[分享] 每日更新20241114【战疫纪念~2022春天～上海疫情封控】《乙烯基酯树脂及其树脂重防腐应用》更新到第五版

由上述计算结果可见，OYCHEM^®8001的酯键密度仅为OYCHEM^®191树脂的23.5%（0.1688mol/100g除以0.718mol/100g得到23.5%），为普通双酚A型不饱和聚酯树脂OYCHEM^®197的40.0%（0.1688mol/100g除以0.422mol/100g得到40.0%），为以富马酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂的42.5%（0.1688mol/100g除以0.397mol/100g得到42.5%）。实际耐腐蚀效果，证明OYCHEM^®197的水解稳定性和耐腐蚀性能远优于OYCHEM^®191树脂，富马酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂的耐蚀效果又优于OYCHEM^®197，OYCHEM^®8001的耐腐蚀性能和水解稳定性又优于富马酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂。

以富马酸或富马酸、己二酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂，其富马酸、己二酸合计约0.4当量，连同0.6当量的丙烯酸或甲基丙烯酸，与1.0当量的双酚A型环氧树脂（典型为E-44）反应，得到的产物溶于苯乙烯中形成的树脂混合物（苯乙烯含量约40%），以富马酸改性为代表的乙烯基酯树脂，其酯键密度为：

不饱和聚酯树脂分子结构式的中间，相比较富马酸改性的乙烯基酯树脂含有更多的酯键，如以D-33醇、丙二醇、富马酸按照mol比1:2:1反应，得到的典型的双酚A型不饱和聚酯树脂OYCHEM^®197（苯乙烯含量为35%）的酯键密度为：

由丙二醇、顺酐、苯酐按mol比2:1:1合成的OYCHEM^®191邻苯型UPR（苯乙烯含量为35%）的酯键密度为：

9.8.1.1 酯键密度

可水解基团酯键的相对含量（以mol/100g表示）是可以计算出来的。当量为186的双酚A型环氧树脂（典型为E-51）和甲基丙烯酸反应得到的酯化物理论平均分子量为544.2，此时只有分子链两端有酯键，此时的酯键密度为0.3675mol/100g，这时主链分子量很小，只能溶解树脂总量30%的苯乙烯，折算下来酯键的相对密度为0.2573mol/100g。

现在我们来看标准双酚A型乙烯基酯树脂（以OYCHEM^®8001为例）的酯键密度和市场上许多以富马酸改性为代表的非标准双酚A型乙烯基酯树脂酯键密度的理论对比数据。OYCHEM^®8001是大分子量的双酚A型环氧树脂（OYCHEM^®内部资料显示平均环氧当量约为480）与甲基丙烯酸反应得到的乙烯基酯溶于苯乙烯中形成的树脂混合物，其酯键密度为：

9.8 常用纤维增强塑料（FRP）衬里之“不饱和聚酯树脂”、“乙烯基酯树脂”的固化

9.8.1 防腐理论知识

高分子化合物无论是线性还是网状，其分子结构都是多层次的，一次结构为分子的化学结构，二次结构为分子的形态结构，三次及以上结构为分子的集聚态结构。分子的化学组成既不能代替分子的化学结构，更不等同于分子结构，因而不可单凭化学组成来判断高分子化合物的性能。举例来说，同样化学组成的聚丙烯，无规聚丙烯的力学性能很差，只有用定向聚合法得到的聚丙烯才是有用的工程材料。

环氧乙烯基酯树脂由于酯键密度小且位于分子链两端可交联双键的邻近位置，因此可与疏水的苯乙烯发生共聚反应形成具有高度水解稳定性的网状结构。影响环氧乙烯基酯树脂水解稳定性和耐腐蚀性能的因素有：酯键密度、酯键相邻位置的空间位阻、交联剂单体种类及含量、双键交联密度。

④当防腐蚀工程施工质量不符合本规程要求和设计要求时，必须修补或返工。返工记录应纳入交工验收文件中。

⑤呋喃树脂防腐蚀工程的竣工验收应具备下列文件资料：a)原材料的出厂合格证、性能检验报告或复验报告；b)呋喃树脂材料的配合比及主要技术性能的试验报告；c)设计文件及设计变更单、材料代用单；d)基层检查交接记录；e)中间验收或隐蔽工程验收记录；f)不合格项目修补或返工记录；g)竣工验收记录。

9.7.3.5 工程验收

①呋喃树脂防腐蚀工程的验收，应包括中间验收、隐蔽工程验收和竣工验收。工程未经竣工验收，不得交付使用。

②呋喃树脂防腐蚀工程施工前，必须对基层进行检查交接。基层检查交接记录应纳入竣工验收文件中。对基层检查的交接宜包括下列内容：a)混凝土基层：强度等级、含水率、坡度、平整度、阴阳角处理、穿过防腐层的套管、预留孔、预埋件应符合相关标准的要求，基层表面无起砂、起壳、裂缝、麻面、油污等缺陷；b)钢材基层表面应符合9.7.3.4的第1条的⑤的要求。

③对面层以下各层，以及其他将为后续工序覆盖的部件，在覆盖前应进行中间验收和隐蔽工程验收记录。防腐蚀工程的中间验收、隐蔽工程验收记录宜包括下列内容：a)封底层的封底料无漏涂、流挂，修补层胶泥填平凹陷处的质量；b)隔离层的层数或厚度。玻璃布浸透、接缝、脱层、气泡、毛刺、阴阳角处增加的玻璃纤维布层数；c)呋喃树脂砂浆和呋喃树脂混凝土整体面层的坡度、平整度、裂缝、起壳、脱层、固化程度；d)块材结合层的饱满密实程度、粘结强度。

高温固化型浸渍呋喃树脂使用具体要求如下。

①产品配制  将呋喃树脂液和固化剂按树脂液/固化剂=100/2.5的重量配合比混合，充分搅拌均匀。树脂液与固化剂混合后在25℃环境下的可操作时间为30天。

②浸渍工艺 此工艺参照酚醛树脂浸渍工艺，即在加压浸渍石墨制品后，除掉表面多余的树脂，并自然凉干24小时，再在0.3MPa的压力条件下，阶梯式加热至100℃～120℃，4h～8h内固化。阶梯式升温和降温非常关键。

③呋喃树脂液的处理  在连续浸渍生产过程中，随着浸渍釜内树脂液量不断减少，不断补充新的树脂液及固化剂的情况下，可正常使用。当浸渍作业停止并且浸渍釜内剩余树脂混合物存放超过30天时，可用厂家提供的阻聚剂将树脂混合物pH值调至中性即可。当恢复生产时，按比例加入固化剂并搅拌均匀即可再次浸渍作业。

对应高温固化型浸渍呋喃树脂石墨砖板和电极块，常温固化浸渍呋喃树脂也是可以实现的，只是石墨块材制品的质量稍次，但生产制造时，因为避免了高温，故工艺更安全可靠：a)在耐酸的容器内，用木板条或塑料条将石墨砖分层隔开摆放，然后再投入固化剂直至将石墨制品完全浸没，15min～30min后（为了使固化剂充分浸润石墨砖，据实际情况可适当延长时间或通进负压吸入并加压），取出石墨制品，放入100度的烘箱中烘干半小时以上；b)取出烘干后的石墨砖，并分层摆放于浸渍釜中；c)封闭浸渍釜，用真空泵吸入浸渍呋喃树脂，直到呋喃树脂完全浸没石墨制品，停真空泵；打开压缩空气，在0.3MPa～0.4MPa压力下保持30min～40min后，将釜内剩余树脂压出，停压缩机，打开浸渍釜，取出石墨制品，擦去制品表面多余的树脂，静置2h～4h即可固化；在冬季固化时间适当延长；d)为了使石墨块材内的呋喃树脂固化彻底，可选择在常温固化后，进行适当的后固化：即在40℃下加热3h，再于60℃下加热20h；也可在常温固化后，存放20d以上即可完全固化；e)随着浸渍树脂不断的减少，需不断补充树脂；生产可循环进行；f)使用后的树脂在25℃环境下的存储时间为10d。

（7）浸渍用呋喃树脂的使用

大量的石墨（碳）砖板、电极块材和石墨设备采用呋喃胶泥粘结，但石墨材料大都采用酚醛树脂浸渍，如果用呋喃树脂浸渍上述产品，不但本体强度会更好，而且胶泥的粘结强度也能提高。但由于浸渍工艺的特点，要求用于浸渍的呋喃树脂浸渍后能正常固化，剩余树脂又能在一定天数内不变化，满足重复使用要求。同时，在浸渍加温过程中，要控制“气爆”现象的发生。所以，浸渍呋喃树脂和固化剂体系完全不同，使用者采购时要充分与生产厂商沟通。

整体呋喃树脂混凝土电解槽槽体主要物理力学指标：容重2450kg/m³，槽体每m³承受载荷2.6t～2.8t，抗渗强度不小于2MPa，最高使用温度100℃，可耐铜电解液、锌电解液、镍电解液等。

呋喃混凝土池槽有两类，一类是专业技术人员设计、现场施工的如储槽、酸洗槽等槽体，一类是制造企业专门开发的如电解槽等设备类的槽体。由于呋喃混凝土收缩较大，在施工或制造时应尽量避免或减少收缩应力，注意模具设计、脱模时间；槽体体积大时应分段施工。由于材料特性和施工经验对槽体施工制作效果影响较大，建议施工单位在采购呋喃树脂材料时充分和材料厂商沟通，获取成功的经验。

施工的基本要求如下：①混凝土的模板应支撑牢固，拼缝严密，表面平整。木模板表面宜包衬聚氯乙烯薄膜作脱模层。钢模板表面可涂刷一层有机脱模剂；②普通钢筋的表面应除锈，并涂刷两遍环氧树脂涂层；③池槽宜采用整体浇捣施工，小型池槽也可采用装配式整体浇捣施工；④整体浇捣池槽时规定：a)先支好底模板，浇捣呋喃树脂混凝土底板至表面泛浆，并将表面抹平；b)待底板固化达到一定的强度后，再支壁模板。壁模板应设置适当的防收缩过渡模板；c)浇捣呋喃树脂混凝土壁板时，应分层连续浇筑。每层浇筑厚度不宜大于200mm。壁板采用插入式振动器振捣，插点间距不应大于作用半径的1.5倍。振动器应缓慢拔出，不得留有孔洞；d)池槽口浇捣完毕后，应随即将表面压实、抹平；e)壁板浇捣完毕至呋喃树脂混凝土硬化后，应松开内壁模板支撑和过渡模板，拆除预留孔内模；f)呋喃树脂混凝土在常温时养护5d便可拆模；⑤装配式整体浇捣池槽时，宜先预制壁板，再进行整体浇捣拼装；⑥呋喃树脂混凝土池槽的尺寸和垂直度应符合设计要求，表面不应有蜂窝、麻面和裂缝等缺陷，储水试验48h不得有渗漏。

（6）呋喃树脂混凝土池槽的施工

整体呋喃树脂混凝土电解槽，是运用计算机建模设计，采用全耐腐蚀材料制作，通过加强筋选择、配筋布置、预应力张拉、树脂增韧等方面的改进，在进行大量材料、构件试验、以及整体槽模拟工作和超负荷试验后而开发出来的，克服了过去电解槽的不足，主要用于铜、锌、镍、钴等的湿法冶炼。

整体呋喃树脂混凝土电解槽特点：①整体防腐蚀；②使用寿命长，槽体设计安全性高，槽体强度高，刚性大，平均使用寿命大于10年；③不需停产维护，槽体抗机械冲击性能强；④电效高，槽体绝缘性能好；⑤稳定电解工艺条件，电解液不受污染；⑥阳极泥回收利用率高，槽体无腐蚀杂质（硅、钙）进入阳极泥；⑦直接、间接效益高，年摊销成本比复合槽低50%左右，减少停产损失；⑧尺寸标准，外形美观；⑨安装方便，槽体尺寸标准，减少安装工作量；⑩维修简单，用简单的土建修补方法。

⑤地面施工时，应随时控制平整度和坡度。平整度以2m长靠尺检查，其空隙不大于4mm。坡度要求符合9.7.3.4节第4条的⑥的规定。

⑥呋喃树脂混凝土整体面层应平整光洁，不应有裂缝、起壳、空鼓、固化不完全等现象。

备注：摘自黄石汇波公司资料。

③呋喃树脂混凝土整体面层的施工规定：a)浇捣呋喃树脂混凝土时，应边刷呋喃树脂胶料边摊抹呋喃树脂混凝土，并随即用小型平板振动器压实抹平；b)采用分格法施工时，在基层上用木条分格，在木格内分别浇捣呋喃树脂混凝土，待自然固化后拆除木条，再用呋喃树脂砂浆或呋喃树脂胶泥灌缝，最后用呋喃树脂稀胶泥罩面；c)采用二次法施工时，先浇捣呋喃树脂混凝土，待自然固化后再用呋喃树脂砂浆抹面至设计规定的总厚度；d)整体呋喃树脂混凝土楼地面设计施工方案典型如表9.7.3.4-11。

④当呋喃树脂混凝土整体面层需留施工缝时，则在继续施工前，应将留槎处清理干净，边接浆边进行摊铺。

（5）呋喃树脂砂浆和呋喃树脂混凝土整体面层的施工

①在混凝土基层和钢材基层进行呋喃树脂整体面层施工时，基层表面的封底层应符合9.7.3.4节第4条的①的规定。

②呋喃树脂砂浆整体面层的施工规定：a)边刷呋喃树脂胶料边摊抹呋喃树脂砂浆，摊铺厚度可略厚于设计厚度。摊铺时可用木尺或塑料条控制摊铺厚度；b)铺好的呋喃树脂砂浆应立即用钢抹子或小型平板振动器压实抹光，自然养护不应少于24h；c)砂浆面积较大时，可根据基层实际形状留分格缝，避免收缩开裂；d)砂浆层固化后，再用呋喃树脂稀胶泥填缝并罩面一层。

⑤块材的勾缝与灌缝规定：a)树脂胶泥的勾缝与灌缝，应待块材铺砌的胶泥养护后进行；b)勾缝与灌缝前，应将灰缝清理干净，不得沾有污垢。当铺砌材料为水玻璃胶泥或水玻璃砂浆时，缝内的水玻璃类材料可不进行酸化处理；c)胶泥勾缝时，必须填满压实，不得有气泡，表面应平整光滑；d)胶泥灌缝时，宜分二次进行，缝内胶泥应密实，表面应平整光滑。

⑥块材面层的平整度和坡度规定：a)地面的面层应平整，用2m靠尺检查，其空隙不大于表9.7.3.4-9中的数值；b)块材面层相邻块材之间的高差，不大于表9.7.3.4-10中的数值；c)坡度符合设计要求，其允许偏差为设计坡度的±0.2%、最大偏差值不得大于30mm。泼水试验时，水应能顺利排除。