摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂的性能特點(diǎn)，并介紹了在耐高溫強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂；耐高溫強(qiáng)腐蝕；應(yīng)用1、前言我國(guó)是以燃煤為主的國(guó)家，粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）我國(guó)大氣的主要污染物。這種能源結(jié)構(gòu)決定了：在20世紀(jì)50年代的工業(yè)化初始發(fā)展階段，全國(guó)煤炭消耗量為2000-10000萬(wàn)噸，二氧化硫的排放量為50-200萬(wàn)噸；在60-70年代的工業(yè)化第二階段，煤炭消耗量為1000-45000萬(wàn)噸，二氧化硫的排放量為300-700萬(wàn)噸；在工業(yè)化第三階段，煤炭年消耗量達(dá)80000萬(wàn)噸，二氧化硫的排放量為900-1500萬(wàn)噸；同時(shí)在燃煤過(guò)程中產(chǎn)生相當(dāng)量的氮氧化物，如2000年我國(guó)燃煤電廠的NOx的排放量達(dá)到290萬(wàn)噸。因此我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致了較多的重腐蝕情況，形成了酸雨等污染情況，因此尤其是燃煤電廠中，對(duì)于二氧化硫或氮氧化物的防治是勢(shì)在必行，目前國(guó)內(nèi)外較為有效的手段是煙氣脫硫（FGD）。 同時(shí)，我國(guó)的化學(xué)工業(yè)、有色冶煉、或其它重工業(yè)的工業(yè)化技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，由此發(fā)展中的污染和腐蝕也越來(lái)越嚴(yán)重，如在鈦白粉工業(yè)、制酸工業(yè)、有色金屬冶煉中；同時(shí)工業(yè)結(jié)構(gòu)中污染較重的工業(yè)所占的比例也較大。 以上各種情況中，均會(huì)涉及到高溫條件下的強(qiáng)腐蝕情況，根據(jù)腐蝕介質(zhì)的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)較多生產(chǎn)廠家較多的采用非金屬材料等手段如玻璃鋼來(lái)解決防腐蝕問(wèn)題。而在耐高溫強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合，高交聯(lián)酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂玻璃鋼的應(yīng)用引人注目。2、酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂簡(jiǎn)介 酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂是采用高環(huán)氧值、多官能的酚醛環(huán)氧樹(shù)脂與甲基丙烯酸反應(yīng)而成，主要用于存在溶劑、氧化性介質(zhì)和高溫?zé)煹仁饽透g性環(huán)境，玻璃鋼在高溫條件下樹(shù)脂具有高的強(qiáng)度保留率。特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予了該樹(shù)脂獨(dú)特的理化特性：①樹(shù)脂具有非常高的熱變形溫度（達(dá)150℃），并具有良好的力學(xué)性能；②樹(shù)脂的高交聯(lián)密度使其具有良好的耐溶劑性；③能耐各種氧化性介質(zhì)，如雙氧水、濕氯氣、二氧化氯等；④良好的粘接性，包括與碳鋼、PTFE等基材。表1是T-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂與其它同類(lèi)樹(shù)脂的比較。

表1酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂的比較

國(guó)外D-470產(chǎn)品RD-158 乙烯基典型值* 實(shí)測(cè)值熱變形溫度（HDT） ℃ 149-154180 150抗拉強(qiáng)度Mpa 85 5972抗拉模量Gpa 3.63.6 3.5斷裂延伸率% 3-42.1 2.6彎曲強(qiáng)度Mpa131116112彎曲模量Gpa 3.83.94.1沖擊強(qiáng)度KJ/m22-42.02.0*：國(guó)外產(chǎn)品典型值測(cè)試方法是按ASTM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，而實(shí)測(cè)值是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）檢測(cè)的。 從上表可以看出：由于采用不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)果相差很大，在同等測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)標(biāo)）下，RD-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的力學(xué)性能與國(guó)外產(chǎn)品相近，某些指標(biāo)（如熱變形溫度、抗拉強(qiáng)度及斷裂延伸率等）還要好一些。3、酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂玻璃鋼在高溫下的力學(xué)性能酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂較多的應(yīng)用在高溫條件下的耐腐蝕場(chǎng)合，如脫硫裝置（FGD）、高溫?zé)焽璧取Ｔ谶@些高溫應(yīng)用場(chǎng)合中，對(duì)樹(shù)脂的要求較高，尤其是樹(shù)脂玻璃鋼在高溫條件下的力學(xué)強(qiáng)度保留率，因?yàn)闃?shù)脂玻璃鋼在較高的使用溫度下，會(huì)發(fā)生力學(xué)性能的損耗，若按室溫條件下的力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)就可能會(huì)導(dǎo)致玻璃鋼制品的失效，因此，樹(shù)脂的高溫性能指標(biāo)對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是非常重要的。表2和表3 是RD-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂玻璃鋼高溫力學(xué)性能的測(cè)試結(jié)果，測(cè)試方法按GB9979-88進(jìn)行，其中積層板采用6層450g/m2短切纖維氈手糊而成，樹(shù)脂含量達(dá)70%，積層板的厚度為6mm，所有試樣均經(jīng)過(guò)充分的后固化處理。 從表2中可以看出，RD-158樹(shù)脂制作的玻璃鋼在150℃時(shí)仍保持著良好的力學(xué)性能。

表2 RD-158樹(shù)脂玻璃鋼的高溫力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度 特性單位測(cè)試溫度（℃） 樹(shù)脂積層板 保留率（%） Mpa 25127.5 10065127.6 100100127.597.5120124.097.2150118.192.617586.167.5抗拉模量Gpa 2512.11006512.310210012.1 10012012.1 1001507.562.01755.646.3彎曲強(qiáng)度Mpa25 165.4 100 65 168.8 102 100 166.1 101 120 165.4 100 150 144.7 87.5 175 55.233.4彎曲模量Gpa 25 8.8 10065 8.3 94.5100 8.192.1120 7.585.2150 5.967.1175 3.742.1 表3 連續(xù)高溫下的RD-158樹(shù)脂玻璃鋼彎曲強(qiáng)度保留率溫 度 彎曲強(qiáng)度保留率 7天 90天 180天 365天200℃103%83% 72% 63%175℃100%101%87% 76%150℃102% 97% 95% 86%注：表3中的數(shù)據(jù)表示經(jīng)連續(xù)高溫放置后的彎曲強(qiáng)度保留率，以25℃下的彎曲強(qiáng)度為100%。4、酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂的耐腐蝕性 特有的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予了樹(shù)脂優(yōu)良的耐腐蝕性能，我們的試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)掛片試驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。我們根據(jù)試驗(yàn)掛片的強(qiáng)度保留率、表觀、硬度保留率、色澤變化和增失重等綜合情況判斷樹(shù)脂是否耐某個(gè)特定的腐蝕條件。表4是T-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的耐腐蝕情況。5、耐高溫強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合中的應(yīng)用5.1耐高溫強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在各種高溫條件下的重腐蝕場(chǎng)合，酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂制作的玻璃鋼，與金屬材料相比，重量較、比強(qiáng)度高、耐瞬時(shí)超高溫性能，因此在相關(guān)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。5．1．1耐腐蝕性能 由于酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂的高交聯(lián)密度與高的熱變形溫度特點(diǎn)，使樹(shù)脂的耐蝕性能較好，如8mm的普通碳鋼在濃度為0.1% 的二氧化硫潮濕環(huán)境中，只需1-3個(gè)月即可腐蝕透，而6mm防腐蝕層的玻璃鋼制品則可保持10年的使用壽命。5．1．2耐熱性能 在各種高溫應(yīng)用場(chǎng)合，如在濕法脫硫工藝中，混合氣體在進(jìn)口的溫度在160-180℃左右，系統(tǒng)中的部件又要承受瞬間的溫度交變，潛在的熱破壞和產(chǎn)生的強(qiáng)腐蝕性副產(chǎn)品導(dǎo)致人們選用一些昂貴價(jià)格高鎳合金等結(jié)構(gòu)材料。而酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂由于具有較高的熱變形溫度，玻璃鋼制品可以成功替換一些金屬制件，玻璃鋼脫硫塔可用于更高的溫度，壽命更長(zhǎng)，也更可靠。5．1．3耐磨蝕性能 可以通過(guò)加入適當(dāng)?shù)哪湍ァ⒛臀g填料來(lái)提高玻璃鋼的耐磨性，因此在腐蝕環(huán)境中的玻璃鋼耐磨性能優(yōu)于鋼材。5．1．4玻璃鋼的價(jià)格優(yōu)勢(shì) 根據(jù)設(shè)備的尺寸和類(lèi)型，玻璃鋼的造價(jià)約是高鎳合金的造價(jià)的1/3。直徑為4米的玻璃鋼吸收塔造價(jià)僅是高鎳合金包覆吸收塔的一半。5．2應(yīng)用案例 RD-158酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂由于其優(yōu)良的力學(xué)性能，使其在國(guó)內(nèi)外的眾多高溫強(qiáng)腐蝕條件中得到應(yīng)用。5.2．1 150℃長(zhǎng)期使用條件下的強(qiáng)酸尾氣裝置: 該甲方工廠生產(chǎn)過(guò)程中，排放的尾氣中含有硫酸廢氣、二氧化硫、氯化物和氮氧化物等復(fù)雜的強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，長(zhǎng)期使用溫度為150℃，偶爾作用溫度達(dá)到180℃。該原來(lái)采用進(jìn)口的不銹鋼制作，成本較高，但防腐蝕性能不太理想，幾乎每年都要進(jìn)行維修。后改用RD-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂，已使用近2年未出現(xiàn)異常。5.2．2脫硫裝置：近期在一濱海的火力發(fā)電廠的玻璃鋼脫硫裝置中得到成功應(yīng)用。該裝置高使用溫度達(dá)到150℃左右，玻璃鋼制造廠對(duì)國(guó)內(nèi)外幾家乙烯基樹(shù)脂供應(yīng)商的產(chǎn)品進(jìn)行了測(cè)試和綜合評(píng)價(jià)，終選定了RD-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂，廠家認(rèn)為，該樹(shù)脂具有優(yōu)良的耐蝕和耐溫性的同時(shí)，工藝性也相當(dāng)好。5.2．3 含濕氯氣的碳鋼內(nèi)襯：在該工程中，要求對(duì)于金屬槽蓋進(jìn)行防腐處理，長(zhǎng)期使用溫度達(dá)130℃，偶爾作用溫度達(dá)150℃，又含有濕氯氣的強(qiáng)腐蝕環(huán)境，原來(lái)該廠采用316L號(hào)不銹鋼進(jìn)行防腐蝕，但不到一年金屬表面就嚴(yán)重腐蝕，在應(yīng)用RD-158樹(shù)脂作內(nèi)襯防腐處理后，使用已近12個(gè)月未有發(fā)現(xiàn)表面腐蝕，使用情況良好。5.2.4在智利一銅礦冶煉廠：在該的脫硫裝置和高溫?zé)焽柚芯捎肦D-158樹(shù)脂，使用情況表明，RD-158乙烯基樹(shù)脂的耐高溫性能和耐腐蝕性能良好。5．3應(yīng)用中的注意點(diǎn)根據(jù)我們的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，樹(shù)脂在高溫條件下使用時(shí)，對(duì)于玻璃鋼制作中的每個(gè)細(xì)節(jié)都應(yīng)該給以充分的注意，包括結(jié)構(gòu)層樹(shù)脂選擇、增強(qiáng)材料的選擇等。5．3．1 在含氟介質(zhì)的條件下，增強(qiáng)材料不應(yīng)該選用玻璃纖維，此時(shí)應(yīng)該選用碳纖維或者其它能耐高溫的有機(jī)纖維。5．3．2結(jié)構(gòu)層樹(shù)脂的選擇一定要注意樹(shù)脂高溫下的力學(xué)性能，應(yīng)該選擇耐溫性能較好樹(shù)脂，以保證玻璃鋼在高溫使用條件下應(yīng)有的力學(xué)強(qiáng)度。在高溫玻璃鋼煙囪的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)不同溫度段要求選用相關(guān)的結(jié)構(gòu)層樹(shù)脂以降作成本。