将酚醛环氧树脂引入乙烯酯树脂的骨架中,合成的乙烯基酯树脂一般称Novolac乙烯基酯树脂,具体分子结构图见图3.3。树脂具有较高的热稳定性。树脂固化后,交联密度大。其热变形温度达120-135℃,可以延长使用寿命并具有优良的耐腐蚀性,特别对含氯溶液或有机溶剂耐腐蚀性好。国内外几个酚醛环氧乙烯基酯树脂的典型性能。同样,我们选取了典型的一国外产品按国标进行测试。
 酚醛环氧树脂分子结构
 国外酚醛环氧乙烯基酯树脂性能典型性能
 拉伸强度Mpa 拉伸模量Gpa 延伸率% 弯曲强度Mpa 弯曲模量Gpa HDT℃ 

 

乙烯基酯树脂的主要优点可以概括如下。

超级耐腐蚀。乙烯基酯树脂全部成份参与交联固化,没有小分子物质析出,交联密度高,固化物致密坚实;酯键含量低,既耐酸,又耐碱,且对氧化性介质及有机溶剂有一定的抵抗作用;其超级耐腐蚀性能的优势在防腐蚀多个领域得到了验证。

良好的力学性能。乙烯基酯树脂固化后具有良好的机械力学性能,纯树脂浇铸体弯曲强度达120MPa以上,拉伸强度达80MPa,拉伸断裂延伸率可达4%8%(特殊增韧乙烯基酯树脂的延伸率可达8%~20%)。在经过纤维或其他增强材料增强之后,其机械力学性能更佳,既可作为耐腐蚀衬里层或胶泥材料使用,也可作为整体结构件使用。

良好的施工工艺性能。黏度较低、可室温固化、凝胶时间可控范围大、与基材附着力强、纤维浸渍性好等特点都赋予了乙烯基酯树脂良好的施工工艺性。

分子结构可设计性。通过改变乙烯基酯部分的环氧化合物和酸的分子结构,改变不饱和聚合性单体种类和含量,完全可以有针对性地设计乙烯基酯树脂的分子结构而实现不同的交联密度、韧性、强度等要求。

品种门类齐全、应用领域广泛。乙烯基酯树脂依据分子结构不同、性能不同、应用场合不同等分为多种牌号和类型,如丙烯酸型乙烯基酯树脂、甲基丙烯酸型乙烯基酯树脂、酚醛型乙烯基酯树脂、溴化阻燃型乙烯基酯树脂、高交联密度型乙烯基酯树脂、聚氨酯改性型乙烯基酯树脂、橡胶改性乙烯基酯树脂、部分酯化乙烯基酯树脂、可增稠双酚A型乙烯基酯树脂、可增稠酚醛型乙烯基酯树脂、可增稠增韧乙烯基酯树脂、底漆型乙烯基酯树脂、船用乙烯基酯树脂、食品级乙烯基酯树脂、低收缩乙烯基酯树脂、低苯乙烯挥发型乙烯基酯树脂、邻甲酚醛型环氧丙烯酸酯树脂、二(四、六)官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂、快速拉挤成型高耐热弯曲用乙烯基酯树脂、低臭气(苯乙烯挥发)地坪用乙烯基酯树脂、氯桥酸改性阻燃高耐蚀耐热乙烯基酯树脂等。乙烯基酯树脂在防腐方面的应用表现形式也涵盖所有的涂装和树脂防腐形式涂层、胶泥、砂浆、聚合物混凝土、玻璃钢衬里、玻璃钢、砖板衬里等;在非传统防腐领域,如阻燃材料、光缆加强芯、头盔、钓鱼竿、体育器材、锚固件、高铁、游艇、铁路轨道垫片、电气绝缘材料等领域,也得到了广泛的应用。

乙烯基酯树脂的主要不足可以概括如下。

自由基固化,收缩不可避免,尽管较不饱和聚酯树脂要小一些,但常规非低收缩增韧改性的通用乙烯基酯树脂的体积收缩率还是达到7%10%

尽管乙烯基酯树脂侧链有强极性的羟基,与基材的粘结力远大于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、呋喃树脂等热固性树脂与基材的粘结力,但相比较环氧树脂与基材的粘结力而言,乙烯基酯树脂与基材的粘结还是较小。内衬工程作业时,广义基材处理的要求,比环氧树脂内衬工程要更严格,对基材的含水量要求也较高。广义基材处理的具体要求,请参见本书“9.3.2  广义基材处理”的介绍。

乙烯基酯树脂固化产物刚性有余,韧性不足

乙烯基酯树脂固化产物的耐特高温不足。满足耐蚀性前提下,长期使用温度目前基本上还只能做到150180℃,瞬间耐温可达200250℃,并且乙烯基酯树脂在高温下的强度保持率并不理想,150℃以上高温下的耐蚀性能更是大打折扣。

乙烯基酯树脂材料和绝大多数有机材料一样,也解决不了耐温骤变和耐应力变化,即使和鳞片或其他无机材料复合,其线性膨胀系数也还是和混凝土材料、金属材料存在一定的差距,这些差距往往是最终防腐层脱落的重要原因之一。

    乙烯基酯树脂与其他常用的热固性树脂的简要对比参见表1.2的介绍。

1.2  乙烯基酯树脂与其他常用热固性树脂的比较

树脂

工艺性及特点

备注

环氧树脂

黏度大、收缩低、粘结好、常温固化耐热低、耐酸差、耐碱一般、耐溶剂和氧化性介质差

施工性差

二甲苯型不饱和聚酯树脂

黏度低、收缩大、耐热性一般、耐碱性差、粘结差

应用广、施工方便、颜色差

双酚A型不饱和聚酯树脂

黏度低、耐热一般、收缩大、耐碱性差、粘结差

施工方便、成型快

乙烯基酯树脂

黏度低、粘结好、收缩较小、韧性好、强度高、浸润性好、操作便捷、耐温高

应用范围广、施工方便、成型快

呋喃树脂

耐低浓度酸碱及酸碱交替,但不耐强化性介质;耐温达150℃;通过环氧改性可提高其粘结性能和韧性,但固化反应剧烈

酸性固化剂,需要和环氧树脂配合使用;一次性成膜不可太厚;后期需要加温后固化处理;与基材的粘结强度低;固化物太脆

酚醛树脂

耐酸、不耐碱、不耐强化性介质;常温固化产物耐温120℃以上;粘结性差、工艺性差

同呋喃树脂相似,后期固化需要采取加温养护为佳,粘结强度低,固化物性脆;树脂储存期短;固化时有小分子水析出导致致密度不足抗渗性下降

 
大星体彩