[分享] 每日更新20240428【战疫纪念~2022春天～上海疫情封控】《乙烯基酯树脂及其树脂重防腐应用》更新到第五版

6.8.1.7.3 不同标准间耐腐蚀评估判定的差别

目前树脂重防腐行业内，判定是否耐蚀的标准一般为：第一，已实际使用于现场令人满意的成功案例，且目前持续使用者；第二，后固化树脂固化物连续处于该介质温度环境下，耐腐蚀挂片静态试验6个月后，表面硬度、弯曲强度、模量的保持率大于60%，1年静态试验后还保持50%者。

尤其需要强调的一点是弯曲弹性模量保留率测量是十分必要的，尤其对于有些溶剂介质而言，由于溶剂的渗透起增塑效应，树脂变软，有时纤维增强塑料（FRP）弯曲强度仍很高，而弯曲弹性模量却有相当的下降。目前，绝大部分单位未测定弯曲弹性模量就判断耐腐蚀与否是不全面的。

《ASTM C581-15 Standard Practice for Determining Chemical Resistance of Thermosetting Resins Used in Glass-Fiber-Reinforced Structures Intended for Liquid Service》用来测定浸泡在液体中的纤维增强塑料（FRP）的耐化学腐蚀性，评估并不特别说明纤维增强塑料（FRP）是否适合使用，或者为什么不适合使用，并没有定量的数据阐明资料。因此说该标准规范仅仅陈述了测试和指导原则，而不是用于纤维增强塑料（FRP）结构材料中热固性树脂的选择依据，仅仅是一个实验方案，可以得到一些实验结果和强度、模量保留率的变化曲线，但并不能就试验结果和曲线进行更加详尽的解释。所以它并不意味着可以用来确定特定化学环境中的纤维增强塑料（FRP）使用寿命，这就使得该规范对纤维增强塑料（FRP）使用者很少有实用价值。

如何让这些数据能在实践上派上用场呢？除前述6个月后60%的保留率定性判断方法之外，是否有更合理的判断方法呢？

欧美一些乙烯基酯树脂供应商近年来提出一种用“化学强度”的判断方法。

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这个数据在短期（两年内）是可以得到确定的数据的，但时间太长了，实验室标准数据就不可能得到了。这里推荐采用一种“对数Log外推”的方法来实现预判外推至10年（Log10=1），乃至20年（Log20=1.3）后的化学强度保留率的推测值。具体方法为以化学强度的对数值为纵坐标Y轴，浸泡时间的对数值为横坐标X轴。欧美方面认为：化学强度保留率高于70%可以认为耐腐蚀，低于50%认为不能耐腐蚀。当外推至10年、20年之后的化学强度保留率在50%～70%时，耐腐蚀性被标记为临界状态，并要有其他的标准被用来确定耐化学腐蚀的程度，如12个月后的表面巴柯尔硬度有50%以上的保留率、玻璃纤维不裸露、表面无气泡、没有裂纹和分层等。

采用这种“对数Log外推”方法时，需要有在工业条件下训练有素经验丰富的工程师来预测纤维增强塑料（FRP）的耐化学腐蚀性能。

采用这种“对数Log外推”方法时，需要有在工业条件下训练有素经验丰富的工程师来预测纤维增强塑料（FRP）的耐化学腐蚀性能。

欧标与美标的对应关系如下：美标中70%保留率的耐腐蚀性能A2因子选取1.1和1.2，临界位于50%和70%之间的A2因子取1.3和1.4，而大于1.4的所有数值都是美标中不推荐作耐腐蚀区。EN 13121-2:2003中安全设计因子和《ASTM C581-2015 Standard Practice for Determining Chemical Resistance of Thermosetting Resins Used in Glass-Fiber-Reinforced Structures Intended for Liquid Service》中强度保留率对应关系如表6.8.1.7.3-1。

树脂制造商推荐的最高温度Tm的说明及对应的A2列在表6.8.1.7.3-2中。材料的HDT也应该被考虑进去；储罐或容器的树脂固化后热变形温度应当高于最高设计温度Td至少20℃。

6.8.2 乙烯基酯树脂纤维增强塑料（FRP）动态耐药品腐蚀试验

纤维增强塑料（FRP）的耐药品试验标准都是采用“静态浸泡法”，这与实际使用时纤维增强塑料（FRP）在腐蚀介质中的行为存在着差距，因在实际使用中材料受应力及应力分布、介质流动、介质溶液组成变化、杂质及杂质含量、温度梯度等动态条件的影响。但“静态浸泡法”简便可行，因素单一，仍不失为基准的方法。如果与动态条件下实地挂片试验相结合，可以获得与实际使用条件较接近的结果，因此动态或模拟动态的耐腐蚀实验数据更具实际参考价值。

动态下介质环境的变化指标主要指：介质环境温度往复性变化、介质浓度和含有物往复性变化、介质非“常压状态”、VER-FRP设备受一定载荷或存在一定的应力（载荷和应力可变）等。

静态耐蚀方法（《ASTM C581-15 Standard Practice for Determining Chemical Resistance of Thermosetting Resins Used in Glass-Fiber-Reinforced Structures Intended for Liquid Service》）判断的结果仅仅是FRP材料在耐蚀性设计时考虑的安全因子之一（局部化学环境安全因子A2）。除了A2之外，纤维增强塑料（FRP）耐蚀结构材料设计时还需要考虑的其他静态和动态因素有：非均相性和分散性因素A1、设计温度与耐热性A3、动力载荷A4、长期行为A5。

动态腐蚀试验以及实际介质环境模拟实验是VER-FRP耐腐蚀实验研究的方向和热点，目前仅在日本和美国见到一些报道。