(8)乙烯基酯树脂胶泥
1.概述
乙烯基酯树脂(VER)胶泥的性能和使用的VER的种类有很大关系。综合而言,VER胶泥典型特点:耐酸、耐碱、耐温(耐绝对高温,尤其是干态气相高温不如酚醛树脂胶泥和呋喃树脂胶泥)、耐氧化性介质、粘结性能优异(但不如环氧树脂胶泥)、收缩率小(和酚醛树脂胶泥、呋喃树脂胶泥、不饱和聚酯胶泥相比小,和环氧树脂胶泥相比还是大得多)、施工性能好。VER如制作成玻璃鳞片胶泥,则既可作为一般胶泥使用,也可作为商品级单一防腐内衬材料使用,这将在《第陆卷 树脂重防腐》之《第13章 商品级玻璃鳞片胶泥防腐》中详细介绍。
2.原料
用于耐腐蚀胶泥的VER主要有两类:双酚A型VER、酚醛型VER。VER胶泥使用的常温固化体系主要有:有机钴盐+过氧化甲乙酮体系(俗称蓝白水)、有机钴盐+过氧化环己酮体系(俗称I号引发剂体系)、二甲基苯胺+过氧化苯甲酰(俗称II号引发剂体系)。蓝白水体系对于胶泥而言,不易搅匀,但常温固化程度比I号和II号更高;I号体系的固化剂过氧化环己酮溶解在邻苯二甲酸二丁酯增塑剂中形成白色糊状物,易于和胶泥混合均匀;II号体系,过氧化苯甲酰也是溶解在邻苯二甲酸二丁酯中呈糊状。促进剂常溶于苯乙烯中,便于添加,减小误差。
VER胶泥的稀释剂只能用不饱和类稀释剂,如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等。切记不可添加非活性的甲苯、二甲苯、香蕉水、环己酮、甲乙酮等溶剂,因为加入之后,它们不参与固化,最终导致胶泥固化物的空隙率增大,致密性不足,耐腐蚀性能下降,强度和韧性都会下降,加多了非活性稀释剂,甚至会导致胶泥不固化。即使是不饱和类稀释剂,加入之后也会导致胶泥体系的韧性、强度下降,加之VER本身黏度也不是太高,因此在配制VER胶泥时,能不加稀释剂则不加,即使要加,也尽量少加,一般都需要控制在树脂量的5%以内。
VER胶泥的填料,根据耐腐蚀介质的酸碱性不同,采用不同粉料。如耐酸性多用陶瓷粉、铸石粉、石英粉、石墨粉等;耐碱多采用石墨粉和重晶石粉;耐含氟介质则不能添加任何含二氧化硅的粉料。
3.VER胶泥特点及其与其他防腐胶泥的区别
VER胶泥相比其他防腐胶泥,在适用范围上的区别见表0.5.4-1(各种胶泥的适应范围)。此处仅列出VER胶泥相比不饱和聚酯树脂等其他胶泥的不同之处和更有优势之处。
①耐温更高。标准双酚A型VER本身热变形温度就在100℃~120℃,高出双酚A不饱和聚酯树脂和二甲苯型不饱和聚酯树脂20℃左右,制作成的胶泥耐温也更高;酚醛型VER耐温更高,高交联密度型VER配制成的胶泥耐温更高,耐气相高温可与呋喃树脂胶泥、酚醛树脂胶泥相披靡,气相干态耐温达200℃~220℃。
②耐酸更佳。耐酸腐蚀性能相比不饱和聚酯树脂胶泥更好,而且在一定温度下的耐酸腐蚀性能更优异。具体的耐酸介质数据请参见《第陆卷 树脂重防腐》之《第2章 现场施工用热固性树脂之基础理论知识》专门章节的介绍。
③耐碱性更好。不饱和聚酯树脂耐碱性不足,尤其是耐中高温碱腐蚀不足,而VER的酯键密度更低,耐碱性优于不饱和聚酯树脂,VER胶泥适用于常温和中温的碱性介质,即使在80~100℃的高温碱液中也有很好的表现。VER的耐碱性也优于呋喃树脂胶泥和环氧树脂胶泥。尽管如此,毕竟其分子链中还是有酯键的,因此VER胶泥也还不是耐高温碱最优异的材料。具体的耐碱介质数据请参见《第陆卷 树脂重防腐》之《第2章 现场施工用热固性树脂之基础理论知识》专门章节的介绍。
④耐氧化性介质更好。VER胶泥是目前通用胶泥中耐氧化性介质最好的,尤其是酚醛型VER和高交联密度型VER胶泥,耐硝酸、85%浓硫酸、25%铬酸、氯气、次氯酸盐等,但它也不是万能的。常规热固性树脂胶泥还不能耐所有氧化性介质,仅为部分。具体的耐氧化性介质数据请参见《第陆卷 树脂重防腐》之《第2章 现场施工用热固性树脂之基础理论知识》专门章节的介绍。
⑤耐有机溶剂的溶胀和溶解更好。VER胶泥可以适用于部分有机溶剂,尤其是酚醛型VER和高交联密度型VER胶泥,适用的有机溶剂范围更宽些。具体的耐有机溶剂介质数据请参见《第陆卷 树脂重防腐》之《第2章 现场施工用热固性树脂之基础理论知识》专门章节的介绍。
⑥粘结性能更佳。VER极性强于不饱和聚酯树脂,VER胶泥与基材的粘结力也强于不饱和聚酯树脂与基材的粘结力,更强于酚醛树脂胶泥、呋喃树脂胶泥、水玻璃胶泥与基材的粘结力,但低于环氧树脂胶泥与基材的粘结力。
⑦物理机械性能优异,致密性好。VER胶泥固化后强度高,优于酚醛树脂胶泥、呋喃树脂胶泥和不饱和聚酯树脂胶泥,和环氧树脂胶泥相当。VER会100%参与交联,固化物致密性好。而酚醛树脂胶泥、呋喃树脂胶泥、环氧树脂胶泥在固化物致密性方面就明显不足。
⑧施工操作性好,黏度适宜(必要时需添加气相二氧化硅,俗称白炭黑),常温固化速度快,操作方便。
⑨固化收缩适中、尺寸稳定性较好,常温固化收缩小于不饱和聚酯树脂胶泥,远小于酚醛树脂胶泥和呋喃树脂胶泥,但比环氧树脂胶泥常温固化收缩大。
⑩成本适中。成本略高于不饱和聚酯树脂胶泥,与环氧树脂胶泥、呋喃树脂胶泥相当。
4.配制与施工
常见的配比为:VER︰I号或II号固化体系促进剂︰I号或II号固化体系固化剂︰粉料=100︰(0.5~4)︰(2~4)︰(200~300)。
避免同时加入促进剂和固化剂,切记分别添加,每次配完的料需45min内用完。
施工完后在15~30℃环境需固化5~7昼夜才可投入使用,其固化保养期要短于环氧树脂胶泥,但并不代表无需时日保养。
5.改性
VER胶泥最大的缺陷还是韧性较差,采用的改性方法多为添加低收缩剂,如聚苯乙烯低收缩剂、聚醋酸乙烯酯低收缩剂等。低收缩剂的添加量一般为树脂量的5%以内。
以上
欧阳13918593706,13386252202
2022年12月5日 AM8:30
于 上海松江漕河泾 Office