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[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

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5.2.7 其他各具特色的互配固化剂

(1)AAP/CHP混合物:该混合物最主要的用途在于控制收缩。可以用于对于尺寸稳定性要求较高的加工、RTM和其他领域。在高促进体系中也非常有效,且AAP的用量需要减少,CHP可以作为一种活性稀释剂。

(2)MEKP/t-丁基过氧化氢混合物:尽管MEKP与t-丁基过氧化氢的混合物TBHP在国内市场属于较新的产品,但是在欧洲已经被成功使用了很多年。因为含有CHP,该混合物具有较低的放热曲线峰点,且不会较大程度地影响湿强度。相对于标准的MEKP,其他优势在于:①具有类似的凝胶时间,但是有更长、更温和的固化时间,从而有更美观的产品外观;②较低的放热曲线峰点可以减少较厚的交联部分的细裂纹;③可以代替MEKP在夏季使用。该混合物的劣势在于:①混合比例配方数不多;②在中国还没广泛应用,知名度不高。

(3)CHP/TBPB/MEKP/特种溶剂的混合物(如日本328E):结合了CHP/MEKP混合物和高温固化剂的优势,对于要求固化程度高,且凝胶操作时间较长的乙烯基酯树脂体系比较适用,配合钴盐使用几乎没有气泡,适合于对气泡控制要求较高的场合,如玻璃鳞片胶泥涂料。

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欧阳
更新于2022年11月5日 PM23:45
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5.3 固化体系

乙烯基酯树脂的固化剂主要有:过氧化甲乙酮(MEKP)、过氧化氢异丙苯(CHP)、过氧化乙酰丙酮(AAP)、过氧化环己酮(CHPO)、过氧化苯甲酰(BPO)、“无泡”MEKP相当物固化剂、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化辛酸叔丁酯(TBPO)、过氧化二碳酸二苯氧乙基酯(BPPD)、过氧化二碳酸(4-叔丁基环己酯)(Perkadox® 16)等。

5.3.1 常温固化体系

(1)“蓝白水”体系

它是最常见的常温乙烯基酯树脂固化体系,也是市面上一般称呼的I号固化体系。“蓝水”指的是环烷酸钴或异辛酸钴液,俗称I号促进剂;“白水”指的是过氧化甲乙酮,俗称I号固化剂。氧化还原引发过程中,紫红色的二价钴先被氧化成绿色的三价钴,三价钴不稳定,又被还原成二价钴。配合蓝水一起使用的固化剂,可以是液态的过氧化甲乙酮MEKP,也可以是液态的过氧化氢异丙苯CHP,还可以是糊状的过氧化环己酮,还可以是一些复配混合固化剂。

乙烯基酯树脂尽量采用钴含量较高的促进剂,添加量少(建议的促进剂︰固化剂的比例为1︰3~1︰5间),对最终固化物的力学性能和耐腐蚀性能影响较小。钴含量太低的促进剂中不参与交联固化的溶剂(如石油醚溶剂、甲苯、二甲苯、酯类、醇类)太多,促进剂的添加量太大,导致树脂胶料操作黏度下降,易流挂,固化物的力学性能和耐腐蚀性能也会下降,乙烯基酯树脂最终不能发挥出耐蚀性优异、强度韧性兼顾的最大特点。

采用蓝白水体系对乙烯基酯树脂进行常温固化,除对环境温度非常敏感外,体系的水分(纤维、填料以及环境湿度带入的水分)、醇(如添加进去的一些小分子醇的助剂)、金属盐(纤维、填料以及基材等导入)都会与钴盐形成络合物,降低钴盐的促进效果,甚至不固化。水同Co2+形成络合物的速度大于同过氧化氢物发生氧化还原反应的速度,因而水干扰了Co2+促进过氧化氢物分解形成自由基,结果凝胶时间和固化时间都会延长,这就是水影响过氧化甲乙酮和过氧化环己酮固化效果的原因。在芳叔胺存在下叔胺上的氮原子能与Co2+络合,降低了同水的络合能力,有利于过氧化氢物分解形成自由基。有机羟基化合物如甲醇、乙醇、乙二醇等也能和Co2+形成络合物,使凝胶和固化时间延长。碱金属和碱土金属的离子化合物对Co2+促进剂具有协同效应,可以配制多种复合促进剂,以改善固化效果。

在蓝白水体系中,添加少量的环烷酸锰,可降低树脂的固化速度,延长使用期。钾、钙、钒等离子的引入可以配制许多不同性能和不同效果的促进剂。

    在蓝白水体系中,加入少量二甲基苯胺(0.05%到0.3%)有明显促进作用,这是因为过氧化酮的分子中既有ROOH的结构,又有ROOR的结构,二甲基苯胺可与ROOR反应加速其分解。添加少量(0.05%到0.3%)的小分子酮(如2,4-戊二酮)也会有适当的延迟促进的效果。

目前环烷酸钴已经很少使用,大都采用异辛酸钴配置促进剂。这是因为环烷酸是环烷烃的羧基衍生物,分子量不固定(180~350),其钴含量难以计算得十分准确,影响促进效果。再有环烷酸颜色较深,不能配制无色促进剂。

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欧阳
更新于2022年11月7日 AM8:00
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(2)胺/过氧化物体系

市面上一般称呼II号固化体系,指的就是胺/过氧化物体系。这里的胺,一般指的是二甲基苯胺,俗称II促进剂;这里的过氧化物一般指的是过氧化苯甲酰,俗称II固化剂。典型的胺/过氧化物体系就是过氧化苯甲酰/二甲基苯胺的乙烯基酯树脂常温固化体系,目前多用于一些特殊的常温固化场合。这种固化体系的缺陷:①受到氧阻聚影响较为严重,树脂表面发黏,且受光、特别是紫外光照射后易老化变黄;②相比蓝白水体系,固化度不足,强度上来得慢;③固化过程中发热量大,大尺寸厚制品容易开裂。这种固化体系的优点:对水分、环境温度的敏感性不高,低温适应性较蓝白水体系强,可以在潮湿条件下进行施工,温度低于15℃,甚至在-5℃时亦能引发固化。二甲基苯胺/过氧化苯甲酰的体系,在玻璃钢生产中应用并不多,仅在蓝白水不适用的场合下会用到。

侧重讲一下胺类化合物作为助促进剂使用时的一些区别,常用蓝白水体系的助促进剂有:N,N'-二甲基苯胺(DMA)或N,N'-二甲基苯胺苯乙烯液、N,N'-二乙基苯胺(DEA)、N,N'-二甲基对甲苯胺(DMT)、N,N'-二甲基乙酰基乙酰胺(DMAA)、N,N'-二(2-羟乙基)对甲苯胺(MHPT)。

DMA和DEA是常用的胺类助促进剂,添加量非常少,无论是与MEKP配合,还是与BPO、Trigonox® 239A(美国Akzo Nobel商品)、CHP等类型的常温固化剂配合使用,都可以起到很好的助促进的作用。DMAA也可被用作为助促进剂。DMAA并不能和BPO一起使用作为常温固化体系。使用DEA和DMAA作为助促进剂,较之使用DMA,凝胶时间的漂移更少、更稳定。DMA和DEA在实际中常常采用的都是100%纯度的,而DMAA一般都是80%活性的。在促进剂浓度相同时,MHPT的凝胶时间为DMA的1/4~1/7,固化时间比DMA的缩短25%~50%,放热峰温度和巴柯尔硬度比DMA的高;固化温度与凝胶时间曲线表明MHPT比DMA的反应活性更高。温度比较低时(5℃),2,4-二氯代过氧化二苯甲酰(DCBPO)和过氧化二苯甲酰BPO/DMA体系不能使树脂快速固化,而DCBPO和BPO/MHPT体系能使树脂快速固化。

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更新于2022年11月8日 AM8:00
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(3)光固化等特种常温固化体系

十二烷基硫醇也可作为过氧化物的常温促进剂,但不常用。二苯甲酮、安息香及其醚类等可作为乙烯基酯树脂的光引发剂。有关乙烯基酯树脂的光固化,将会在其他章节单独进行详细介绍。

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更新于2022年11月9日 AM7:45
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(4)典型的乙烯基酯树脂常温、低温固化配方

乙烯基酯树脂常用的常温固化系统为:

①“0.2%~0.5%有机钴盐(Co:6%)+ 1%~3%MEKP/CHP + 0%~0.2%DMA(100%含量)”的蓝白水体系,适用于绝大部分VER常温固化体系;

②“0.05%~0.3%DMA(100%含量) + 1%~2%BPO(50%~55%含量)”的体系,对温度、湿度的敏感性相对较低,适用于禁止使用重金属钴的情况,也适用于一些蓝白水体系不适用的特殊状况(如耐次氯酸盐介质腐蚀的FRP成型、导电石墨粉云母粉作为填料)。

乙烯基酯树脂常用的低温固化系统:“0.5%~1.5%有机钴盐(Co:6%)+ 2%~4%MEKP/AAP + 0.05%~0.5%DMA”的蓝白水体系,适用于作业温度10℃以下的场合,尤其是低温混凝土、金属基材的施工。

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更新于2022年11月10日 AM7:00
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只看该作者 125楼 发表于: 2022-11-10

(5)典型的乙烯基酯树脂低放热控制、长凝胶时间控制、薄层固化控制方法

乙烯基酯树脂常用的低放热控制方法:CHP可有效降低放热峰和放热速度,气泡更少,适合大尺寸、厚FRP制品制作;锰盐促进剂也可用于降低放热峰;低放热峰树脂的采用也可从根本上达到这一目的。

乙烯基酯树脂常用的长凝胶控制方法:当采用蓝白水固化体系时,可添加凝胶时间延迟剂(HQ、MHQ、TMHQ、BHT、TBC等)来达到目的,普遍采用10%浓度的特丁基邻苯二酚(TBC)溶液,推荐0.01%~0.1%的添加量(TBC对“钴水+CHP”体系几乎无效)。

乙烯基酯树脂薄层FRP固化控制方法:胺预促进型、过氧化乙酰丙酮(AAP)取代普通的白水(过氧化甲乙酮MEKP)、采用“后程固化系数(CT—GT)/GT”较小的乙烯基酯树脂牌号等方法都可有助于提高薄层FRP的固化程度。

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更新于2022年11月10日 PM22:00
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只看该作者 126楼 发表于: 2022-11-11

(6)典型的乙烯基酯树脂复合材料后处理方法

常温固化得不到耐热、耐腐蚀、强度都非常优异的乙烯基酯树脂复合材料制品,经常需要进行后处理,才能最大限度发挥复合材料的优势。乙烯基酯树脂复合材料制品的后处理建议如下:

①对100℃以下的应用设备,后固化会延长设备的使用寿命,尤其是设备使用温度低于设备服务最高建议温度LS25时,这意味着后固化处理对在25~40℃(户外常温)温度极限内的FRP设备是非常有益的;

②对100℃以上的应用设备,后固化在实际使用中已经完成了,足以提供使用前所需的最低巴柯尔硬度了;

③对纯的或中性盐溶液的设备,一般情况下并不要求后固化,就可达到使用要求,在使用前只要做一个“丙酮擦拭敏感性”试验(详见本书“9.8.6.4.2.3 丙酮敏感性试验”),没有丙酮敏感性就可以了;

④对BPO/DMA固化体系而言,强烈建议后固化处理,后固化处理应在设备制造后的两周内进行;

⑤后固化条件建议如下,双酚A型VER以及以此为基础的变性树脂为80℃,酚醛型VER及以此为基础的变性树脂为100℃;一般建议每增加1mm厚,后固化处理时间增加1h(一般在5h~15h);

⑥接触食品、强腐蚀环境下,后固化处理是必须的,大型FRP制品后处理时间还需相应延长;后处理温度不宜过高,防止局部过热。

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更新于2022年11月11日 PM22:00
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5.3.2 中温(60℃~100℃)固化体系

常用的乙烯基酯树脂中温固化体系的固化剂有:分解温度60~75℃的二酰基过氧化物固化剂[典型的有过氧化二苯甲酰(BPO)]、80~105℃的过氧酯类固化剂(典型的有过氧化辛酸叔丁酯)。

“1.0%~4%BPO(50%含量)”适用于乙烯基酯树脂60~80℃的中温固化体系;Px-16也常用于乙烯基酯树脂的中高温固化体系。

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欧阳
更新于2022年11月13日 AM9:00
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只看该作者 128楼 发表于: 2022-11-13

5.3.3 高温(100℃以上)固化体系

常用的乙烯基酯树脂高温固化体系的固化剂有:过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化二叔丁基(DTBP)等。

“0.5%~1.0%BPO(50%含量)+ 1%~2%TBPB”适用于乙烯基酯树脂120℃以上的高温固化体系。

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更新于2022年11月13日 PM22:00
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只看该作者 129楼 发表于: 2022-11-14

5.3.4 互配固化剂体系

无论是常温还是中高温的乙烯基酯树脂固化体系,适当地采用不同过氧化物固化剂进行复配,可以取长补短,增大引发效率,常常能达到单组分过氧化物固化剂不能达到的目的。常用的复配固化剂种类有:过氧化苯甲酰(BPO)+过氧化甲乙酮(MEKP)、过氧化苯甲酰(BPO)+过氧化环己酮(CHPO)、过氧化甲乙酮(MEKP)+过氧化氢异丙苯(CHP)、过氧化甲乙酮(MEKP)+过氧化乙酰丙酮(AAP)、过氧化甲乙酮(MEKP)+过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化苯甲酰(BPO)+过氧化氢异丙苯(CHP)、过氧化苯甲酰(BPO)+过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化苯甲酰(BPO)+过氧化二叔丁基(DTBP)等。

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更新于2022年11月14日 PM22:30
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5.4 固化度

乙烯基酯树脂固化交联之后形成网状体型结构,其固化度直接影响最终制品的耐热性能、耐腐蚀性能、电性能等。评价乙烯基酯树脂固化度的方法有硬度法、电阻法、IR红外法、气相色谱法、丙酮擦拭法、溶剂萃取法、DSC热分析法等。

在实际工作中,使用表面硬度以及丙酮擦拭法较多,这都是定性的方法,浇铸体表面巴柯尔硬度达到供应商给出的实验室后固化数据的80%以上,默认为固化基本完全,或丙酮擦拭后不发黏默认为固化基本完全。目前并无标准规定程度达到多少才是固化完全,宏观上表征一般采用的还是巴柯尔硬度和丙酮擦拭方法。在实际工程中采用微观分析固化程度并不切合实际。

溶剂萃取评价的是游离未交联的苯乙烯的含量,是破坏性试验,在评价是否满足食品级要求时才会用到,其他场合下很少用。

图5.4 乙烯基酯树脂的固化机理

DSC差示扫描量热仪可以很好地对未固化和已经一次固化的乙烯基酯树脂制进行二次加热处理,对比分析总的焓变,也可得出树脂的固化程度。

红外光谱上显示的苯乙烯的吸收光谱(770cm-1)的消失衰减程度表示乙烯基酯树脂固化程度。气相色谱可以定量地测定未参与固化的苯乙烯的含量,判断固化程度高低。

乙烯基酯树脂的固化机理如图5.4。

在实验室很容易对树脂浇铸体或玻璃钢样块进行后处理,但在防腐工程现场做到像实验室一样的处理是不现实的,而固化度的高低,大大影响最终乙烯基酯树脂的力学性能和防腐性能,因此建议在条件允许时,尽量对乙烯基酯树脂的树脂防腐制品进行后加热处理,以最大限度提高其固化度,最大限度发挥其耐腐蚀性能优势。关于如何对乙烯基酯树脂的现场防腐制品和设备进行后处理,请参见“5.3 固化体系”的介绍。

以上
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更新于2022年11月15日 PM22:20
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5.5 分子式结构赋予的性能

图5.5-1 标准双酚A型环氧乙烯基酯树脂酯部分分子结构式

图5.5-1是标准双酚A型环氧乙烯基酯树脂酯部分的分子结构式,可以发现:

①不饱和C=C双键位于分子链两端,非常活泼,固化时不受空间位阻的影响,可在有机过氧化物引发下,通过相邻分子链间进行交联固化,也可与苯乙烯等单体交联共聚固化;

②树脂链中的R基可以屏蔽酯键,提高酯键的耐化学性能和耐水解稳定性;

③乙烯基酯树脂中,每单位相对分子量中的酯键比普通不饱和树脂中少35%~50%左右,提高了树脂在酸、碱溶液中的水解稳定性;

④树脂链上的仲羟基与玻璃纤维或其他纤维表面的羟基相互作用,可以改善对玻璃纤维或其他纤维的浸润性和粘结性,从而提高复合材料的强度;

⑤环氧主链结构可以赋予乙烯基酯树脂制品的韧性和高强度,分子中的醚键可以使树脂具有优异的耐冲击性和疲劳性;

⑥交联密度和苯环等刚性链段,决定了树脂的最终耐热性能非常好。

图5.5-2 酚醛环氧型乙烯基酯树脂酯部分分子结构式

酚醛型乙烯基酯树脂(如图5.5-2)除了同样具有上述双酚A型乙烯基酯树脂相同的特点优势外,酚醛型乙烯基酯树脂的分子主链上每一个苯环,都会导入一个环氧开环后的酯键,尽管它的交联密度更大了,刚性链段苯环更多了,苯乙烯单体的含量更低了,耐酸性、耐热性、耐氧化性介质、耐溶剂性都较之双酚A型乙烯基酯树脂突出很多,但其耐碱性反而会比双酚A型乙烯基酯树脂差。

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更新于2022年11月17日 AM7:30
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[ 此帖被欧阳在2022-11-16 21:20重新编辑 ]
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5.6 固化收缩率

收缩率是表征树脂体系收缩性的指标,有两种表达方式,分别是体积收缩率和线收缩率。体积收缩率是树脂固化前后的体积差与固化前体积之比值,也可以用树脂固化前后的密度差与固化后密度之比值的百分率表示。线收缩率是树脂浇铸体中心线相对应的两个端面间的固化前后的长度差与固化前长度之比值,以百分率表示。树脂固化过程的收缩率可用测试仪表记录试样的体积随时间的变化,以此来测试试样的体积收缩量与原体积之比值。

体积收缩率的测定可参照国际标准ISO 3521中有关规定进行:①密度法测定试样体积收缩率;②测定模具模腔和固化后试样体积再计算体积收缩率。

线收缩率的测定根据不同要求可分别参照ISO 2577、ASTM D 2566、ASTM D 95、JB/T 6542中有关规定进行。

乙烯基酯树脂固化过程产生很多微观变化,而影响固化树脂收缩率的因素很多:①不同种类的乙烯基酯树脂(乙烯基酯部分分子式结构、分子量大小)固化产生的收缩率不同;②不同种类的固化剂和固化配方体系产生的收缩率不同;③树脂中单体种类和含量不同收缩率不同;④成型温度和工艺不同固化收缩率不同;⑤填料的加入量和类型不同固化收缩率不同。

一般情况下,乙烯基酯树脂体积收缩率遵循如下几点原则:①双键相对密度越大,收缩率越大;②乙烯基酯部分分子量越大,收缩率越小;分子量越小,收缩越大;③单体含量越高,收缩率越大。表5.6是不同乙烯基酯树脂苯乙烯含量的收缩率比较。

5.6 不同苯乙烯含量的乙烯基酯树脂收缩率比较
苯乙烯含量
体积收缩率/%
标准双酚A乙烯基酯树脂
标准酚醛型乙烯基酯树脂
20%
6.2
7.1
30%
6.8
7.8
35%
7.1
8.2
45%
7.5
9.0

绝对的零收缩的乙烯基酯树脂是不存在的,但通过设计VE分子结构和改变单体种类及含量,可以达到更低的树脂交联固化收缩率。FRP成型时,填料的加入可降低整体收缩率;树脂中预添或者成型时添加PS、ABS、PVAc、聚酯等低收缩剂可以显著降低FRP成型时的收缩率。收缩率有经时变化的现象,随时间推移或者后固化,收缩率变大,表面巴柯尔硬度随时间推移或后固化会变大。交联固化永不会结束,收缩也永远存在。  

常见的VER体积收缩率在7%~10%;液态双酚A型环氧树脂为4%~6%;常见的邻苯和间苯型的不饱和聚酯树脂为8%~11%。线收缩率也可定义收缩率,常见的双酚A型VER,苯乙烯含量45%,线收缩率在1.9%~2.3%之间。

值得特别提到“相对收缩率”的概念。前面提到的乙烯基酯树脂固化体积收缩率和线性收缩率指的都是绝对收缩率。“相对收缩率”是一个经时性变化的概念。乙烯基酯树脂和不饱和聚酯树脂相比,在绝对体积收缩率上,没有太大的区别,前者在7%~10%,后者在8%~11%,这些指的是两者都在完全固化时的数据。但是乙烯基酯树脂在成型过程中,由于相较于不饱和聚酯树脂的“后程固化”速度要慢,放热峰温度要低些,并且应用于防腐蚀领域场合时,多与模具、基材等接触,散热快,更容易导致树脂“后程固化”来得慢,总体固化期拉得更长。这也好比说同样1000焦耳的固化焓变热量,不饱和聚酯树脂在1h内释放完毕,而乙烯基酯树脂则放大到2h内释放完毕,在制品厚度、模具、基材等外界条件一样的情况下,乙烯基酯树脂复合材料制品在添加完固化剂后的短期内相对收缩率更小。笔者曾配合台州磊星建材有限公司做过不饱和聚酯树脂人造石模具成型和乙烯基酯树脂人造石模具成型的对比,对比结果是浇铸12h后的不饱和聚酯树脂人造石脱模非常容易,而纯乙烯基酯树脂人造石在12h后模具内相对收缩非常小,几乎无法脱模。

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5.7 机械性能

乙烯基酯树脂浇铸体的机械性能主要考察的参数有弯曲强度(Fs)、弯曲模量(Fm)、拉伸强度(Ts)、拉伸模量(Tm)、拉伸断裂伸长率(Te)、冲击强度(缺口和无缺口)、压缩强度、耐磨性能、耐疲劳性能、粘结强度、层间强度。其中尤其以Fs、Fm、Ts、Tm、Te考察得最多。

乙烯基酯树脂浇铸体机械性能测试参照《GB/T 2567 树脂浇铸体性能试验总则》进行。

乙烯基酯树脂浇铸体机械性能与乙烯基酯的分子式结构、分子量大小、交联单体的种类、交联单体的含量、成型温度和工艺、后固化处理等因素有关。

后固化加热处理可大大提高乙烯基酯树脂浇铸体的机械性能和耐热性能,但后处理温度太高,会导致最终的冲击韧性大大下降,甚至会导致强度也会下降。后处理温度尽量介于热变形温度HDT和玻璃化转变温度Tg之间,不可超过Tg,否则会导致交联高分子产物分子链裂解,强度反而下降。典型的标准双酚A型乙烯基酯树脂,后处理温度为100℃~120℃,处理时间2h~4h;典型的酚醛型乙烯基酯树脂,后处理温度为120℃~150℃,处理时间2h~4h;富马酸己二酸或其他改性体系的乙烯基酯树脂,后处理温度为80℃~100℃,处理时间2h~4h。

市场上不同厂家的乙烯基酯树脂的机械性能有较大差异,尽管一些国内厂家说明书上标注数据和外企相差无几,甚至更高,但实际做过比较测试的工程师都知道差距非常大。笔者拿过国内所有主流乙烯基酯树脂供应商的不同系列的双酚A型环氧乙烯基酯树脂样品,在相同外部测试条件、制样、蓝白水比例、常温固化时间、后处理温度和时间等情况下,有些厂家可以做到130MPa≤Fs≤150MPa,65MPa≤Ts≤90MPa,4%≤Te≤6%;但也有些只能做到100MPa≤Fs≤120MPa,40MPa≤Ts≤70MPa,2%≤Te≤4%。

所有宏观上的机械性能和微观上树脂的分子结构、分子量大小、单体种类及含量等都有密切关系。树脂浇铸体的成型温度和后处理温度及时间、样条厚度、打磨平整度等都对最终的机械性能数据有影响。

除了常规的弯曲、拉伸、冲击性能外,还会经常考察的有:压缩强度、粘结强度、耐疲劳强度、耐磨损性能等。

乙烯基酯树脂的粘结强度分为与金属基材的粘结强度和与混凝土基材的粘结强度,常以拉拔强度、画格或画圈的方法来判断。层间拉伸强度和层间剪切强度也用来表示两种材料界面层的粘结性能好坏。

“广义基材处理”(见本书“8.6 树脂重防腐之广义基材处理”)的程度对最终树脂和基材的粘结性能有很大的影响,乙烯基酯树脂与混凝土基材、碳钢基材的粘结性能,尽管不如环氧树脂那样好,但相比其他常用的常温固化现场工程用的材料要好很多,这就是拿乙烯基酯树脂底漆打底,相较于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、呋喃树脂等打底其粘结性能要好很多的原因(呋喃、酚醛一般不直接打底)。乙烯基酯树脂作为底漆使用,或者是专门的乙烯基酯树脂底漆型号,其粘结性能尽管比不饱和树脂大很多,但相较于环氧树脂,它的粘结强度还是不足;相比于聚氨酯底漆材料,它的柔性过渡效果不如后者,湿基材固化性能也不如后者。因此,虽然乙烯基酯树脂底漆是一种底漆材料,但更多适合与乙烯基酯树脂一起配套在防腐工程中使用,单独使用底漆时,还是环氧树脂系列底漆、聚氨酯底漆用得更多。

耐疲劳性能通常需要反复试验测得,需要以韧性、高低温下力学性能以及往复性多次实验数据结论来表示。

乙烯基酯树脂尽管相比较不饱和聚酯树脂、常温固化的环氧树脂耐磨性能要好一些,但并没有数量级的提高,详细可见表5.7。

5.7 不同树脂浇铸体耐磨重量损失
转速r/min
OYCHEM®8001标准双酚A型乙烯基酯树脂/g
OYCHEM®196邻苯
不饱和聚酯树脂/g
E-51
环氧树脂/g
硬质
PVC/g
100
0.002
0.010
0.005
0.004
200
0.004
0.017
0.016
0.011
500
0.014
0.037
0.027
0.028
1000
0.038
0.066
0.036
0.050
2000
0.077
0.112
0.049
0.104

磨耗轮CS-17(重量1kg

提高乙烯基酯树脂的耐磨性能,可以从树脂、填料、成型工艺三方面入手:①提高乙烯基酯树脂本身的交联密度和刚性链段含量,使之固化后的表面硬度更高,耐磨性能更好;②使用耐磨性能更好的填料,如金刚砂、重晶石粉/砂、碳化硅、石英粉、陶瓷粉、金属鳞片等;③成型作业时,尽可能提高非有机成分的相对含量,成型过程尽可能闭模,尽可能加温后固化处理提高其固化度,这些措施都有利于提高最终固化物的耐磨性能。

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5.8 电气性能

乙烯基酯树脂和不饱和聚酯树脂、环氧树脂一样,可用于电气材料领域,起到绝缘、耐电压等作用,但这不是乙烯基酯树脂相比不饱和聚酯树脂和环氧树脂的优势所在,对乙烯基酯树脂,通常大家并不强调它的电气性能。

乙烯基酯树脂固化后具有良好的绝缘性,纯树脂1mm浇铸体板耐电压14kV~18kV,玻璃钢耐电压和增强材料种类及含量有关,一般较相同厚度的纯树脂浇铸体耐电压要小一些。乙烯基酯树脂浇铸体体积固有抵抗一般≥1015Ω·cm,乙烯基酯树脂复合材料体积固有抵抗一般为1013Ω·cm~1014Ω·cm。乙烯基酯树脂浇铸体表面固有抵抗电阻值一般≥1015Ω。乙烯基酯树脂复合材料表面固有抵抗电阻值一般≥1012Ω,诱电率一般为(3~4)×106Hz。

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