乙烯基樹脂全名環(huán)氧乙烯基酯樹脂( Epoxy Vinyl Ester Resin,英文縮寫VER),也簡稱為乙烯基酯樹脂、乙烯酯樹脂,是一種熱固性樹脂。乙烯基樹脂兼具了環(huán)氧樹脂( Epoxy Resin) 和不飽和聚酯樹脂( Unsaturate Polyester Rein) 的優(yōu)點,即高強度、耐化學(xué)腐蝕和良好工藝性能;而且沒有環(huán)氧樹脂的顯著缺點——高粘度、不易加工及高成本。乙烯基樹脂由環(huán)氧樹脂(如雙酚A或四溴雙酚A環(huán)氧樹脂、環(huán)氧酚醛清漆及二環(huán)氧化聚氧化丙烯等)和不飽和一元羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸等)反應(yīng)得到。由于樹脂合成的工藝和方法的不同,乙烯基樹脂的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用也有差別。
為了適應(yīng)各種防腐蝕工程施工的需要,出現(xiàn)了柔性乙烯基酯樹脂,柔性乙烯基酯樹脂具有對鋼和混凝土表面很高的粘接性,與傳統(tǒng)的環(huán)氧乙烯基酯樹脂相比,其延伸率更高,粘接強度大大的提高,抗沖強度提高近4倍,層間強度提高20%,并具有特的耐磨性。
乙烯基樹脂性能特點
①乙烯基樹脂秉承了環(huán)氧樹脂的優(yōu)良特性,固化性和成型性方面更為出色,能溶解于苯乙烯以及丙烯酸系單體。
②樹脂粘度低,可常溫固化,操作方便,施工不受季節(jié)限制。
③具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,耐堿性與環(huán)氧樹脂相似,耐酸性與抗氧化性與雙酚不飽和聚酯樹脂相似。交聯(lián)密度高的乙烯基樹脂有良好的溶劑耐性。
環(huán)氧樹脂性能特點
①力學(xué)性能高。環(huán)氧樹脂具有很強的內(nèi)聚力,分子結(jié)構(gòu)致密,所以它的力學(xué)性能酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型固性樹脂。
②附著力強。環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團,賦予環(huán)氧固化物對于金屬陶瓷、玻璃、混凝土、木材等極性基材以優(yōu)良的附著力。
③固化收縮率小。一般為1%-2%。是熱固性樹脂中固化收縮率小的品種之一。
④工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物,所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。
⑤抗化學(xué)藥品性能優(yōu)良。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。
隨著乙烯基酯樹脂的特殊功能化的創(chuàng)新與發(fā)展,在下游眾多領(lǐng)域得到了一些新的應(yīng)用:
1)乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥在非熱電廠煙氣脫硫領(lǐng)域得到了很好的推廣和應(yīng)用,尤其是玻璃鋼/膠泥復(fù)合襯里在化工行業(yè)池槽襯里領(lǐng)域得到了越來越多的推廣和應(yīng)用;
2)厚漿型乙烯基酯樹脂類涂料,包含鱗片涂料和非鱗片涂料,已經(jīng)得到了大量推廣和應(yīng)用;300μm膜厚的乙烯基酯樹脂涂料市場上已經(jīng)開始起步,并呈現(xiàn)高速增長的趨勢;
3)高氧指數(shù)與低煙密度兼顧的乙烯基酯樹脂在耐蝕阻燃兼顧的FRP領(lǐng)域得到了推廣和應(yīng)用;
4)零收縮、高韌性的乙烯基酯樹脂在FRP頭盔、釣魚竿等領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和應(yīng)用;
5)高強度、高延伸率兼顧的乙烯基酯樹脂在一些特殊要求的FRP結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和應(yīng)用;
6)耐溫(氣相200℃以上)、耐低溫(―40℃)的特殊功能化乙烯基酯樹脂得到了推廣和應(yīng)用;
7)乙烯基酯樹脂在特殊電氣材料(如機車用絕緣FRP、半導(dǎo)體碳棒等)領(lǐng)域得到了一些推廣和應(yīng)用;
乙烯基酯樹脂自六十年代末問世至今已有三十余年的歷史,由于乙烯基酯樹脂具有優(yōu)良的耐蝕性和施工工藝性,八十年代起乙烯基酯樹脂已成為國外新一代耐腐蝕樹脂的代表而廣泛應(yīng)用于石油、化工、造紙、冶金、熱電、醫(yī)藥、食品、交通、環(huán)保、建筑等行業(yè)。在防腐蝕領(lǐng)域包括在乙烯基酯樹脂玻璃鱗片涂料中采用的通用乙烯基酯樹脂,主要應(yīng)用以下兩種類型的乙烯基酯樹脂:
酚醛環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基團官能大于2,普通雙酚A環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基團官能大于2。因此,酚醛環(huán)氧涂料的交聯(lián)密度和防腐能力大于雙酚A環(huán)氧涂料。酚醛環(huán)氧涂料固化采用胺固化劑,完全固化涂料具有良好的耐腐蝕性、耐化學(xué)性、耐熱性(包括耐熱電解質(zhì)性)和耐磨性,廣泛應(yīng)用于泥漿艙、污水艙、儲罐內(nèi)壁、耐化學(xué)內(nèi)襯等耐化學(xué)性和耐溫性要求較高的防腐系統(tǒng)。
酚醛環(huán)氧樹脂作為三種通用熱固性樹脂之一,廣泛應(yīng)用于機械電子、航空航天、交通、建筑等領(lǐng)域。隨著環(huán)保要求的日益迫切和嚴(yán)格,傳統(tǒng)溶劑型環(huán)氧樹脂的應(yīng)用受到限制。為了解決這一問題,自20世紀(jì)70年代以來,人們開始研究具有環(huán)境友好特性的水性環(huán)氧樹脂系統(tǒng)。環(huán)氧樹脂水性化改性方法可分為乳化劑法和化學(xué)改性法兩類。添加乳化劑法是在添加一定量乳化劑的作用下,通過超聲波振蕩、高速攪拌或均質(zhì)機乳化,將環(huán)氧樹脂分散在水中,形成穩(wěn)定的水乳液。乳化系統(tǒng)一般難以達到理想的儲存穩(wěn)定性。
不飽和聚酯樹脂是一種合成樹脂。合成樹脂是類似于天然樹脂的有機高聚合物,通常用于制備合成纖維、粘合劑、涂料,塑料和絕緣材料。根據(jù)合成樹脂的熱力學(xué)性質(zhì),通常分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂。熱固性樹脂在加熱后會發(fā)生化學(xué)變化,并逐漸硬化,再受熱時不再發(fā)生軟化變形。熱塑性樹脂可以反復(fù)加熱軟化、冷卻固化,并且具有加工成型簡單以及機械性能高等特性