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                常用热固性树脂--乙烯基树脂

                常常用热固性树脂--乙烯基树脂

                      乙烯基树脂是由环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成化学反应而制得的,实际为丙烯酸改性的环氧树脂,主链是环氧树脂,仅在末端含有酯基。由于酯键少,不易耐腐蚀性优异,同时兼具环氧树脂和不饱和聚酯树脂的工艺特性,故自20世纪60年代以来,获得了迅速发展,已经在食品、化工、海洋勘探等领域广泛应用。由于乙烯基合成的工艺和方法不同,这些乙烯基树脂的结构、性能及应用也有差别,在具体使用时应进行筛选和判断。

                国内外乙烯基酯树脂牌号一览表

                公司

                陶氏化学

                亚什兰化学

                昭和聚合物

                DSM公司

                上纬企业

                上海富晨

                Reichhold

                国度

                美国

                美国

                日本

                荷兰

                中国台湾

                上海

                挪威

                品牌

                Derakane

                Hetron

                Ripoxy

                Atlac

                Swancor

                Fuchem

                Norpol Dion

                标准型双酚A环氧乙烯基酯

                411

                922

                806

                430

                901

                854

                9100

                阻燃型环氧乙烯基酯

                510

                992

                550

                750

                905

                892

                9300

                酚醛环氧乙烯基酯

                470

                980

                630

                590

                907

                890

                9400

                高交联密度型环氧乙烯基酯

                970

                600

                977

                898

                9700

                柔性环氧乙烯基酯

                8084

                980

                810

                PU改性型环氧乙烯基酯

                580

                820

                9800

                产品种类:

                      由于树脂合成的工艺和方法的不同,各家乙烯基树脂的结构、性能及应用也会略有差别。

                1、标准型双酚A环氧乙烯基酯树脂

                标准型双酚A环氧乙烯基树脂是由甲基丙烯酸与双酚A环氧树脂通过反应合成的乙烯基树脂,已溶于苯乙烯溶液。该类型树脂具有以下特点:

                      在分子链两端的双键活泼,使乙烯基树脂能迅速固化,很快使用强度,具有高度耐腐蚀性聚合物;采用甲基丙烯酸合成,酯键边的甲基可起保护作用,提高耐水解性;树脂含酯键量少,每摩尔比耐化学聚酯(双酚A-富马酸UPR)少35-50%,使其耐碱性能提高;较多的仲羟基可以对玻璃纤维的湿润性与粘结性,提高了层合制品的力学强度;由于仅在分子两端交联,因此分子链在应力作用下可以伸长,以吸收外力或热冲击,表现出耐微裂或开裂。



                国外标准型双酚A环氧乙烯基酯树脂典型性能

                 

                拉伸强度Mpa

                拉伸模量Gpa

                延伸率%

                弯曲强度Mpa

                弯曲模量Gpa

                HDT

                Derakane 411

                83

                2.9

                7-8

                148

                3.4

                102

                Hetron 922

                86

                3.2

                6.7

                141

                3.5

                105

                Ripoxy 806

                79

                -

                3.2

                135

                3.1

                110

                Atlac 430

                95

                3.6

                6.1

                150

                3.4

                105

                Swancor 901

                85

                3.4

                5.5

                127

                3.3

                101

                Dion 9100

                80

                3.4

                5

                95

                3.3

                100

                标准型双酚A环氧乙烯基树脂的力学性能(GB标准)

                一国外产品

                854乙烯基

                HDT

                105

                105

                抗张强度Mpa

                81

                82

                抗张模量Gpa

                3.3

                3.28

                断裂伸长率%

                4.7

                4.8

                弯曲强度Mpa

                116

                115

                弯曲模量Gpa

                3.6

                3.7



                2、阻燃环氧乙烯基酯树脂

                      阻燃乙烯基树脂一般采用溴化环氧树脂合成。由于树脂中由于含溴,因此阻燃乙烯基树脂在具有耐化学性的同时,又可以阻燃。




                国内外阻燃乙烯基酯树脂典型性能

                拉伸强度Mpa

                拉伸模量Gpa

                延伸率%

                弯曲强度Mpa

                弯曲模量Gpa

                HDT

                Derakane510A

                69-76

                3 .4

                7-8

                110-124

                3.7

                107

                Hetron 992

                90

                3.5

                5.0

                145

                3.6

                108

                Ripoxy 550

                74

                3.2

                3.0

                105

                3.3

                108

                Atlac 750

                90

                3.6

                4.0

                155

                3.7

                110

                Swancor 905

                83

                3.6

                3.5

                131

                3.7

                110

                Fuchem 892

                50

                3.12

                2.0

                100

                3.3

                105

                Dion 9300

                76

                3.5

                4

                145

                3.4

                110

                注:上表中的Fuchem 892测试方法是按国标(GB)进行。

                3、酚醛酚醛环氧乙烯基酯树脂

                      将酚醛环氧树脂引入乙烯酯树脂的骨架中,合成的乙烯基酯树脂一般称Novolac乙烯基酯树脂。树脂具有较高的热稳定性。树脂固化后,交联密度大。其热变形温度达120-135℃,可以延长使用寿命并具有优良的耐腐蚀性,特别对含氯溶液或溶剂耐腐蚀性好。




                国外酚醛环氧乙烯基酯树脂性能典型性能

                拉伸强度Mpa

                拉伸模量Gpa

                延伸率%

                弯曲强度Mpa

                弯曲模量Gpa

                HDT

                Derakane 470

                85

                3.6

                3-4

                131

                3.8

                149-154

                Hetron 980

                88

                3.3

                4.2

                150

                3.4

                133

                Ripoxy 630

                74

                -

                2.5-3.0

                135

                3.7

                137

                Atlac 590

                90

                3.5

                4.0

                155

                3.6

                140

                Swancor 907

                82.6

                3.54

                2.7

                134

                3.9

                148

                Dion 9400

                72

                3.7

                3

                125

                3.6

                135



                酚醛环氧乙烯基树脂的力学性能(GB标准)

                一国外产品

                890乙烯基

                HDT

                137

                130

                抗张强度Mpa

                59

                72

                抗张模量Gpa

                3.6

                3.45

                断裂伸长率%

                2.75

                2.73

                弯曲强度Mpa

                116

                122

                弯曲模量Gpa

                3.9

                3.99


                4、高交联密度酚醛环氧乙烯基酯树脂

                      为了适应耐高温强度情况的需要,较多厂家对酚醛环氧乙烯基酯树脂进行了改性,提高了树脂的交联密度和耐热性能,具有优良的耐酸、耐溶剂腐蚀性性能,适用于各种高温强腐蚀情况,如脱硫装置(FGD)、高温烟囱等。该类型的国内外生产厂家较少,同时几个国外产品目前在国内市场均没有供应,因此也不能对这几个树脂的性能按GB标准作一测试比较。


                国外几个产品的性能一览表

                拉伸强度Mpa

                拉伸模量Gpa

                延伸率%

                弯曲强度Mpa

                弯曲模量Gpa

                HDT

                Hetron 970

                78

                3.7

                2.9

                111

                3.9

                149

                Ripoxy 600

                74

                -

                2.5

                135

                3.7

                151

                Swancor 977

                76

                3.6

                2.1

                117

                3.9

                154

                Dion 9700

                73

                3.36

                3.3

                146

                3.46

                160


                高交联密度酚醛环氧乙烯基酯树酯力学性能

                项 目

                浇 铸 体

                增 强 薄 板

                数 值

                测试方法

                数 值

                测试方法

                拉伸强度MPa

                70

                GB2568 - 95

                230

                GB1447 - 83

                拉伸模量MPa×10

                3.50

                GB2568 - 95

                14.5

                GB1447 - 83

                延伸率 %

                2.2

                GB2568 - 95

                弯曲强度MPa

                122

                GB2570 - 95

                320

                GB1449 - 83

                弯曲模量MPa×10

                4.10

                GB2570 - 95

                13.5

                GB1449 - 83

                冲击强度KL/M

                10

                GB2571 - 95

                230

                GB1451 - 83

                Barcol硬度

                45

                GB3854 - 83

                热变形温度

                150±5

                GB1634 - 89


                *:后固化处理:采用 MEKP固化剂,室温固化24hr后,在80℃2hr,110℃1hr,155℃ 下1hr。 **:增强薄板铺层为:表面毡1层/短切毡1层/04无碱玻璃布9层/短切毡1层/表面毡1层;总厚度4mm,总体树脂含量约60%,后处理80℃2hr,110℃2hr,155℃2hr。


                5、柔性乙烯基酯树脂

                      为了适应各种防腐蚀工程施工的需要,发展了柔性乙烯基酯树脂,柔性乙烯基酯树脂具有对钢和混凝土表面很高的粘接性,与传统的环氧乙烯基酯树脂相比,其延伸率更高,粘接强度大大的提高,抗冲强度提高近4倍,层间强度提高20%,并具有独特的耐磨性。

                      广泛的应用于耐腐蚀内衬、灌缝材料或底涂树脂,如整体砂浆地坪制作中的底涂,可以省略国内施工操作中的玻璃钢隔离层制作,在提高整体性能的同时,也可节省成本;管接件等各种材料的粘接;与Kevlar纤维或其它增强材料合用,制作高强度和耐疲劳的制品,如运动或军用头盔、帆船等。

                拉伸强度Mpa

                拉伸模量Gpa

                延伸率%

                弯曲强度Mpa

                弯曲模量Gpa

                HDT

                Derakane 8084

                72

                3.2

                11

                117

                3.0

                79

                Swancor 980

                66

                3.2

                11

                110

                3.0

                79


                 柔性乙烯基酯树脂的力学性能(GB标准)

                国外一产品

                810乙烯基

                HDT

                75

                74

                抗张强度Mpa

                83

                82

                抗张模量Gpa

                3.2

                3.35

                断裂伸长率%

                6.0

                6.1

                弯曲强度Mpa

                109

                105

                弯曲模量Gpa

                3.60

                3.64


                6、PU改性环氧乙烯基酯树脂

                      该类型树脂是通过氨基甲酸酯(如TDI)对环氧乙烯基酯树脂进行改性而成,兼有链内不饱和性和链端的不饱和性。和通常的双酚A环氧乙烯基酯树脂相比,具有优异的耐腐蚀性、柔韧性和良好工艺性,由于氨基甲酸酯的引入,提高了树脂与纤维的相容性,并能保持树脂表面良好的气干性。能够适合于缠绕等各种工艺.


                PU改性乙烯基酯树脂性能一览表

                 

                拉伸强度Mpa

                拉伸模量Gpa

                延伸率%

                弯曲强度Mpa

                弯曲模量Gpa

                HDT

                Atlac 580

                83

                3.5

                4.2

                153

                3.6

                115

                Fuchem 820

                82

                3.2

                4.3

                115

                3.7

                115

                Dion 9800

                80

                3.3

                4.2

                145

                3.2

                115

                注:上表中的Fuchem 820测试是按国标(GB)方法进行。

                7、其它品种

                      目前,国内市场上乙烯基酯树脂除上述品种外,还有两大类:一类是较多厂家采用的丙烯酸型乙烯基酯树脂,或在该树脂基础上用氨基甲酸酯改性处理,该类型树脂耐温等级比相应的甲基丙烯酸型乙烯基酯下降10—20℃,树脂的延伸率上升,但由于缺乏甲基对酯键的保护作用,导致树脂的耐腐蚀性能如耐碱性下降;另一类树脂是我国特色产品,它是富马酸改性双酚A环氧乙烯基酯树脂,但从严格意义上说,它不属于乙烯基酯树脂,而是乙烯基酯树脂与双酚A不饱和聚酯树脂中的一个过渡品种,这种类型的乙烯基酯树脂具有交联密度高、脆性和收缩大的特点,由于树脂中的酯键含量比标准型乙烯基树脂高40-50%,因此其耐碱性相对较差。









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