1 引 言
乙烯基酯树脂是由环氧树脂和丙烯酸及其衍生物反应所生成的树脂。其工艺性能与不饱和聚酯树脂相似,化学结构与环氧树脂相近。乙烯基酯树脂由于耐腐蚀性、耐热性、耐疲劳性能优良,已被广泛用于防腐贮罐、管道、塔、槽、器、衬里、地面、烟囱、废气脱硫、气体过滤等方面,且应用领域越来越广。
国外乙烯基酯树脂于1960年前后商品化。中国的乙烯基酯树脂是在1982年研制成功后批量生产的。乙烯基酯树脂作为不饱和聚酯树脂中的一个性能优异的新品种,现已经获得很大发展,在国外已占不饱和聚酯树脂总产量的10%以上。
本文试图通过对乙烯基酯树脂耐腐蚀性能的阐述和典型应用为广大的防腐业同行提供参考。
2优异的耐腐蚀性能
2.1 耐腐蚀原理
酯键易受化学侵蚀发生水解,因此,树脂分子中酯键的数量和分布位置决定着树脂的耐蚀性。乙烯基酯树脂分子结构式如下:
非乙烯基酯型不饱和聚酯树脂,不仅酯键多,而且在分子主链上反复出现,一旦受到侵蚀,分子主链将四分五裂,其防腐性和其他性能将迅速降低或丧失。例如双酚A-反丁烯二酸聚酯树脂,当n=6时,其酯键数量为2n+l,多达13处。
乙烯基酯树脂分子结构中只有两个酯键,受侵蚀部位少得多,且酯键位于分子两端,当受到侵蚀断裂时,分子结构括弧内的大体积环氧分子链不受破坏。而环氧部分的醚键,在许多化学环境中是很稳定的,有良好的耐腐蚀性。分子结构中的甲基能保护酯键,提高了抗水解腐蚀性能。
2.2耐腐蚀数据
日本昭和高分子株式会社,是世界上最早生产乙烯基酯树脂的公司之一,对乙烯基酯树脂进行了500多种化学介质的腐蚀测试。现将部分数据摘录如表1。表中R- 800为高耐腐蚀型:H- 600为高耐腐蚀、耐氧化、耐热、耐溶剂型;S- 500为高耐腐蚀、难燃型。
3应用
3.1 国内应用惰况
国内最早使用乙烯基酯树脂的防腐工程,应是1981年竣工的烟台合成革厂异氰酸酯工程。使用的乙烯基酯树脂是日本昭和高分子株式会社生产的H- 600。该工程中,用乙烯基酯树脂生产的各种规格玻璃钢管道60多km;各种规格的罐、塔、槽、器共54个,其中有50 1113和386 m3组装式大型玻璃钢贮罐各2个,详见表2。
表2内的乙烯基酯树脂玻璃钢设备,在盐酸介质中运转,原设计寿命为15 a,20 a已经过去,多数仍在继续使用,由此足以证明乙烯基酯树脂耐腐蚀的优异性能。
我国于1984年研制成功了“外缠钢缆组装立式玻璃钢贮罐”,这种用乙烯基酯树脂生产的贮罐在全国已有100多台用在各种防腐工程中。
在烟台合成革厂工程稍后,江西贵溪铜厂工程也用了很多乙烯基酯树脂玻璃钢防腐设备,总质量在330 t以上,其中有直径7.5 m高度10 m以上的洗涤塔2台。
3.2 日本应用情况
20世纪60年代初,日本昭和高分子株式会社的理博骑士树脂(乙烯基酯树脂)投产后,很快在防腐领域得到广泛应用,现将用昭和乙烯基酯树脂生产的部分设备介绍如下。
4结论
乙烯基酯树脂可视为改性的环氧树脂。它既有不饱和聚酯树脂固化快、施工方便等良好的工艺性,又具有环氧树脂优良的机械性能、耐腐蚀性能,它在防腐蚀工程中已得到广泛应用。