环氧玻璃钢_周振中

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1、环氧玻璃姻北京市第六建筑工程公司四工 区周振中玻璃钢又名玻璃纤维增强塑料,它是以合成树脂作为粘结剂,以玻璃纤维及其制品?布、带等?作增强材料制成的。因为它的比重轻、强度高、质地硬,可以 和 钢铁 相比,其比强度?抗拉强度和重量之比?与高级合金钢相仿甚至超过,因而得名。玻璃钢的性能,基本上取决于粘结剂合成树脂,特别在防腐、耐热、耐候等方面更是如此。由于制造玻璃钢所用的粘合剂不同,而获得不同效果的玻璃钢。为区别起见,一般均在玻璃钢前加上所用合成树脂的名称,作为这种玻璃钢的全称,如环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢、聚醋玻璃钢等。玻璃钢的研究始于二十世纪三十年代、四十年代以后,开始应用于 军事工业,以后在汽车制

2、造、船舶制造、建筑等方面也得到了应用。由于玻璃钢具有质轻、比强度高、成型工艺较简单、耐腐蚀、电波透过性能好等优点,目前在飞机、火箭、导弹、船舶、建筑材料,汽车车辆、 耐腐蚀设备、贮罐等方面均得到广泛应用。我国于? ?年着手研究玻璃钢,得到 了较快的发展。而环氧玻璃钢,则是其中应用较多、发展较快的一种。下面根据我们在防腐工程中的应用实践,参考国内一 些 技术资料,对这一新材料作一介绍。一、环氧 树脂环氧树脂是一种新型高分子胶结材料。它于? 年由瑞士的皮里卡斯坦和美国的?格林里合成,并于? ?年投人工业生产。当时生产的环氧树脂,只作为涂料应用,使用量不大。后来,随着生产实践和科学研究的发展,环氧树

3、脂显示了它具有优良的粘结力,稳定的耐腐蚀性能,高度的 电绝缘性和便于存放,硬化后无毒等优点,到五十年代中期,产量不断增加。应用 范围日益广泛,而科学研究也日益深入,品种不断增加,性能日趋完善。我国从? !年开始研究试制二酚基丙烷?简称双酚?环氧树脂。在毛泽东思想指引下,发展较快。从防腐的角度来看,从耐酸 到可 以耐碱、从耐低温发展到耐高温?脂环族环氧树脂?。相应的固化剂、稀释 剂等,也从有毒到低毒、无毒,从非活性发展到活性。施工工艺也从手工操作发展到机械化,应用范 围日益广泛,深入 到 了国民经济的各个领域。目前,在土建施工中作为钢筋混凝土的补强方法也渐露头角。?环氧树脂的特性环氧树脂的颜色和

4、状态随分子量不同而异,低分子量环氧树脂为淡黄色粘稠液体,高分子量环氧树脂为境拍色固体。环氧树脂的机械性能很大程度取决于它的分子量,分子量越高,其机械强度也高,但越脆。从使用来看,低分子量环氧树脂 一般做粘合剂,高分子量环氧树脂一般用做涂料。环氧树脂无特殊气味,它是含有环氧基的高分子聚合物,因此,它的类型繁多,在各种类型不同 的环氧树脂中,环氧氯丙烷是主要单体,当其与各种多元酚类或多元醇类缩聚成环氧树脂时,就得到各种不同 的环氧树脂。为了区别起见,一 般都在环氧树脂 的前面,加上不同的单体名称以示区别。如常用 的? ?号环氧树脂,全名是?号二酚基丙烷环氧树脂。就是说,这种环氧树脂是二酚基丙烷和环

5、氧氯丙烷在碱性催化剂存在下缩聚而成的环氧树脂。在同一种环氧树脂中,由于环氧值不 同又产生不同 的型号,目前,国产环氧树脂共分二十一个类型如表?。指二酚基丙烷环氧树脂。环氧树脂的机械性能和耐腐蚀性能,只有在它硬化后才能显 示出来,表?是?号环氧树脂 在固化剂乙二胺作用下的机械性育旨。表?,目,据抗拉强度?如?仍,?抗弯强度?甸?仍?抗压强度?匆加仍忍?抗冲击强度伪?叫?仍?与混凝土枯结力 ?毛?仍? ? ,? ? ? ? ?工? ? ?远大于混凝土 抗拉强度注?与混凝土 的粘结力试验,当混疑土 为? ?号时,破坏处仍 在混凝土。当加人? ?的稀料时?包括稀释剂、增韧剂、固化剂?和?耐酸粉料时,其

6、耐腐蚀性能如表?。表? ? 日目日 “日?月日日日日日? ? ”们“日日日日 国产环粗树脂分类和代号表?介质?性能 介质?性 能耐耐耐耐耐耐耐耐”“”卜比日“? 曰曰日日日曰日日日日日日日日日日日日日日日日代号一 ?环氧树脂类“代 号?环氧树” 旨类另“二酚墓丙烷坏氧 树脂有机钦改性二酚 基丙烷环氧树脂有机硅改性二酚 基丙烷环氧树脂澳改性二酚基丙 烷环氧树脂氯改性二酚基丙 烷环氧树脂二酚基丙烷侧链 型环氧树脂酚醛多环氧树脂丙三醇环氧树脂脂肪酸甘油醋环 氧树脂脂环族缩水甘 油 树脂有机磷环氧树脂?到硅环氧树脂酚钦 环氧树脂四酚基环氧树脂间苯二酚环氧树 月旨三聚氰酸环氧树 脂二氧化 双环戊二 烯环

7、氧树脂二氧化乙烯基环 己烯环氧树脂二氧化双环氧戊 基醚聚丁二烯环氧树 月旨?,?一环氧基一?甲基环 已甲酸?,?环氧基?甲墓一 环氧甲脂硫酸? ?硫酸? ?发烟硫酸盐酸? ?盐酸? ?硝酸?硝酸? ?氢氧化钠? ?氢氧化钠? ?耐不耐不耐耐耐耐不耐耐不耐甘油丙铜 汽油甲苯甲醛乙醇矿物油草酸注?耐腐蚀的环氧玻璃钢试件所用 固化剂为乙二 胺,在室温下? 约? ?浸泡三个月。?耐与不耐的界限是以颜色变不变和是 否松软来判断,未作强度对比试验。?由于材料设备的限制,没有作更多的耐腐蚀试验。?川畔肤几? ?在上面所列的环氧树脂中,以二酚基丙烷环氧树脂用途较广,对他的研究也比较深入,所以,目前一般所说的环

8、氧树脂,就是?环氧树脂硬化反应和粘结原理?硬化原理?环氧树脂在未硬化时,是一种线型结构的热塑性树脂,它不耐水和溶剂的作用,本身不会硬化,因此可长期存放而不变质。当加人 固化剂后,固化剂中的活泼基团,如甲? ? ?醇基、胺基、叛基等,与环氧树脂中的经基及极活拨的环氧基产生交联作用,使环氧树脂从线状结构变成网状 体型结构,从而变硬。这就是环氧树脂的硬化原理,环氧树脂的硬化过程是放热反应,因此其硬化速度与环境温度十分密切。?粘结原理? 环氧树脂中含有极性原子团,如环氧基、经基、醚基等,这些极性原子团形成与粘结物表面的分子牢固的吸附力,特别是与金属表面可以诱导极化的原子形成共价键或电价键联结,从而产生

9、强大的亲合力。?物体表面具有肉眼能看到或看不到 的许多沟纹孔 隙,当环氧树脂渗人这些沟纹孔隙后,便产生 了“摔”,使粘结力加强。因此,环氧树脂的粘结力,以化学粘结力为主,机械力也起重要作用。二、环氧玻璃钢原材料如上所述,环氧树脂的机械强度虽比其它树脂高,但在工程实践中还远不能满足使用要求,因此,利用其强大的粘结力与玻璃布粘结在一起,使其抗拉强度大大提高,一般能达到? ? ?公斤?厘米么。这样,环氧树脂中加入玻璃布,好象混凝土中加入钢筋一样,从而扩大了使 用范围。?环氧树脂的选用目前环氧树脂的型号种类较多,在选择时,首先要考虑使用中耐腐蚀和强度要 求?其次要考虑便于施工操作,即在性能相同的情况下

10、选用低软化点的环氧树脂?最后还要考虑供应来源和造价。目前,应用较广的环氧树脂有表?中几种,但在工业防腐 中用得较多的 是? ? ?号?一?、?号? ?。?固化剂固化剂对环氧玻璃钢的性能影响很大,如不注意,往往达不到使用要求。在选择固化剂时,使 用要求是最重要 的,在满足此前提下,考虑施工条件选择常温固化型或加热固化型的固化剂。在满足上述条件下,还要考虑毒性问题、来源与造价。当冬季施工,通风排毒与保温发生矛盾,往往不可能有 良好的排风换气时,更要注意固化剂的毒性。此时应尽可能选用低毒或无毒的固化剂。固化剂用量的主要依据是环氧树脂中的环氧值和固化剂的分子量等。目前固化剂类型可分为两大类,一类是胺类

11、 固化剂,一类是酸醉类固化剂。此外,还有 杂环 化合物常用的几种环氧树脂性能表?二?国夕卜 参考型环 氧 值? ?软 化 点?苏?仄一?美?苏?及一?美? 卫?苏?双一?美? ?美? ? ? ?美? ? ?美? ?美? ? ?美? ? ? 苏?八一? ? ?。? ?,? ? ?。?粘度小、粘结力强、适用于 粘结浇铸密封粘结,浇铸、密封粘结、浇铸、密封?闪?。? ? ? ? ? ? ? ?国? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。?闪?。? ?、?。? ? ? ? ?粘结、浇铸、密封,有 较好电气性能浇铸密封电压 电弧 互感器可配室温千燥的附着力良好的涂料涂料和配制环氧漆耐碱、附着 力良好、适于

12、做自干涂料耐腐蚀,电气绝缘性能好,适于作涂料玻璃纤维层压制品的粘结剂。?刀?,?洁八口通?内 才? 了?上, 曰?八?,? 八? ?匕?,?月?月?九匕?令娜叹玛买早脚喇以幕妞阿喇欲?产? ,划神服卜蛆桩? 哪之? 入长澎胆龚司理报 ?的工?认?的?烟咬忽幽轰麟的琳平华宜叹盆娜为一妥?、?哪? 芍叫、之护? ?的?言幕叫肇泪? 日?。? 哪?葬长巡邪坦司旧幽姚闷川服撼双抽幽事厘盆田恻卜侧用哪侧以,中然毅长教罐牟?塑喜超神认誉木嘛?袅攀族超娜?袍侧东簿宾盆令甲?。黑 盆芍叨口?。写 的哪?的价?。? ? 洲?工曰? ? 对工?安效?。雪之胃?长吧姐司扭右径巴川兴录班阿袒蛆盆芍寸之闪?巴 盆汤写。

13、?口 ? 哪? 价? ?。? ? ? 。的?城效?召长哈姗切扭窿溢? ?辑卜燮拟谕翅妥恻双众?因长娜侧拐卜平运盆买划?侧瑕郭牟因?芍娜攀神言芍价?。0 0州之O的以a O明秘卜.价哪的T.哪0 1嚣长彰司艰幽1 1闷橄闷嫩!电 称塑幽衫喇叹叫搜塑汉阿蛆具 状娜刘种.衷心塑寒娜趁.袍侧李惠辐.软划朔趁.平宜盆买恻盆令囚之工0.0的T、“O。 O囚州芍言哪“仍0.。的 服卜“仍蛆秘幕ll!9 1 “哪工璐0.卜闪骂找效)的9长阿扣拐眯称 l 幽1 1厘兴端姿米枷表华招绷姐妞圈蛆具.华事厄盆买坦 卜产勺娜翅神盆母斗0.。洲盆芍绍?。9 以卜O的N们叫之囚T0 0囚长涅阵牌司毗幽嘛糊闷喃牟因秘叹称l

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15、(克)、 用呈气丽而颤丽存页/胺类分子量 含活泼氢数目 x环氧值例:采用6101号环氧树脂,固化剂用乙二胺,求每1 00克中乙二胺用量?解:6101号环氧值 为0.40一0.47,取 0.44,乙二胺分子量为6 0,活泼氢数目为4;代人公式等xo.4 4一6.6克酸醉类固化剂用量计算方法:用量固化剂(克) 树脂100(克)了只酸醉分子量x环氧值例:采用6101号环氧树脂,固化剂用邻苯二甲酸醉,求每10 0克环氧树脂中邻苯二甲酸醉用量?解:6101号环氧值同上邻苯二甲酸醉分子量为1 48,“了”为系数,要根据酸醉活拨性及其对制品的性能要求不同而异,一 般 取了- 0.6一1,这里取工0.6 5,代入 公式:0.65火 1 48x0.4 4一4 2.3克上述计算值,都是指纯 的 固化剂,即含量10 0%,当达不到此值时,应进行换 算调整。固化剂用量一般比计算值稍多,其原因有二:一是在配制和操作过程中挥发损失,二是不易与树脂混合均匀。但是当固化剂用量过大时,会造成树脂键