不饱和聚酯树脂产业迎来春天,树脂基复合材料

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树脂基复合材料在化学工业中的应用,历史悠久且进一步发展,可谓“应用多多”。据专家介绍,以树脂为基体的复合材料,作为化学工业的耐腐蚀材料已有50余年历史,由于树脂基复合材料比强度高、无电化学腐蚀现象、导热系数低,保温性能及电绝缘性能良好,制品内壁光滑、流体阻力小、维修方便、重量轻、吊装运输方便,已广泛用于石油、化肥、制盐、制药、造纸、海水淡化、生物工程、环境工程及金属电镀等工业中。我国环氧乙烯基酯树脂早在上世纪70年代,由华东理工大学周润培教授发明,以后华昌聚合物公司成为国内领头羊;此外在应用领域中,宜兴化工成套设备有限公司,是具有自主创新能力的典型防腐工程企业,90年代与贵溪冶炼厂共同研制了玻璃钢电除雾器,实现以国产顶进口、为国家节约大量外汇,受 到冶金部表彰。该公司每年消耗环氧乙烯基酯树脂800吨,是DSM、DOW化学、华昌公司典型客户,工程覆盖了全国80%的冶炼企业,成为全国冶炼行业防腐工程先进。

中国UPR(不饱和聚脂树脂)行业协会理事长王绪江近日表示,当前全球低碳经济对各个产业的影响以及以能源限额为内容的低碳标准逐步出台,大大推进对低成本、低耗能、多功能轻型结构玻璃钢的需求,促使该行业得到了极大的发展。

随着经济特别是工业的不断发展,环境污染已成为当今世界令人关心的问题,许多国家投入巨大人力、物力,致力于环境保护工业这一新兴工业部门。环氧乙烯基酯树脂在环境保护领域中,应用是越来越多。玻璃钢在给排水管道工程中已得到了广泛的应用,最近几年越来越多的废水处理系统的管道用玻璃钢制造,一个基本原因就是废水的耐蚀介质的种类,和腐蚀性能都在不断增加,这就要求使用耐蚀性能更好的材料,而腐蚀玻璃钢是满足这种需求的最好材料。复合材料在环境保护方面应用,包括一般工业废气处理、油水处理、含毒物质的污水处理、垃圾焚化处理及城市废水脱臭处理等。据专家介绍,环氧乙烯基酯树脂在高纯水和食品领域中的应用,也是树脂基复合材料应用的一个新领域,树基复合材料的优良耐蚀性能,意味着这种材料具有惰性、不污染的特性,理所当然地成为高度清洁物品,如贮存高纯水、药品、酒、牛奶之类的可选用材料。

据了解,不饱和聚酯树脂(UPR)是我国热固性树脂中用量最大的品种,也是国内玻璃钢、人造石、工艺品等用量最多的基体树脂。我国UPR主要应用行业是FRP(玻璃钢复合材料)市场、人造石和工艺品市场、胶衣和涂料市场。在玻璃钢行业,当前和今后持续增长的应用领域,一是城镇化建设启动给排水工程的改造和扩建,城镇污水处理,工业循环用水等拉动大口径(1~4m)的玻璃钢管道。二是海洋经济开发带动海洋工程的建设,包括海水淡化、海洋油气田、海上风电、核电等对大型玻璃钢防腐工程和大口径玻璃钢管道需求。三是高铁和轨道交通产业。我国高铁以及城市轨道交通的玻璃钢零部件制造技术已十分成熟,新品开发层出不穷,已形成为高铁和轨道交通配套的玻璃钢产业群。四是汽车专用车轻量化工程。专用车包括冷藏车、客车、集装箱车等,以FRP轻量化材料带动“3D”闭孔泡沫结构形成的超轻量化新材料将被大量采用。五是船艇工程。24m以上豪华玻璃钢游艇,边防巡逻艇、玻璃钢渔船等是当前和今后高档玻璃钢船艇急需突破的攻关项目。六是防腐环保工程大量采用化工贮罐、管道以及耐压防腐管道。七是节能建筑。

环氧乙烯基酯树脂在氯碱工业中,有着良好的应用。氯碱工业是玻璃钢作耐腐材料最早应用领域之一,目前玻璃钢已成为氯碱工业的主要材料。玻璃钢已用于各种管道系统、气体鼓风机、热交换器外壳、盐水箱以至于泵、池、地坪、墙板、格栅、把手、栏杆等建筑结构上。同时,玻璃钢也开始进入化工行业的各个领域。在造纸工业中的应用也在发展,造纸工业以木材为原料,造纸过程中需要酸、盐、漂白剂等,对金属有极强的腐蚀作用,唯有玻璃钢材料能抵抗这类恶劣环境,玻璃钢材料已、在一些国家的纸浆生产中显现其优异的耐蚀性。在金属表面处理工业中的应用,则成为环氧乙烯基酯树脂重要应用,据专家介绍,金属表面处理厂所使用的酸,大多为盐酸、基本上用玻璃钢是没有问题的。环氧树脂作为纤维增强复合材料进入化工防腐领域,是以环氧乙烯基酯树脂形态出现的。它是双酚A环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成化学反应而制成,每吨需用环氧树脂比例达50%,这类树脂既保留了环氧树脂基本性能,又有不饱和聚酯树脂良好的工艺性能,所以大量运用在化工防腐领域。

中国复合材料学会科技发展与咨询委员会委员赵鸿汉指出,当前,24m以上豪华玻璃钢游艇,军用玻璃钢快艇,海上5兆瓦、6兆瓦、60~75m的风机叶片,高压管道和大口径玻璃钢管道,新能源车辆等领域在采用高性能玻璃纤维时,对UPR性能提出了要求,目前,这些领域用UPR大都由外资企业提供。“十二五”期间国家把高性能玻纤和树脂基复合材料列为新材料发展指南和重点之一。所以,树脂行业应正视现状,加快调整,以适应高性能玻璃钢复合材料对树脂的新的需求。我国UPR产业要适应跟上全球和国内持续改革开放的形势,UPR除了在废气、废水的排放处理方面达到环保绿色要求外,更应注重在装备的自动化、智能化方面进行创新提高。

据专家表示,其在化工领域的防腐主要包括:化工管道、贮罐内衬层;电解槽;地坪;电除雾器及废气脱硫装置;海上平台井架;防腐模塑格栅;阀门、三通连接件等。为了提高环氧乙烯基酯树脂优越的耐热性、防腐蚀性和结构强度,树脂还不断进行改性,如酚醛、溴化、增韧等环氧乙烯基酯树脂等品种,大量运用于大直径风叶、磁悬浮轨道增强网、赛车头盔、光缆纤维牵引杆等。

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火力发电以燃煤及燃油为主,发电厂中一般管道或废水处理设施均可用玻璃钢制品,而排烟脱硫装置则为防蚀之重点。海水淡化分为传统蒸馏及反渗透膜法,由于海水十分容易侵蚀铁质材料,故淡化厂内大部分的管道及容器均使用玻璃钢制品。温泉的用途有发电及洗浴,从温泉的抽取到输送,均已大量使用玻璃钢管。医药工业中药品种类繁多,每种原料有所不同,但玻璃钢用于医药工业受到青睐。另外玻璃钢在槽车上的使用,已证实比橡胶内衬实用,如盐酸的运输橡胶内衬会因沉淀物而穿孔,而沉淀物确为盐酸的基本间题,除非为100℃的纯盐酸;乙烯基树脂来制槽体或作内衬为一正确的选择,除其优良耐化学特性外,更有良好机械特性、耐疲劳性,可适应道路运输受力构件力学性能的要求。

来源:慧聪网

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