玻璃钢环氧树脂的应用特点

玻璃钢环氧树脂的应用特点

1、具有极大的配方设计灵活性和多样性，能按不同的使用性能和工艺性能要求，设计出针对性很强的最佳配方，这是环氧树脂应用中的一大特点和优点，但是每个最佳配方都有一定的适用范围（条件），不是在任何工艺条件下和任意使用条件下都宜采用，也就是说没有（万能）的最佳配方。必须根据不同的条件，设计出不同的配方。由于不同配方的环氧树脂固化体系的固化原理不完全相同，所以环氧树脂的固化历程，即即固化工条件下对环氧固化物的结构和性能影响极大，相同的配方在不同的固化工艺条件下所得产品的性能会有非常大的差别，所以正确地作出最佳材料配方设计和工艺是环氧树脂应用技术的关键，也是技术机密所在。要能生产和开发出自己所声性能的环氧材料，就必须设计出相应的专用配方及其成型工艺的条件。因此，就必须深入了解和掌握环氧树脂及其固化剂、改性剂等的结构与性能、它们之间的反应机理以及对环氧固化物结构及性能的影响，这样才能在材料配方设计与工艺设计中得心应手，运用自如，取得最佳方案。生产和开发出性能最、成本最低的环氧树脂和制品。

2、不同的环氧树脂固化体系分别能在低温、室温、中温或高温固化，能在潮湿表面甚至水中固化，能快速固化、也能缓慢固化，所以它对施工和制造工艺要求的适应性很强。环氧树脂可低压成型或接触压成型。因此可降低成型设备和模具的要求，减少投资，降低成本。

3、在三大通用型热固性树脂中，环氧树脂的价格偏高。从而在应用上受到一定的影响。但是，由于它的性能优异，所以主要用于对使用性能要求高的场合，尤其是对综合性能要求高的领域。

玻璃钢中其它热固性树脂

玻璃钢常用的热固性树脂，除了前面所叙述的不饱和聚酯树脂，环氧和酚醛树脂三大类外，还有乙烯基树脂，呋喃树脂，有机硅树脂等等。

乙烯基树脂的概述

为提高不饱和聚酯树脂的耐腐蚀性，70年代发展了丙烯酸或甲基丙烯酸环氧聚酯树脂，出称乙烯基脂树脂，分子末端为乙端基，典型结构为：

H2C==CH-C-O-CH2-O-C-O-CH2-CH2-乙烯酯端基--CH2-O-C-CH==CH2乙烯酯端基

乙烯基树脂是由丙稀酸和环氧树脂反应而成的树脂。具有比聚酯基体更好的韧性和较大的抗微裂纹形成能力。乙烯基酯树脂是高度耐化学品腐蚀性树脂，在国内外构筑物、建筑物防腐蚀、设备防腐蚀及玻璃工业中得到广泛应用，它除有延伸环氧树脂的性能，用于工业领域外，乙烯基树脂自身的功能及作用，也得到了较深入的开发及应用。

乙烯基酯树脂主要结构特点是，可在有机过氧化物引发剂及促进剂（如含钴盐类）存在下发生聚合反应，在紫外照射下，或在电子辐射照下也能发生单独聚合或其他乙烯基单体共聚，生成体型结构聚合物。

乙烯基酯树脂除了在机械性能、电性能、粘接性及耐化学性等方面保留或超过环氧树脂的性

能外，还具有不饱和聚酯树脂优异的操作工艺性，比如固化时间可适当调整，可常温作业等。 从以上化学结构可能看出，乙烯基酯树脂兼有两种热固化性树脂的特点，一方面它类似于不饱和聚酯树脂，在引发剂作用下，通过游离基反应，形成一个不溶不熔、具有空间网状结构、相对分子质量很大的聚合物。另一个方面，基固化后的产品性能可达到环氧树脂的性能，如良好的机械性能，某些性能甚至超过环氧树脂，如：耐热性能、耐化学品性能和韧性等，它将环氧树脂突出的化学物理性能与不饱和聚酯树脂优异的成型号操作性能有机地结合在一起，是一种新型号的高极耐心腐蚀材料，由此得知，环氧丙烯酸类乙烯基酯树脂分子结构中因含有环氧树脂母体，而具有优异的热性能、机械性能、又由于端基上具有不饱和基使其具有不饱和聚酯快速固化，容易加工的性能。就分子结构而言，环氧丙烯酸类乙烯基酯树脂链中不同基团可为树脂的某些特点作不同贡献。

环氧丙烯酸类乙烯基酯树脂性质和性能历其组成原料，如环氧树脂不饱和一元酸，可溶性聚合单体或反应性稀释剂种类的不同而异，但是常有如下特点：

1、固化速度 位于端基的乙烯基是一个活性很高的不饱和基团，可与不饱和单体快速发生自由基聚合。使树脂快速固化，得到耐腐蚀性能良好的单体乙烯基酯树脂共聚物或均聚物。

2、耐水解性 甲基可以屏蔽键，提高酯键耐水解性，乙烯基酯树脂每单位质量中酯基比不饱和聚酯少35%-50%。这样，一来就提高了树脂在碱性溶液中的耐水解性。

3、耐化学品腐蚀性 热固性材料的耐化学性主要取决于聚合物化学基团在介质中惰性程度和交联密度。众所周知，聚合物中的酯键最容易水解，基容易与水发生缔合和吸附作用。这就更促进酯键水解反应的发生。因此，减少酯键和其含量将会减少延缓酯键的水解作用，提高抗水性，特别是耐心碱性等一系列耐化学品性能。然而经基存在的另一个作用，是可增加材料的亲合能力。提高粘合力，因为耐腐蚀性和交联密度与交联点的分布有关，因此基含量 保留在适当比例是必要的，对树脂进行化学改性，如加入异氰酸酯等，来改变树脂交联密度和交联点，可以改善树脂阶性能，树脂分子结构中双键含量高低表明交联点的多少，较多的交联点意味着较高的潜在固化度，从热固化曲线分析，放热峰值高而平缓，固化较完全。通过异氰酸酯的改性，树脂分子的主链和支链均有一定含量的双键。降低了树脂交联分子量，这将有助于提高树脂的热性能和耐腐蚀性。

4、交联性能，由于环氧树脂及其开环后的产物中均含有基，合乙烯枯酯树脂具有优良的粘接性能，分子链上的促基与玻璃表面上单体基相互作用，可以改善对玻璃纤维的浸润性和粘结性，有利于提高玻璃钢强度，乙烯基酯树脂分子链中含有的促基，与玻璃表面上的基相互作用，改善了对玻璃纤维的浸润性和粘接性，因此制作的增强塑料机械强度高，耐辛劳性能好。

5、耐热性能 一般固化产物的耐热性主要决定于树脂结构中的刚性链的含量和交联密度，采用新型异氰酸酯化学改性的环氧丙烯酸形温度也得到了提高，因此可以认为耐心热性提高与这些基团的含量有关，结构中一定含量的氨酯键，这种化学键具有较高的键能，它既是质子给予体，又是质子接受体，除了与聚合物本身极性基团形成较强的分子键力外，还能与增强材料界面形成氢键。因此之故无讼是浇铸体还是玻璃钢都有较高的机械性能，并在受热态下有较高的强度保留率。

6、其他性能，环氧树脂母体可赋予乙烯基酯韧性，分子结构中酯键，可使树脂具有优异的耐酸性。