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乙烯基的種類分類特點(diǎn)
國(guó)內(nèi)外乙烯基酯樹脂品種及性能概述</B>
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1.前言 <p><p>
乙烯基酯樹脂是由環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸通過開環(huán)加成化學(xué)反應(yīng)而制得。它保留了環(huán)氧樹脂的基本鏈段,又有不飽和聚酯樹脂的良好工藝性能,它在適宜條件下固化后,表現(xiàn)出某些特殊的優(yōu)良性能。故自二十世紀(jì)六十年代以來,獲得了迅速發(fā)展,首先由美國(guó)殼牌化學(xué)(Shell Chemical)推出Epocrgl品牌,然后在1966年由美國(guó)Dow化學(xué)推出Derakane品牌,緊隨推出的是Ashland化學(xué)的Hetron品牌,以及日本的昭和高聚物株式會(huì)社的Ripoxy品牌,其它的國(guó)外品牌或生產(chǎn)商有AOC、Interplastics等,而國(guó)內(nèi)也研發(fā)自己的乙烯基酯樹脂,因此目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的品牌和種類繁雜,表1.1中列出了國(guó)內(nèi)外幾個(gè)廠家的乙烯基酯樹脂品牌及不同類型產(chǎn)品的牌號(hào)。由于樹脂合成的工藝和方法的不同,乙烯基樹脂的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用也有差別,故本文簡(jiǎn)述乙烯基酯樹脂的品種、性能及應(yīng)用,并加以分類以利于用戶在使用時(shí)判別和對(duì)照。 <p><p>
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2.標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂 <p><p>
標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基樹脂是由甲基丙烯酸與雙酚A環(huán)氧樹脂通過反應(yīng)合成的乙烯基樹脂,已溶于苯乙烯溶液,具體分子結(jié)構(gòu)見圖2..1。該類型樹脂具有以下特點(diǎn): <p><p>
<p>圖2.1 標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂分子結(jié)構(gòu) <p><p>
1、 在分子鏈兩端的雙鍵極其活潑,使乙烯基樹脂能迅速固化,很快得到使用強(qiáng)度,得到具有高度耐腐蝕性聚合物; <p><p>
2、 采用甲基丙烯酸合成,酯鍵邊的甲基可起保護(hù)作用,提高耐水解性; <p><p>
3、 樹脂含酯鍵量少,每摩爾比耐化學(xué)聚酯(雙酚A-富馬酸UPR)少35-50%,使其耐堿性能提高; <p><p>
4、 較多的仲羥基可以改善對(duì)玻璃纖維的濕潤(rùn)性與粘結(jié)性,提高了層合制品的力學(xué)強(qiáng)度; <p><p>
5、 由于僅在分子兩端交聯(lián),因此分子鏈在應(yīng)力作用下可以伸長(zhǎng),以吸收外力或熱沖擊,表現(xiàn)出耐微裂或開裂。 <p><p>表2.1中列出了國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂的典型性能表,其中國(guó)外的產(chǎn)品性能是按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)或其它國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,與中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)的測(cè)試方法有所差別,故我們選取了典型的一國(guó)外產(chǎn)品與富晨公司的854按國(guó)標(biāo)進(jìn)行比較測(cè)試,結(jié)果見表2.2。 <p><p>
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3.阻燃環(huán)氧乙烯基酯樹脂 <p><p>
阻燃乙烯基樹脂一般采用溴化環(huán)氧樹脂合成,分子結(jié)構(gòu)圖見圖3.1。由于樹脂中由于含溴,因此阻燃乙烯基樹脂在具有耐化學(xué)性的同時(shí),又可以阻燃。國(guó)內(nèi)外的幾個(gè)產(chǎn)品的典型性能見表3.1。 <p><p>
<p>圖3.1 阻燃環(huán)氧乙烯基樹脂分子結(jié)構(gòu) <p><p>
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表3.1國(guó)內(nèi)外阻燃乙烯基酯樹脂典型性能 <p><p>
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4.酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂 <p><p>
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表4.1 國(guó)外酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂性能典型性能 <p><p>
<p><p>拉伸強(qiáng)度 <p><p>
Mpa <p><p>拉伸模量 <p><p>
Gpa <p><p>延伸率 <p><p>
% <p><p>彎曲強(qiáng)度 <p><p>
Mpa <p><p>彎曲模量 <p><p>
Gpa <p><p>HDT <p><p>
℃ <p><p>Derakane 470 <p><p>85 <p><p>3.6 <p><p>3-4 <p><p>131 <p><p>3.8 <p><p>149-154 <p><p>Hetron 980 <p><p>88 <p><p>3.3 <p><p>4.2 <p><p>150 <p><p>3.4 <p><p>133 <p><p>Ripoxy 630 <p><p>74 <p><p>- <p><p>2.5-3.0 <p><p>135 <p><p>3.7 <p><p>137 <p><p>Atlac 590 <p><p>90 <p><p>3.5 <p><p>4.0 <p><p>155 <p><p>3.6 <p><p>140 <p><p>Swancor 907 <p><p>82.6 <p><p>3.54 <p><p>2.7 <p><p>134 <p><p>3.9 <p><p>148 <p><p>Dion 9400 <p><p>72 <p><p>3.7 <p><p>3 <p><p>125 <p><p>3.6 <p><p>135 <p><p><p><p>
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表 4.2 酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂的力學(xué)性能(GB標(biāo)準(zhǔn)) <p><p>
<p><p>一國(guó)外產(chǎn)品 <p><p>890乙烯基 <p><p>HDT ℃ <p><p>137 <p><p>130 <p><p>抗張強(qiáng)度Mpa <p><p>59 <p><p>72 <p><p>抗張模量Gpa <p><p>3.6 <p><p>3.45 <p><p>斷裂伸長(zhǎng)率% <p><p>2.75 <p><p>2.73 <p><p>彎曲強(qiáng)度Mpa <p><p>116 <p><p>122 <p><p>彎曲模量Gpa <p><p>3.9 <p><p>3.99 <p><p><p><p>
5.高交聯(lián)密度酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂 <p><p>
為了適應(yīng)耐高溫強(qiáng)度情況的需要,較多廠家對(duì)酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂進(jìn)行了改性,提高了樹脂的交聯(lián)密度和耐熱性能,具有優(yōu)良的耐酸、耐溶劑腐蝕性和抗氧化性能,適用于各種高溫強(qiáng)腐蝕情況,如脫硫裝置(FGD)、高溫?zé)焽璧取T擃愋偷膰?guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家較少,同時(shí)幾個(gè)國(guó)外產(chǎn)品目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)均沒有供應(yīng),因此也不能對(duì)這幾個(gè)樹脂的性能按GB標(biāo)準(zhǔn)作一測(cè)試比較。表4.1中列出了國(guó)外幾個(gè)產(chǎn)品的典型性能,表4.2中列出898樹脂的力學(xué)測(cè)試性能,表中的各項(xiàng)性能指標(biāo)是按中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)進(jìn)行。 <p><p>
<p>6.柔性乙烯基酯樹脂 <p><p>
為了適應(yīng)各種防腐蝕工程施工的需要,發(fā)展了柔性乙烯基酯樹脂,柔性乙烯基酯樹脂具有對(duì)鋼和混凝土表面很高的粘接性,與傳統(tǒng)的環(huán)氧乙烯基酯樹脂相比,其延伸率更高,粘接強(qiáng)度大大的提高,抗沖強(qiáng)度提高近4倍,層間強(qiáng)度提高20%,并具有獨(dú)特的耐磨性。,其中表5.1列出了各產(chǎn)品的性能,同樣,我們選取了典型的一國(guó)外產(chǎn)品按國(guó)標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,具體見表 5.2。其獨(dú)特的力學(xué)性能賦予了樹脂廣泛的應(yīng)用: <p><p>
①用于耐腐蝕內(nèi)襯、灌縫材料或底涂樹脂,如整體砂漿地坪制作中的底涂,可以省略國(guó)內(nèi)施工操作中的玻璃鋼隔離層制作,在提高整體性能的同時(shí),也可節(jié)省成本; <p><p>
②管接件等各種材料的粘接; <p><p>
③與Kevlar纖維或其它增強(qiáng)材料合用,制作高強(qiáng)度和耐疲勞的制品,如運(yùn)動(dòng)或軍用頭盔、帆船等。 <p><p>
7.PU改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂 <p><p>
該類型樹脂是通過氨基甲酸酯(如TDI)對(duì)環(huán)氧乙烯基酯樹脂進(jìn)行改性而成,兼有鏈內(nèi)不飽和性和鏈端的不飽和性,分子結(jié)構(gòu)見圖6.1。和通常的雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂相比,具有優(yōu)異的耐腐蝕性、柔韌性和良好工藝性,由于氨基甲酸酯的引入,提高了樹脂與纖維的相容性,并能保持樹脂表面良好的氣干性。能夠適合于纏繞等各種工藝。在表6.1中列出了幾個(gè)產(chǎn)品性能指標(biāo)。 <p><p>
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<p>圖 6.1 PU改性環(huán)氧乙烯基樹脂分子結(jié)構(gòu) <p><p>
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8.其它品種 <p><p>
目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上乙烯基酯樹脂除上述品種外,還有兩大類:一類是較多廠家采用的丙烯酸型乙烯基酯樹脂,或在該樹脂基礎(chǔ)上用氨基甲酸酯改性處理,該類型樹脂耐溫等級(jí)比相應(yīng)的甲基丙烯酸型乙烯基酯下降10—20℃,樹脂的延伸率上升,但由于缺乏甲基對(duì)酯鍵的保護(hù)作用,導(dǎo)致樹脂的耐腐蝕性能如耐堿性下降;另一類樹脂是我國(guó)特色產(chǎn)品,它是富馬酸改性雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂,但從嚴(yán)格意義上說,它不屬于乙烯基酯樹脂,而是乙烯基酯樹脂與雙酚A不飽和聚酯樹脂中的一個(gè)過渡品種,這種類型的乙烯基酯樹脂具有交聯(lián)密度高、脆性和收縮大的特點(diǎn),由于樹脂中的酯鍵含量比標(biāo)準(zhǔn)型乙烯基樹脂高40-50%,因此其耐堿性相對(duì)較差。 <p><p> |
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