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國內熱固性樹脂材料防腐蝕處理現(xiàn)狀分析
腐蝕而造成的損失占國民經濟總產值的3%左右
一、綜述：
? 腐蝕而造成的損失占國民經濟總產值的3%左右；
? 金屬陰極保護較為成熟，在非金屬防護材料方面還是較落后；
? 復合材料或纖維增強塑料（FRP）在防腐蝕中使用比例大在增大；
? FRP在防腐蝕應用：紙漿與造紙、冶煉、氯堿工業(yè)、化肥工業(yè)、污水/
水處理，電力系統(tǒng)及環(huán)保市政等各方面；
? FRP優(yōu)點：綜合性能和經濟性；
? FRP材料耐腐蝕應用中的兩個關鍵問題是：
①、產品基材的選擇；②、防腐蝕處理方法。
二、腐蝕形態(tài)分析：
FRP產品的腐蝕形態(tài)，主要是兩種形式，即物理腐蝕和化學腐蝕：
2．1介質在FRP中的擴散滲透機理（物理腐蝕）：
? 根據擴散機理分為：介質分子在聚合物大分子鏈間的擴散，即分子水平上的擴散和介質在聚合物內的微孔、裂縫或其它空隙的所謂毛細擴散；
? 是否易發(fā)生物理腐蝕，用溶脹或溶解來解釋；
? 影響FRP滲透的主要因素是玻璃纖維、樹脂基體及界面。
2．2化學腐蝕：
該腐蝕形態(tài)是指高聚合物分子的降解，發(fā)生了化學鍵的斷裂。主要分為水解和氧化。
三、國內的熱固性樹脂材料防腐蝕現(xiàn)狀：
國內耐腐蝕熱固性樹脂主要是四種材料：
? 不飽和聚酯樹脂（UPR）（用量最大，品種也最多）；
? 環(huán)氧樹脂；
? 呋喃樹脂；
? 酚醛樹脂。
3．1環(huán)氧樹脂：
優(yōu)點：? 優(yōu)良的粘接強度和物理力學性能；
? 較好的耐堿性；
缺點：? 一般采用胺類固化劑進行常溫固化環(huán)氧樹脂在酸性介質下的
耐腐蝕性較差；
? 粘度較大，施工麻煩；
? 固化劑品種的毒性及受環(huán)境影響較大。
3．2酚醛樹脂：
優(yōu)點：? 具有耐酸好、耐有機溶劑和耐較高溫度的特點；
缺點：? 施工工藝差和抗?jié)B性差（一般僅適用于加壓、加熱的模壓工藝）
3．3呋喃樹脂：
優(yōu)點： ? 應用于環(huán)氧樹脂或高度耐腐蝕UPR不能解決的場合；
（如耐高溫下的堿腐蝕及溶劑性好）；
? 高溫下代替稀有金屬材料如蒙乃爾，特別對有機溶劑及廢物處理等。
缺點： ? 固化要求高；需要后固化處理等；
? 脆性大、粘接性差及施工工藝性差等。
我司的室溫固化899呋喃樹脂特點：
? 保持呋喃樹脂良好的耐腐蝕性能；
? 改善的施工工藝性（可調節(jié)使用“凝膠”時間）；
? 降低固化處理要求，改善固化水平；
? 推薦結構：在鋪層結構上采用呋喃+環(huán)氧呋喃+環(huán)氧的構造。
3．4不飽和樹脂（UPR）
國內常用的UPR：雙酚A型，芳烴樹脂、氯化樹脂和乙烯基樹脂：
3．4．1雙酚A樹脂：
? 牌號有：有197、3301，323、382等；
? 具有良好的耐酸、一定的耐堿性和較好的綜合機械性能和耐溫性；
? 斷裂延伸低、脆性（80年代后逐漸被乙烯基樹脂所取代）
3．4．902樹脂：
? 特出的耐硫酸硝酸特性；
? 優(yōu)良的耐酸性、堿性，同時價格低廉；
? 耐溫性不高（使用溫度小于70度），可代替環(huán)氧樹脂。
3．4．3氯化樹脂(791H)：
? 防腐蝕性能良好（尤其是耐濕氯氣和強氧化性介質）；
? 同時又具有良好的阻燃性；
? 其防腐蝕機理：反應生成“氯奶油”的屏障保護作用。
? 唯一原料商美國OXYCHEM公司在中國的合作伙伴——上海富晨；
? 791H樹脂應用在國內的多家氯堿廠和化學廠工程中。
3．4．4乙烯基樹脂（ Vinyl ester resin，簡稱VE）：
? 是由甲基丙烯酸與環(huán)氧樹脂反應而成；
? 優(yōu)良耐熱、機械及化學性能及UPR樹脂的優(yōu)良工藝性（具體見圖1）；
? 富晨VE產品：雙酚A環(huán)氧型、酚醛環(huán)氧型、阻燃型、零收縮型等產品。
四、乙烯基產品
4．1 常規(guī)型乙烯樹脂
? 有854、884、882等幾種VE；
? 854乙烯基特點：高拉斷裂延伸率、、耐腐蝕性更好的特點；
? 820的制品具有較高的層結結合力和、氣干性好；
? 879的樹脂耐堿性突出，試驗與客戶反饋表明耐堿性優(yōu)于國外進口產品；
? 適合無后固化條件的廠家、大型制品的制作或現(xiàn)場制作等情況；
下表是854乙烯基與國內外常用的乙烯基的性能比較：
|
|
國外一著名產品 |
854乙烯基 |
國內乙烯基 |
|
|
指標 |
實值 |
|||
|
HDT ℃ |
99-104 |
99 |
102 |
105 |
|
抗張強度Mpa |
76-83 |
81 |
82 |
40.0 |
|
抗張模量Gpa |
3.4 |
3.3 |
3.28 |
3.5 |
|
斷裂伸長率% |
5-6 |
4.7 |
4.8 |
2 |
|
彎曲強度Mpa |
110-124 |
116 |
115 |
72 |
|
彎曲模量Gpa |
3.1 |
3.6 |
3.7 |
3.2 |
|
沖擊強度KJ/m2 |
5-8 |
7.6 |
8.2 |
6.0 |
*國外VE的標值測試方法是按ASTM標準，我們實測是按GB方法進行，下同。
4．2耐高溫型乙烯基（898酚醛環(huán)氧乙烯樹脂）
|
|
國外一著名產品 |
898乙烯基 |
國內乙烯基 |
|
|
指標 |
實值 |
|||
|
HDT ℃ |
149-154 |
137 |
150 |
120 |
|
抗張強度Mpa |
85 |
59 |
70 |
缺 |
|
抗張模量Gpa |
3.6 |
3.6 |
3.5 |
缺 |
|
斷裂伸長率% |
3-4 |
2.0 |
2.2 |
2-3 |
|
彎曲強度Mpa |
131 |
116 |
122 |
缺 |
|
彎曲模量Gpa |
3.8 |
3.9 |
4.1 |
缺 |
|
沖擊強度KJ/m2 |
2-4 |
7.6 |
7.0 |
4.8 |
898樹脂的特點：
? 特高的HDT，并具有良好的力學性能；
? 良好的耐溶劑性及耐強氧化性介質；
? 目前在國內外的幾個脫硫工程、高溫煙囪、電廠項目等中得到大量應用；
4．3化學阻燃乙烯基樹脂（892樹脂）
? 化學反應性阻燃乙烯基樹脂；
? 良好的耐腐蝕性的同時，更具有好的阻燃性；
? 純樹脂的澆鑄體的氧指數(shù)（OI）達39.0，煙滅度符合GB標準；
? 具有操作方便，以及經濟性的特點。
4．4低收縮乙烯基樹脂(891)：
? 樹脂具有低收縮，高韌性和良好粘接性的特殊性能特點；
? 樹脂澆鑄體的線收縮率為0.015%；
? 經80℃2小時后固化處理后為0.160%；
? 市場上的樹脂經后固化處理后的線收縮率為2-3%；
? 適合制作玻璃鋼模具、澆鑄件、密封料和有精確尺寸要求的玻璃鋼制品；
? 適合制作耐腐蝕大理石板材，樹脂混凝土，樹脂砂漿和膠泥
? 與FUCHEM柔性底涂配合，整體地坪制作時可省略玻璃鋼隔離層；
? 適合用作碳鋼等金屬基體的內襯
? 適合耐沖擊FRP制品，適合制作纖維增強頭盔等制品。
|
項 目 |
數(shù) 值 |
測試方法 |
|
拉伸強度 MPa |
75 |
GB2568－95 |
|
拉伸模量 MPa×103 |
3.12 |
GB2568－95 |
|
延伸率 ％ |
3.8 |
GB2568－95 |
|
彎曲強度 MPa |
110 |
GB2570－95 |
|
彎曲模量 MPa×103 |
3.45 |
GB2570－95 |
|
沖擊強度（無缺口）KJ/M2 |
20.2 |
GB2571－95 |
|
Barcol硬度 |
35 |
GB3854－83 |
|
熱變形溫度 ℃ |
95±2 |
GB1634－89 |
五、富晨公司產品（尤其是乙烯基樹脂）的應用：
|
礦冶行業(yè) |
電解槽、吸收塔、煙道、電除霧器、風機、清洗槽 |
|
化學工業(yè) |
管道、貯罐、 |
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