지 않았음을 보장했습니다. 알킬화 아민 에폭시의 사용 용이성과 운영 유연성은 이 유지보수 프로젝트의 주요 이점으로 간주되었습니다.

출처: AkzoNobel

결론

알킬화 아민 코팅은 고온 또는 단열재 하 부식(CUI) 가능성이 있는 응용 분야에서 코팅 공정에 혁명을 일으킬 잠재력을 가지고 있습니다. 건조 및 경화 시간 단축과 더 넓은 도포 온도 허용 범위를 통한 생산성 이점, 크래킹에 대한 우수한 저항성과 같은 품질 개선이 결합되어 알킬화 아민 코팅이 현재 코팅 공정의 불량 품질 비용을 줄이고 생산량을 늘리는 데 적합함을 보여줍니다.

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참고: 이 기사는 Journal of Protective Coatings & Linings에 원래 게재된 것에서 각색되었으며, 저자인 Dr. Mike O'Donoghue와 Vijay Datta의 허가를 받아 재인쇄되었습니다.