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國(guó)內(nèi)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(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的3%左右
一、綜述：
? 腐蝕而造成的損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的3%左右；
? 金屬陰極保護(hù)較為成熟，在非金屬防護(hù)材料方面還是較落后；
? 復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)塑料（FRP）在防腐蝕中使用比例大在增大；
? FRP在防腐蝕應(yīng)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(diǎn)：綜合性能和經(jīng)濟(jì)性；
? FRP材料耐腐蝕應(yīng)用中的兩個(gè)關(guān)鍵問題是：
①、產(chǎn)品基材的選擇；②、防腐蝕處理方法。
二、腐蝕形態(tài)分析：
FRP產(chǎn)品的腐蝕形態(tài)，主要是兩種形式，即物理腐蝕和化學(xué)腐蝕：
2．1介質(zhì)在FRP中的擴(kuò)散滲透機(jī)理（物理腐蝕）：
? 根據(jù)擴(kuò)散機(jī)理分為：介質(zhì)分子在聚合物大分子鏈間的擴(kuò)散，即分子水平上的擴(kuò)散和介質(zhì)在聚合物內(nèi)的微孔、裂縫或其它空隙的所謂毛細(xì)擴(kuò)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(xué)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(xué)鍵的斷裂。主要分為水解和氧化。
三、國(guó)內(nèi)的熱固性樹脂材料防腐蝕現(xiàn)狀：
國(guó)內(nèi)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(diǎn)：? 優(yōu)良的粘接強(qiáng)度和物理力學(xué)性能；
? 較好的耐堿性；
缺點(diǎn)：? 一般采用胺類固化劑進(jìn)行常溫固化環(huán)氧樹脂在酸性介質(zhì)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(diǎn)：? 具有耐酸好、耐有機(jī)溶劑和耐較高溫度的特點(diǎn)；
缺點(diǎn)：? 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(diǎn)： ? 應(yīng)用于環(huán)氧樹脂或高度耐腐蝕UPR不能解決的場(chǎng)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(duì)有機(jī)溶劑及廢物處理等。
缺點(diǎn)： ? 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(diǎn)：
? 保持呋喃樹脂良好的耐腐蝕性能；
? 改善的施工工藝性（可調(diào)節(jié)使用“凝膠”時(shí)間）；
? 降低固化處理要求，改善固化水平；
? 推薦結(jié)構(gòu)：在鋪層結(jié)構(gòu)上采用呋喃+環(huán)氧呋喃+環(huán)氧的構(gòu)造。
3．4不飽和樹脂（UPR）
國(guó)內(nèi)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(hào)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(jī)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(shí)價(jià)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(qiáng)氧化性介質(zhì)）；
? 同時(shí)又具有良好的阻燃性；
? 其防腐蝕機(jī)理：反應(yīng)生成“氯奶油”的屏障保護(hù)作用。
? 唯一原料商美國(guó)OXYCHEM公司在中國(guó)的合作伙伴——上海富晨；
? 791H樹脂應(yīng)用在國(guó)內(nèi)的多家氯堿廠和化學(xué)廠工程中。
3．4．4乙烯基樹脂（ Vinyl ester resin，簡(jiǎn)稱VE）：
? 是由甲基丙烯酸與環(huán)氧樹脂反應(yīng)而成；
? 優(yōu)良耐熱、機(jī)械及化學(xué)性能及UPR樹脂的優(yōu)良工藝性（具體見圖1）；
? 富晨VE產(chǎn)品：雙酚A環(huán)氧型、酚醛環(huán)氧型、阻燃型、零收縮型等產(chǎn)品。
四、乙烯基產(chǎn)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(diǎn)：高拉斷裂延伸率、、耐腐蝕性更好的特點(diǎn)；
? 820的制品具有較高的層結(jié)結(jié)合力和、氣干性好；
? 879的樹脂耐堿性突出，試驗(yàn)與客戶反饋表明耐堿性優(yōu)于國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品；
? 適合無后固化條件的廠家、大型制品的制作或現(xiàn)場(chǎng)制作等情況；
下表是854乙烯基與國(guó)內(nèi)外常用的乙烯基的性能比較：
|
|
國(guó)外一著名產(chǎn)品 |
854乙烯基 |
國(guó)內(nèi)乙烯基 |
|
|
指標(biāo) |
實(shí)值 |
|||
|
HDT ℃ |
99-104 |
99 |
102 |
105 |
|
抗張強(qiáng)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(zhǎng)率% |
5-6 |
4.7 |
4.8 |
2 |
|
彎曲強(qiáng)度Mpa |
110-124 |
116 |
115 |
72 |
|
彎曲模量Gpa |
3.1 |
3.6 |
3.7 |
3.2 |
|
沖擊強(qiáng)度KJ/m2 |
5-8 |
7.6 |
8.2 |
6.0 |
*國(guó)外VE的標(biāo)值測(cè)試方法是按ASTM標(biāo)準(zhǔn)，我們實(shí)測(cè)是按GB方法進(jìn)行，下同。
4．2耐高溫型乙烯基（898酚醛環(huán)氧乙烯樹脂）
|
|
國(guó)外一著名產(chǎn)品 |
898乙烯基 |
國(guó)內(nèi)乙烯基 |
|
|
指標(biāo) |
實(shí)值 |
|||
|
HDT ℃ |
149-154 |
137 |
150 |
120 |
|
抗張強(qiáng)度Mpa |
85 |
59 |
70 |
缺 |
|
抗張模量Gpa |
3.6 |
3.6 |
3.5 |
缺 |
|
斷裂伸長(zhǎng)率% |
3-4 |
2.0 |
2.2 |
2-3 |
|
彎曲強(qiáng)度Mpa |
131 |
116 |
122 |
缺 |
|
彎曲模量Gpa |
3.8 |
3.9 |
4.1 |
缺 |
|
沖擊強(qiáng)度KJ/m2 |
2-4 |
7.6 |
7.0 |
4.8 |
898樹脂的特點(diǎn)：
? 特高的HDT，并具有良好的力學(xué)性能；
? 良好的耐溶劑性及耐強(qiáng)氧化性介質(zhì)；
? 目前在國(guó)內(nèi)外的幾個(gè)脫硫工程、高溫?zé)焽?、電廠項(xiàng)目等中得到大量應(yīng)用；
4．3化學(xué)阻燃乙烯基樹脂（892樹脂）
? 化學(xué)反應(yīng)性阻燃乙烯基樹脂；
? 良好的耐腐蝕性的同時(shí)，更具有好的阻燃性；
? 純樹脂的澆鑄體的氧指數(shù)（OI）達(dá)39.0，煙滅度符合GB標(biāo)準(zhǔn)；
? 具有操作方便，以及經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。
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(diǎn)；
? 樹脂澆鑄體的線收縮率為0.015%；
? 經(jīng)80℃2小時(shí)后固化處理后為0.160%；
? 市場(chǎng)上的樹脂經(jīng)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(shí)可省略玻璃鋼隔離層；
? 適合用作碳鋼等金屬基體的內(nèi)襯
? 適合耐沖擊FRP制品，適合制作纖維增強(qiáng)頭盔等制品。
|
項(xiàng) 目 |
數(shù) 值 |
測(cè)試方法 |
|
拉伸強(qiáng)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(qiáng)度 MPa |
110 |
GB2570－95 |
|
彎曲模量 MPa×103 |
3.45 |
GB2570－95 |
|
沖擊強(qiáng)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(chǎn)品（尤其是乙烯基樹脂）的應(yīng)用：
|
礦冶行業(yè) |
電解槽、吸收塔、煙道、電除霧器、風(fēng)機(jī)、清洗槽 |
|
化學(xué)工業(yè) |
管道、貯罐、 |
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