7 低苯乙烯挥发技术
乙烯基树脂一般含有35%左右的苯乙烯单体,而苯乙烯的蒸汽压较低,因此在手糊成型和喷射成型中,树脂是一层层地铺复于开口模具上的,特别是喷射成型,树脂一部分成雾状,因而在树脂充分固化之前,苯乙烯不断从树脂中挥发出来,这样在造成苯乙烯损失的同时,更是污染了环境,也是造成了对工人的健康损害,因此各国相继提高了对于苯乙烯阈限值(TLV)的要求,因此对于以苯乙烯为稀释单体的不饱和树脂包括乙烯基树脂,要努力寻求一种低苯乙烯挥发技术(LSE)以解决这个问题,原来一些厂家和国家采用添加石蜡等作为挥发抑制剂,但易造成铺层间的分层,但对于21世纪早期的发展的趋势是:一是采用一种附着促进剂的化合物,可为丙烯酸、带2个烃基(含双键的疏水醚或酯)等;二是采用蒸汽压相对较高的单体,如甲基苯乙烯或乙烯基甲苯等;三是分子结构等方式,或是在保持总体性能的同时使主链分子的缩短,以降低苯乙烯用量,或是通过在分子链段上引入其它基团或者是链段,使树脂内部分子间的相互作用进一步降低苯乙烯的挥发等。在多年的研究和试验基础上,世界上许多的生产商相继推出了各具特色的低苯乙烯挥发性技术。这个技术可广泛的应用于树脂胶衣、绝缘应用等方面,尤其是在中高温成型的绝缘应用。
4耐高温型乙烯基树脂
乙烯基树脂的分子骨架是环氧树脂,若采用酚醛环氧树脂作为原料,则合成的NOVOLAC型乙烯基树脂具有良好的耐腐蚀性、耐溶剂性及耐高温型,我们对国内外的**厂家的酚醛环氧乙烯基酯树脂按中国国家有关标准测试,结果表明,这些树脂的热变形温度(HDT)均在132-137℃之间,而国内一些厂家的酚醛环氧乙烯基树脂的热变形温度则更低,要低于125℃,但在一些工业实践应用中,刚对树脂的耐热性提出了更高的要求,而21世纪初期国内外少数厂家如上海富晨提供的高交联密度型乙烯基树脂898的热变形温度可达到150℃以上,该类型树脂分子结构已作改性,优化了树脂的耐热特性,苯乙烯含量也作了合理调满足实际使用要求。较常规的酚醛环氧乙烯基树脂具有更高的耐温温度,可长期应用于200℃气相的强腐蚀环境,同时我们的使用经验表明,该类型型树脂可在2-3min内承受300℃的温度冲击,该*特应用是绝缘应用中,可完全达到C级绝缘等级以上。
该类型树脂可以广泛的应用于一些冶炼、电力脱硫(FGD)设备等高温应用,如冷却塔、烟囱和化学管道等,同时该类型树脂也具有耐强溶剂、强氧化性介质的特点。
乙烯基树脂种类比较多,但根据环氧基团的不同分为双酚A环氧乙烯基树脂和酚醛环氧乙烯基树脂。前者具有很好的耐化学腐蚀性能,较高的延伸率和韧性,工艺性能好,广泛应用耐腐蚀玻璃钢和防腐工程。后者含有多个稳定的苯环,固化后交联密度大,耐热性能和耐腐蚀性能较好,在耐氧化性酸、含氯溶液和**溶剂方面优异。在酸洗项目中氧化性强、温度较高时一般选用酚醛环氧乙烯基树脂。但在实际施工中由于易受工矿条件、施工等因素的影响,希望有更耐高温的树脂出现,以获得更加满意的效果。较近开发的高交联密度乙烯基树脂,热变形温度高达155℃,在耐温和耐氧化性介质条件下有更好的实际使用效果。
在防腐蚀施工中,无论内衬玻璃钢工艺,还是树脂砂浆施工工艺,均要求树脂有较小的固化收缩率,以减小树脂在固化过程中产生的收缩内应力,从而减少腐蚀失效隐患的产生。因此在防腐蚀施工中要求树脂的收缩率不能太大,否则可能会导致玻璃钢衬里“脱壳”,而引起防腐蚀失效。根据工程需要所开发的低收缩双酚A乙烯基树脂,固化收缩率为0.014%,比常规乙烯基树脂小的多,与基础的粘结性好,具有很好的耐化学介质腐蚀、和填料的相容性好,更适合酸洗项目地坪、地沟和地坑的防腐蚀。
1低收缩型乙烯基树脂的发展
乙烯基酯树脂作为不饱和聚酯树脂的范畴,活性较高,固化反应速度较快,造成乙烯基酯树脂固化后有较大的固化收缩率,一般不饱和聚酯树脂(包括常规乙烯基树脂)固化时收缩较大,可达到7-10%左右的体收缩,随着国内外对于高性能树脂技术要求的提高,希望寻找一些固化收缩较低的乙烯基酯树脂,这是一个21世纪初期国内外许多厂家努力寻求的技术突破点。 低收缩树脂的机理较为复杂,而原来一些厂家为了克服树脂的固化收缩,通过加入低收缩添加剂(LPA)的方法来达到目的,但有其应用的局限性,而更多的厂家是努力通过树脂合成方法以及分子设计水平上来解决这个技术问题,
**低收缩环氧乙烯基酯树脂以其具有的足够的机械强度和刚度、足够的尺寸稳定性、耐热循环、耐腐蚀的*特性能更好的满足高品质FRP产品的要求。
2耐冲击型乙烯基酯树脂:
乙烯基酯目前应用较多的场合是耐腐蚀场合,但是由于乙烯基树脂中具有较多的仲羟基,可以改善对玻璃纤维的湿润性与粘结性,提高了层合制品的力学强度;另外在分子两端交联,因此分子链在应力作用下可以伸长,以吸收外力或热冲击,表现出耐微裂或开裂。因此,乙烯基树脂在一些要求高力学性能、耐冲击场合中得到应用,但是常规的乙烯基树脂在耐力学冲击方面还是有待于提高的,尤其是采用富马酸性改性的一些乙烯基树脂,因为该类型树脂的固化交联密度高,交联点间的分子链段较短,所以耐冲击性能较差。在这些树脂的合成设计中,要求树脂分子主链上的醚键较多,这样能够充分的提高树脂的耐冲击性,2013年又出现了另外一种方式,即在通过橡胶改性,即采用端羧基丁腈橡胶(CTBN)和丁腈橡胶(BNR)增韧甲基丙烯酸型环氧乙烯基酯树脂,在此之后国内外也就后种方法作了不少的工作,自然橡胶改性乙烯基树脂的延伸率等得到大幅度的提高,可以达到12%。