有机硅改性酚醛环氧乙烯基酯树脂的研制

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1、有机硅改性酚醛环氧乙烯基酯树脂的研制可行性研究报告一、总论（一）项目的主要内容及技术原理简述腐蚀是悄悄自发进行的一种治金的逆过程。自然环境（大氧、土壤、海洋和微生物等）和工业介质（酸、碱、盐、工业水、熔盐、燃气等）都有可能造成材料的腐蚀，它的危害遍及所有的行业，包括治金、化工、能源、矿山、交通、机械、航空航天、信息、农业、食品、医药、海洋开发和基础设施等。除了材料、能源的消耗和设备的失效等直接损失外，腐蚀还可能进一步引起物料的污染和产品质量下降、工艺流程的中断、装置的泄漏、爆炸和人员伤亡以及大规模的

2、环境污染等间接损失。这类间接的腐蚀损失往往会比直接损失更大，甚至难以估算。据调查显示，美国的腐蚀损失由1749年的55亿美元增长至1975年的825亿美元、1995年的3000亿美元，相当于4%—5%的GNP；日本的腐蚀调查数据显示，多年来，日本的腐蚀直接损失在1%—2%，若同时考虑腐蚀的间接损失，整个腐蚀损失要比这个数据高2—4倍；英国的腐蚀损失调查显示，其总损失约相当于GNP的3.5%；国内的腐蚀调查数据显示，直接腐蚀损失达2000亿元人民币以上，加上间接腐蚀损失，我国每年腐蚀总损失达5000亿

3、元人民币以上，约占国民生产总值（GNP）的5%。由此可见，腐蚀的问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一。鉴于腐蚀与国民经济的密切关系，全面腐蚀控制也显得越来越重要，其中防腐蚀材料是全面腐蚀控制的基础，而乙烯基酯树脂作为一种新型的耐蚀高分子材料，其公认的高度耐蚀性能、优异的施工工艺性能越来越引起人们的关注，已逐步成为国内外防腐蚀工程广泛选用的的耐蚀材料。乙烯基酯树脂的发展历史仅有四十年左右，国外始于六十年代初，国内始于七十年代初。乙烯基酯是指一个聚酯的端基含乙烯酯基[H2C=CCH3-

4、C=O-O]，端基中间的聚合物主链是环氧树脂的母体，乙烯基酯树脂是在乙烯基酯中加入苯乙烯等交联剂后，形成的一类重要新型树脂体系。乙烯基酯的生成一般是由不饱和一元酸（如丙烯酸、甲基丙烯酸等）与环氧树脂反应。这类化合物从分子结构的组成可以得知，它本身具有不饱和聚酯和环氧树脂两种热固性树脂的特点，一方面，它类似于不饱和聚酯树脂，由于端基中乙烯酯基的出现，使其在引发剂作用下，通过游离基反应，形成一个不溶不熔、具有空间网状结构、相对分子量很大的的聚合物；另一方面，由于主链是环氧树脂结构，使其固化后的产品性能可

5、达到环氧树脂的性能，如良好的机械性能等，某些性能甚至超过环氧树脂，如耐热性能、耐化学品性能和韧性等。它将环氧树脂突出的化学物理性能与聚酯树脂优异的成型操作性能有机地结合在一起，是一种新型的高级耐腐蚀材料。乙烯基酯树脂（VE树脂）按环氧树脂的不同可以将合成的VE树脂分为两大类：（1）双酚型VE树脂；（2）酚醛环氧型VE树脂，按开环加成单体（酸类）的不同，又可以将其分为甲基丙烯酸型VE树脂和丙烯酸型VE树脂。除此，还有近年发展起来的改性VE树脂。其中，以酚醛环氧VE树脂的耐热性能最好，它可以应用到一般防

6、腐蚀材料达不到要求的耐高温、强腐蚀场合，因而引起人们的广泛关注。根据腐蚀介质的特点，高温条件下的强腐蚀环境的防护，以往国内较多生产厂家采用非金属材料等手段如玻璃钢来解决，目前在耐高温强腐蚀场合，高交联酚醛环氧乙烯基酯树脂材料的应用引人注目。酚醛环氧乙烯基酯树脂是采用高环氧值、多官能团的酚醛环氧树脂与甲基丙烯酸反应而成，主要应用于存在溶剂、氧化性介质和高温烟等特殊耐腐蚀环境。碳钢在高温条件下树脂具有高的强度保留率，这是因为特殊的化学结构赋予了该树脂独特的理化特性：树脂具有非常高的热变形温度（达150℃

7、），并具有良好的力学性能；树脂的高交联密度使其具有良好的耐溶剂性；能耐各种氧化性介质，如双氧水、湿氯气、二氧化氯等；良好的粘接性，包括与碳钢、PTFE等基材。特殊的化学结构赋予了树脂优良的耐腐蚀性能，试验结果和现场挂片试验证明了这一点。在各种高温条件下的重腐蚀场合，酚醛环氧乙烯基酯树脂制作的玻璃钢，与金属材料相比，重量轻，比强度高、耐瞬时超高温性，因此在相关领域中得到应用。其突出的性能主要表现在：一是耐腐蚀性能，由于酚醛环氧乙烯基树脂的高交联密度与高的热变形温度特点，使树脂的耐蚀性能较好，如8mm的

8、普通碳钢在浓度为0.1%的二氧化硫潮湿环境中，只需1—3个月即可腐蚀透，而6mm防腐蚀层玻璃钢制品则可保持10年的使用寿命；二是耐热性能，在各种高温应用场合如在湿法脱硫工艺中，混合气体在进口的温度在160—180℃左右，系统中的部件又要承受瞬间的温度交变，潜在的热破坏和产生的强腐蚀性腐蚀性副产品导致人们选用一些昂贵价格高镍合金等结构材料。而酚醛环氧乙烯基酯树脂由于具有较高的热变形温度，玻璃钢制品可以成功替换一些金属制件，玻璃钢脱硫塔可用于更高的温度，寿命更长也更可靠；