國內熱固性樹脂材料防腐處理現狀 (一)

一、綜述
1、腐蝕而造成的損失占國民經濟總產值的3%左右;
2、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;
3、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;
4、FRP在防腐蝕應用:紙漿與造紙、冶煉、氯堿工業、化肥工業、污水/ 水處理,電力系統及環保市政等各方面;
5、FRP優點:綜合性能和經濟性;
6、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、腐蝕形態分析
FRP產品的腐蝕形態,主要是2種形式,即物理腐蝕和化學腐蝕:
1、物理腐蝕(介質在FRP中的擴散滲透機理)
①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;
②是否易發生物理腐蝕,用溶脹或溶解來解釋;
③影響FRP滲透的主要因素是玻璃纖維、樹脂基體及界面。
2、化學腐蝕
該腐蝕形態是指高聚合物分子的降解,發生了化學鍵的斷裂。主要分為水解和氧化。
三、國內熱固性樹脂材料防腐蝕現狀
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),用量大,品種多;環氧樹脂;呋喃樹脂;酚醛樹脂。
1、環氧樹脂
①優點:優良的粘接強度和物理力學性能,較好的耐堿性;
②缺點:一般采用胺類固化劑進行常溫固化環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境影響較大。
2、酚醛樹脂
①優點:具有耐酸好、耐有機溶劑和耐較高溫度的特點;
②缺點:施工工藝差和抗滲性差,一般僅適用于加壓、加熱的模壓工藝。
3、呋喃樹脂
①優點:應用于環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。
②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。
4、不飽和樹脂(UPR)
國內常用的不飽和樹脂(UPR)有:雙酚A型、二甲苯樹脂、氯化樹脂和乙烯基樹脂:
①雙酚A型樹脂:牌號有有197、3301,323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,和斷裂延伸低、脆性(80年代后逐漸被乙烯基樹脂所取代);
②902樹脂:具有特出的耐硫酸、硝酸特性,優良的耐酸性、堿性,同時價格低廉;耐溫性不高(使用溫度小于70度),可代替環氧樹脂。
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,防腐蝕機理為反應生成“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。
④乙烯基樹脂(Vinyl ester resin,簡稱VE):是由甲基丙烯酸與環氧樹脂反應而成,優良耐熱、機械及化學性能及UPR樹脂的優良工藝性,富晨VE產品:雙酚A環氧型、酚醛環氧型、阻燃型、零收縮型等產品。
四、乙烯基產品
1、常規型乙烯樹脂
主要有854、884、882等品種。
①854乙烯基特點:高拉斷裂延伸率、氣干性好、耐腐蝕性更好的特點;
②854的制品具有較高的層結結合力和與玻璃纖維的良好的浸潤性;
③879的樹脂耐堿性突出,試驗與客戶反饋表明耐堿性優于國外進口產品;
④適合無后固化條件的廠家、大型制品的制作或現場制作等情況。
854乙烯基與國內外常用的乙烯基的性能比較

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。