1、  前言 
    我國是以燃煤為主的國家，粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）我國大氣的主要污染物。這種能源結(jié)構(gòu)決定了：在20世紀(jì)50年代的工業(yè)化初始發(fā)展階段，全國煤炭消耗量為2000-10000萬噸，二氧化硫的排放量為50-200萬噸；在60-70年代的工業(yè)化第二階段，煤炭消耗量為1000-45000萬噸，二氧化硫的排放量為300-700萬噸；在工業(yè)化第三階段，煤炭年消耗量達(dá)80000萬噸，二氧化硫的排放量為900-1500萬噸；同時在燃煤過程中產(chǎn)生相當(dāng)量的氮氧化物，如2000年我國燃煤電廠的NOx的排放量達(dá)到290萬噸。因此我國的能源結(jié)構(gòu)特點導(dǎo)致了較多的重腐蝕情況，形成了酸雨等污染情況，因此尤其是燃煤電廠中，對于二氧化硫或氮氧化物的防治是勢在必行，目前國內(nèi)外較為有效的手段是煙氣脫硫（FGD）。 
   同時，我國的化學(xué)工業(yè)、有色冶煉、或其它重工業(yè)的工業(yè)化技術(shù)得到了長足的發(fā)展，由此發(fā)展中的污染和腐蝕也越來越嚴(yán)重，如在鈦白粉工業(yè)、制酸工業(yè)、有色金屬冶煉中；同時工業(yè)結(jié)構(gòu)中污染較重的工業(yè)所占的比例也較大。 
   以上各種情況中，均會涉及到高溫條件下的強(qiáng)腐蝕情況，根據(jù)腐蝕介質(zhì)的特點，國內(nèi)較多生產(chǎn)廠家較多的采用非金屬材料等手段如玻璃鋼來解決防腐蝕問題。而在耐高溫強(qiáng)腐蝕場合，高交聯(lián)酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂玻璃鋼的應(yīng)用引人注目。 

2、  酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂簡介 
     酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂是采用高環(huán)氧值、多官能的酚醛環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸反應(yīng)而成，主要用于存在溶劑、氧化性介質(zhì)和高溫?zé)煹仁饽透g性環(huán)境，玻璃鋼在高溫條件下樹脂具有高的強(qiáng)度保留率。特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予了該樹脂獨特的理化特性：①樹脂具有非常高的熱變形溫度（達(dá)150℃），并具有良好的力學(xué)性能；②樹脂的高交聯(lián)密度使其具有良好的耐溶劑性；③能耐各種氧化性介質(zhì)，如雙氧水、濕氯氣、二氧化氯等；④良好的粘接性，包括與碳鋼、PTFE等基材。表1是T-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂與其它同類樹脂的比較。 

表1  酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的比較
                                         國外D-470          產(chǎn)品T-158        乙烯基典型值* 實測值
熱變形溫度（HDT） ℃                  149-154                180                    150
抗拉強(qiáng)度Mpa                           85                     59                      72
抗拉模量Gpa                           3.6                    3.6                     3.5
斷裂延伸率%                           3-4                    2.1                     2.6
彎曲強(qiáng)度Mpa                          131                    116                    112
彎曲模量Gpa                           3.8                    3.9                      4.1
沖擊強(qiáng)度KJ/m2                        2-4                    2.0                      2.0

國外產(chǎn)品典型值測試方法是按ASTM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，而實測值是按中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）檢測的。 
從上表可以看出：由于采用不同測試標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果相差很大，在同等測試標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)）下，T-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂的力學(xué)性能與國外產(chǎn)品相近，某些指標(biāo)（如熱變形溫度、抗拉強(qiáng)度及斷裂延伸率等）還要好一些。 

3、  酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂玻璃鋼在高溫下的力學(xué)性能 
酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂較多的應(yīng)用在高溫條件下的耐腐蝕場合，如脫硫裝置（FGD）、高溫?zé)焽璧取Ｔ谶@些高溫應(yīng)用場合中，對樹脂的要求較高，尤其是樹脂玻璃鋼在高溫條件下的力學(xué)強(qiáng)度保留率，因為樹脂玻璃鋼在較高的使用溫度下，會發(fā)生力學(xué)性能的損耗，若按室溫條件下的力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計就可能會導(dǎo)致玻璃鋼制品的失效，因此，樹脂的高溫性能指標(biāo)對于產(chǎn)品的設(shè)計是非常重要的。表2和表3 是T-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂玻璃鋼高溫力學(xué)性能的測試結(jié)果，測試方法按GB9979-88進(jìn)行，其中積層板采用6層450g/m2短切纖維氈手糊而成，樹脂含量達(dá)70%，積層板的厚度為6mm，所有試樣均經(jīng)過充分的后固化處理。 
從表2中可以看出，T-158樹脂制作的玻璃鋼在150℃時仍保持著良好的力學(xué)性能。 

表2  T-158樹脂玻璃鋼的高溫力學(xué)性能
抗拉強(qiáng)度           特性單位          測試溫度（℃）           樹脂積層板           保留率（%）        
                           Mpa                   25                            127.5                       100                     
                                                    65                            127.6                       100
                                                  100                            127.5                        97.5
                                                  120                            124.0                        97.2
                                                  150                            118.1                        92.6
                                                  175                              86.1                        67.5
抗拉模量              Gpa                   25                              12.1                        100
                                                    65                              12.3                        102
                                                  100                              12.1                         100
                                                  120                              12.1                         100
                                                  150                                7.5                        62.0
                                                  175                                5.6                        46.3
彎曲強(qiáng)度              Mpa                  25                             165.4                         100
                                                   65                             168.8                         102
                                                 100                             166.1                         101
                                                 120                             165.4                         100
                                                 150                             144.7                         87.5
                                                 175                               55.2                        33.4
彎曲模量              Gpa                 25                                 8.8                         100
                                                  65                                 8.3                         94.5
                                                100                                 8.1                          92.1
                                                120                                 7.5                          85.2
                                                150                                 5.9                          67.1
                                                175                                 3.7                          42.1
                                       表3 連續(xù)高溫下的T-158樹脂玻璃鋼彎曲強(qiáng)度保留率
溫 度                                                           彎曲強(qiáng)度保留率
                                         7天                   90天                   180天                 365天
200℃                                103%                83%                     72%                   63%
175℃                                100%                101%                    87%                   76%
150℃                                102%                 97%                     95%                   86%
  注：表3中的數(shù)據(jù)表示經(jīng)連續(xù)高溫放置后的彎曲強(qiáng)度保留率，以25℃下的彎曲強(qiáng)度為100%。
4、酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的耐腐蝕性 
特有的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予了樹脂優(yōu)良的耐腐蝕性能，我們的試驗結(jié)果和現(xiàn)場掛片試驗證明了這一點。我們根據(jù)試驗掛片的強(qiáng)度保留率、表觀、硬度保留率、色澤變化和增失重等綜合情況判斷樹脂是否耐某個特定的腐蝕條件。表4是T-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂的耐腐蝕情況。 
5、耐高溫強(qiáng)腐蝕場合中的應(yīng)用 
5.1耐高溫強(qiáng)腐蝕場合的應(yīng)用優(yōu)勢 
 在各種高溫條件下的重腐蝕場合，酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂制作的玻璃鋼，與金屬材料相比，重量較、比強(qiáng)度高、耐瞬時超高溫性能，因此在相關(guān)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。 
5.1.1耐腐蝕性能 
由于酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的高交聯(lián)密度與高的熱變形溫度特點，使樹脂的耐蝕性能較好，如8mm的普通碳鋼在濃度為0.1% 的二氧化硫潮濕環(huán)境中，只需1-3個月即可腐蝕透，而6mm防腐蝕層的玻璃鋼制品則可保持10年的使用壽命。 
5.1.2耐熱性能 
在各種高溫應(yīng)用場合，如在濕法脫硫工藝中，混合氣體在進(jìn)口的溫度在160-180℃左右，系統(tǒng)中的部件又要承受瞬間的溫度交變，潛在的熱破壞和產(chǎn)生的強(qiáng)腐蝕性副產(chǎn)品導(dǎo)致人們選用一些昂貴價格高鎳合金等結(jié)構(gòu)材料。而酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂由于具有較高的熱變形溫度，玻璃鋼制品可以成功替換一些金屬制件，玻璃鋼脫硫塔可用于更高的溫度，壽命更長，也更可靠。 
5.1.3耐磨蝕性能 
可以通過加入適當(dāng)?shù)哪湍ァ⒛臀g填料來提高玻璃鋼的耐磨性，因此在腐蝕環(huán)境中的玻璃鋼耐磨性能優(yōu)于鋼材。 
5.1.4玻璃鋼的價格優(yōu)勢 
根據(jù)設(shè)備的尺寸和類型，玻璃鋼的造價約是高鎳合金的造價的1/3。直徑為4米的玻璃鋼吸收塔造價僅是高鎳合金包覆吸收塔的一半。 
5.2應(yīng)用案例 
T-158酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂由于其優(yōu)良的力學(xué)性能，使其在國內(nèi)外的眾多高溫強(qiáng)腐蝕條件中得到應(yīng)用。 
5.2.1 150℃長期使用條件下的強(qiáng)酸尾氣裝置: 該甲方工廠生產(chǎn)過程中，排放的尾氣中含有硫酸廢氣、二氧化硫、氯化物和氮氧化物等復(fù)雜的強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，長期使用溫度為150℃，偶爾作用溫度達(dá)到180℃。該公司原來采用進(jìn)口的不銹鋼制作，成本較高，但防腐蝕性能不太理想，幾乎每年都要進(jìn)行維修。后改用T-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂，已使用近2年未出現(xiàn)異常。 
5.2．2脫硫裝置：近期在一濱海的火力發(fā)電廠的玻璃鋼脫硫裝置中得到成功應(yīng)用。該裝置高使用溫度達(dá)到150℃左右，玻璃鋼制造廠對國內(nèi)外幾家乙烯基樹脂供應(yīng)商的產(chǎn)品進(jìn)行了測試和綜合評價，終選定了T-158酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂，廠家認(rèn)為，該樹脂具有優(yōu)良的耐蝕和耐溫性的同時，工藝性也相當(dāng)好。 
5.2.3 含濕氯氣的碳鋼內(nèi)襯：在該工程中，要求對于金屬槽蓋進(jìn)行防腐處理，長期使用溫度達(dá)130℃，偶爾作用溫度達(dá)150℃，又含有濕氯氣的強(qiáng)腐蝕環(huán)境，原來該廠采用316L號不銹鋼進(jìn)行防腐蝕，但不到一年金屬表面就嚴(yán)重腐蝕，在應(yīng)用T-158樹脂作內(nèi)襯防腐處理后，使用已近12個月未有發(fā)現(xiàn)表面腐蝕，使用情況良好。 
5.2.4在智利一銅礦冶煉廠：在該公司的脫硫裝置和高溫?zé)焽柚芯捎肨-158樹脂，使用情況表明，T-158乙烯基樹脂的耐高溫性能和耐腐蝕性能良好。 
5.3應(yīng)用中的注意點 
根據(jù)我們的實際應(yīng)用經(jīng)驗，樹脂在高溫條件下使用時，對于玻璃鋼制作中的每個細(xì)節(jié)都應(yīng)該給以充分的注意，包括結(jié)構(gòu)層樹脂選擇、增強(qiáng)材料的選擇等。 
5.3.1 在含氟介質(zhì)的條件下，增強(qiáng)材料不應(yīng)該選用玻璃纖維，此時應(yīng)該選用碳纖維或者其它能耐高溫的有機(jī)纖維。 
5.3.2結(jié)構(gòu)層樹脂的選擇一定要注意樹脂高溫下的力學(xué)性能，應(yīng)該選擇耐溫性能較好樹脂，以保證玻璃鋼在高溫使用條件下應(yīng)有的力學(xué)強(qiáng)度。在高溫玻璃鋼煙囪的設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)不同溫度段要求選用相關(guān)的結(jié)構(gòu)層樹脂以降低制作成本。

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