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不饱和树脂防腐应用
点击次数:183 发布时间:2021-10-13 打印本页面 返回

不饱和树脂防腐应用

现代人生活条件,居住环境越来越好,室内外装潢讲究豪华气派,特别是各种天然石材在建筑装潢市场铺天盖地,眼花缭乱。据中国石材协会不完全统计,到2020年末对天然石材的需求量达到6.8亿㎡,其中大理石在建筑装潢行业占比高达68.2%。随着国家对天然石材的开采限制,取而代之的人造大理石被广泛应用,这种人造大理石可以与天然大理石媲美,价格便宜,无任何辐射,色彩绚丽,受到广泛欢迎。



人造大理石主要原料就是不饱和聚酯树脂,其在卫生洁具,汽车外壳,船艇家私及诸多行业皆有应用。不饱和聚酯树脂除了在装潢材料和生活用品的应用外,在工业防腐蚀领域也发挥着巨大的经济效益和使用价值。不饱和聚酯树脂制作的防腐FRP冷却塔,污水池,储罐,地坪等诸多工业产品和防腐项目在耐酸、耐碱、耐盐、耐热和耐溶剂、耐水效果方面性能优异,应用广泛,是工业防腐蚀FRP造价最为低廉的树脂之一。


不饱和聚酯树脂在工业防腐蚀中应用最多的就是间苯型和双酚A型,邻苯型和其他特种改性不饱和聚酯树脂及通用不饱和聚酯树脂在防腐蚀领域使用量不大。间苯型不饱和聚酯树脂易于制作,成本低,能够耐弱酸和各种溶剂的侵入,为通用的具有中等耐化学水平的树脂;双酚A型不饱和聚酯树脂耐化学性较好,特别适用于耐碱条件下使用,典型的有3301#、197#、199#、902#等。3301#有较好的耐腐蚀性,尤其对碱性介质,其耐热性搞,一般在120℃,机械性能高于邻苯及间苯型树脂;197#性能与3301#基本相同;199#具有良好的耐冲击性,耐温性,耐化学和电性高于邻苯,能够满足缠绕机手糊工艺;902具有耐温性和耐化学性,用于缠绕及手糊。另外邻苯型不饱和聚酯树脂306适用于一般性防腐,耐水性好,可以制作稀酸容器和卫生洁具,船艇等。


实际工业防腐蚀施工中,不饱和聚酯树脂涂层的较少,以FRP居多。不饱和聚酯树脂FRP施工对基层的处理要求和重防腐一样,如果是混凝土基层要求含水量必须低于6%,强度大于C25,抛丸或者打磨表面并且清理干净;碳钢基层要求喷砂除锈符合GB8923中所规定的Sa2.5级要求。不饱和聚酯树脂现场施工FRP所需的主要材料如下(以手糊法为例):


1.不饱和聚酯树脂,如3301#、197#、199#、902#等,根据介质条件选择耐酸、耐碱、耐水、耐盐、耐热性能优异的树脂型号。 

2.引发剂(俗称白水)、促进剂(俗称蓝水),当不饱和聚酯树脂没有预促时,常温下加入含钴量1%溶液0.5-2%促进剂(具体型号各个厂家有所差异)加入促进剂后的树脂液呈粉红色;过氧化甲乙酮引发剂用量1-2%(具体型号各个厂家有所差异)。当环境温度发生变化时,固化速度也会发生改变,使用前必须进行小样试验,调整促进剂和引发剂添加量,平衡两者之间的比例关系,达到最佳固化效果。有人提出在恒定引发剂添加量时,只要用调整促进剂的方法来改变不饱和聚酯树脂的固化时间或者速度。根据经验,笔者认为单独调整一种促进剂会影响最终产品质量,反而弄巧成拙,建议采取引发剂和促进剂的同时联动,才能充分保证固化质量和固化时间恰到好处。不饱和聚酯树脂添加促进剂或者引发剂时特别需要注意的是,不能将两者同时混合加入树脂中,两种产品的存放也要隔离开来,否则会引起剧烈反应,甚至发生爆炸!使用时可以各自分别加入树脂中混合搅拌,再将混合后的树脂液进行二次混合搅拌。实际使用时,往往是在不饱和聚酯树脂中先加入钴促进剂(蓝水),混合后再加入过氧化甲乙酮引发剂(白水)。

3.增强纤维布,有玻璃纤维布,碳纤维布及其他耐蚀纤维,通常使用的玻璃纤维连续丝经纬布,厚度2-4毫米,就是大家常说的02,04布,超过此厚度的布一般都是用于重载负荷工艺。常用短切毡300g/㎡,450g/㎡和120g/㎡的表面毡,要求无碱无蜡无捻“三无产品"。

4.填料,又叫粉料,添加到不饱和聚酯树脂中可以降低复合材料的成本,还能改善不饱和聚酯树脂FRP成品的性能,也有一定的触变作用,也是重要的找平腻子材料,要求含水率小于1%,细度120目以上,在碱性介质中耐碱,酸性介质中耐酸。主要品种有石英粉、硫酸钡粉、滑石粉、辉绿岩粉、铸石粉、硅粉、云母粉、石墨粉等等,在树脂中的添加量大约5-15%左右,腻子大约200%-250%。

5.苯乙烯,在不饱和聚酯树脂中是交联剂,也是稀释剂。实际施工中,当树脂粘度变大时可以使用适量的苯乙烯进行稀释,但是不恰当的添加量会造成凝胶,在成品树脂中建议不要添加苯乙烯。一般不饱和聚酯树脂中苯乙烯含量控制在30%-40%之间。

6.其他辅料添加剂,如颜料糊,液蜡等等,直接从厂家购买,按照产品说明书规定的范围量添加。一些全浸泡式介质环境不饱和聚酯树脂FRP防腐工艺可以不需要颜料糊及液蜡表面涂层。

不饱和聚酯树脂FRP施工材料质量直接影响着玻璃钢成品的防腐效果;最重要也是最关键的是施工质量。防腐行话中“三分材料七分施工"就是对不饱和聚酯树脂FRP防腐效果和使用寿命的最形象的描述,只有控制好施工质量才能确保不饱和聚酯树脂FRP的优良性能的充分发挥,才能有事半功倍的效果。根据手糊不饱和聚酯树脂FRP工法,笔者大致归纳了以下几个步骤:

1.在基层处理完毕并且合格的表面层涂刷不饱和聚酯树脂底料。底料可以使用厂家提供的成品,也可以自配底料,自配底料必须进行小样试验,确认没有质量缺陷后才能大范围施工。自配底料一定要注意计量的精准,按照比例将各个成分材料混合,并且充分搅拌,经过熟化后使用。笔者再次提醒配料时使用促进剂,引发剂决不能两者同时混入,必须各自单独与树脂混合后再次混合。笔者在此建议先在不饱和聚酯树脂中加入钴促进剂(蓝水),充分混合后,再加入过氧化甲乙酮引发剂(白水)混合搅拌。底料涂刷要在操作时间内完成,涂刷时均匀无漏。混凝土基层的底料要比碳钢基层底料的粘度低,主要考虑混凝土基层多孔性,提高其渗透作用。

2.腻子层施工,利用不饱和聚酯树脂底料和粉料调制成腻子,将腻子批刮于混凝土基层上面找平,确保基层平整一致,利于玻璃钢层积的铺贴和美观度。对于碳钢表面不需要腻子层;但是要填充焊缝空腔和阴角倒角,尽量减少玻璃钢质量缺陷的产生。

3.不饱和聚酯树脂FRP层积用胶配比方法和底料基本相同,差异就是需要添加适量的粉料,粘度高一些。粘贴纤维布采取连续法或者间隔法,连续法施工时最多铺贴两层,间隔法施工时每一层必须清理表面(打磨或者铲除毛刺及胶瘤)而且不得搁置太久,建议层积采取毡--布--毡--布--毡的结构,目的避免玻璃钢固化收缩时引起的脱层。粘贴毡或者布的关键是不饱和聚酯树脂胶料必须浸透纤维布眼和毡布内部,做到无泡无皱,平整饱满。最后一层建议铺贴120g/㎡的表面毡,目的就是提高表面层的树脂含量和致密性,从而提高不饱和聚酯树脂玻璃钢的耐腐蚀性能。最外层胶料要遵循“富树脂"原则,树脂含量达到70%-90%,以抵抗介质直接接触的腐蚀危害。如果需要在FRP表面涂刷面漆,可以使用成品不饱和聚酯树脂面漆,自配时除了在树脂中添加颜料糊,还需要添加液蜡,保证隔绝空气条件下的完全固化,这一点很重要。

4.不饱和聚酯树脂FRP质量要求除了目测外观,还必须借助其他方法检测固化程度,特别是电火花检测仪检查致密性及微孔贯穿。目测主要检查玻璃钢有无裂纹,气泡,泛白等;丙酮擦拭FRP表面检测是否固化完全;电火花检查时根据FRP厚度选择不同的检测电压


5.经过检测合格的不饱和聚酯树脂FRP,需要一定的养护期,期间不允许使用或者进料,也不允许腐蚀性物质及溶剂直接接触玻璃钢表面,自然养护10天以上后才能投入使用。


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