每日更新20260123《玻璃钢衬里防腐》（实战全集之第陆卷第14章）

欧阳2022-05-19 18:19阅读 48621回复 847

《玻璃钢衬里防腐》（实战全集之第陆卷第14章）印刷公告
《防腐蚀实战大全全卷目录》hw?U.zip

点赞0觉得这条内容有用，点个赞

标签：橡胶衬里玻璃钢防腐

附件（1）

登录后可下载

hw?U.zip360 KB

登录后评分

返回版块

回帖847

欧阳作者2023-10-05 08:44#242
5.5.5 防腐蚀之外的其他土建材料
主要用作地坪涂料、环氧砂浆和混凝土制品、高级路面和机场跑道、快速修补材料、加固地基基础的灌浆材料、建筑胶粘剂及涂料等。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月7日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:44#243
5.5.5.1 地坪涂料
为了满足工业化生产车间的功能需求和现代化管理的要求，常常选用有特殊性能的地面材料进行地面装饰。其中地面涂料是重要的选择材料。国外的许多洁净车间地面也采用了整体聚合物面层，包括涂料和贴面材料。
用于工业生产车间的地面涂料，也称为工业地面涂料，一般常用环氧树脂涂料和聚氨酯涂料。这两类涂料都具有良好的耐化学品性，耐磨损和耐机械冲击性能。但是由于水泥地面是易吸潮的多孔性材料，聚氨酯对潮湿的容忍性差，施工不慎易引起层间剥离，针孔等弊病，且对水泥基层的粘结力较环氧树脂涂料差，因而当以耐磨，洁净为主要的性能要求时宜选用环氧树脂涂料，而以弹性要求为主要性能要求时则宜使用聚氨酯树脂涂料。
环氧树脂耐磨洁净地面涂料为双组分常温固化的厚膜型涂料，通常将其中无溶剂环氧树脂涂料称为“自流平涂料”，国内在20世纪80年代开始研制和试用，目前已在国内药厂GMP验证地面工程中广泛应用，并取得了很好的效果。
无溶剂环氧自流平耐磨洁净地面涂料用于工业地面具有许多优点。例如：①与基层的粘结强度高，硬化收缩极低，不易开裂；②整体无缝，易清洗，不集聚灰尘、细菌；③高固体份，一次成膜厚；无溶剂，施工毒性小，符合环保对涂料VOC要求；④强度高，耐磨损，抗冲击，经久耐用，能长时间经受铲车、推车和其他工具的碾压；⑤抗渗透，耐化学药品的腐蚀性能强，对油类也有较好的容忍力；⑥极佳的施工性和流平性，具有良好的装饰性；⑦室温固化成膜，容易维修保养；⑧表面平整光滑，色彩丰富，能美化工作环境；⑨地面无毒，符合卫生要求，有一定的阻燃性；⑩对有导静电要求的地面，可制成导静电环氧地面涂料。
洁净耐磨地面涂料中最常用的成膜物是以环氧树脂为代表的合成树脂类材料。涂料一般分为无溶剂型、溶剂型及水溶性型等。溶剂型系统一般具有溶剂挥发、涂料粘度较小、固体含量低、一次成膜薄、施工时易发生浮色（floating and flood）等缺陷成膜物抗冲能力较弱。无溶剂型系统因不含非活性溶剂，固体含量可调整至近100%，一次成膜厚，施工中不会出现贝纳德窝（Benard cll）和浮色（floating）。水溶性洁净耐磨地面涂料对潮湿基面有良好的粘结力。本章节着重介绍无溶剂型系统的耐磨地面涂料。
1. 成膜物质（环氧树脂）根据洁净耐磨地面涂料的要求，成膜物应具有如下性能：常温固化、高粘结力、较强机械性能、抗化学药品性强、良好的电气性。环氧树脂耐磨地面涂料的成膜物普遍采用双酚A型环氧树脂，其性能在前面有关章节已有介绍。作为地面涂料的基料要求对混凝土等多种底材有优良附着力，固化时体积收缩率低，抗化学性能优异，涂膜坚韧耐磨，对潮湿表面有一定的“容忍”力等特点。双酚A环氧树脂按相对分子质量不同可分为固体环氧树脂和液体环氧树脂。高相对分子质量的固体环氧树脂分子中含较多羟基，可催化环氧基与胺的固化反应，干燥速度较快，但固体含量低，涂膜薄，与固化剂的混溶性差，涂料黏度高，流平性差。低黏度环氧树脂虽然缺少羟基，固化速度较慢，但可制成高固体含量厚膜涂料，且与固化剂混溶性好，施工时涂料流平性好，固化速度可通过加入固化促进剂来提高。因而宜选用低相对分子质量环氧树脂，常用的有E44、E42、E51，进口的有D.E.R.331和SHELL 828等代表性树脂。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月8日 AM8：00
于上海Office

0
欧阳作者2023-10-05 08:45#244
2.固化剂胺类固化剂是环氧涂料的主要固化剂，这类固化剂主要有脂肪胺、脂肪胺加成物、脂环胺、脂环胺加成物、聚酰胺、聚酰胺加成物、曼尼其碱等。
脂肪胺与环氧树脂反应迅速，放热量大，涂膜交联密度高，抗化学品性能很好。脂肪胺加成物在刺激性、泛白、与环氧树脂相容性等方面有较大改善，但最终涂膜的交联结构与脂肪胺相似，玻璃化温度高，脆性大，主要用于高抗化学品耐溶剂型涂料。
脂环胺及其加成物的许多性能较脂肪胺及其加成物有较大提高，如色浅、流平性好、光泽高、不泛白、不需诱导期，其玻璃化温度仍较高，主要用作无溶剂环氧地面涂料的固化剂。
聚酰胺固化剂综合性能优良，分子内长链烃具有很好的内增塑作用，使涂膜柔软、耐冲击，酰胺键提供了更大的粘附性、润湿性、剥离强度和对潮湿表面的容忍度。耐化学品性较其他胺固化剂下降，但仍保持很高的韧性，广泛用作溶剂型环氧地面涂料的固化剂。
聚酰胺与环氧的混溶性不好，施工前没有熟化仍有发白出油现象，而聚酰胺加成物与环氧树脂相容性好，游离胺含量低，较标准聚酰胺在不良条件下易固化而得到不变黄、无白霜的涂膜，因而目前大多数环氧地面涂料都选用聚酰胺加成物作为地面涂料固化剂。
曼尼其碱又叫酚醛胺，其特点是分子中含有酚羟基，能促进固化，常用于低温、潮湿、水下固化涂料。由于分子中苯环的刚性使涂膜脆性较大，故单独作为地坪涂料的固化剂应用不多，多用作中间层胶泥、砂浆的固化剂。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月11日 AM8：00
于上海Office
0

欧阳作者2023-10-05 08:45#245

表5.5.5.1为常用胺固化剂性能比较。

表5.5.5.1 常用胺固化剂性能比较

项目	脂肪胺	脂环胺加成物	脂肪胺	脂环胺加成物	聚酰胺	聚酰胺加成物	曼尼其碱
色泽	较浅	较浅	浅	浅	较深	较深	较深
黏度	低	较低	低	较低	较高	较高	适中
适用期	短	短	较短	较短	长	长	较短
固化速度	快	较快	较快	较快	较慢	较慢	较快
流平性	较差	一般	好	好	较好	较好	一般
耐磨性	好	好	好	好	好	好	好
涂层外观	油腻泛白	一般	好	好	较好	较好	一般
粘接性	一般	一般	较好	较好	好	好	较好
柔韧性	较差	较差	一般	一般	好	好	一般
耐化学品性	优	优	优	优	良	良	优
抗冲击性	差	差	一般	一般	好	好	一般
熟化期	熟化30min	不必熟化	不必熟化	不必熟化	熟化30min	稍微熟化	稍微熟化
施工性能	差	一般	较好	较好	好	好	好
实例	TMD	Ancamine1769	Hy2963	Ancamine1618	Versamid115	Ancamine1619	T31

以上

欧阳13918593706，13386252202

2023年9月12日 AM8：00

于上海Office

欧阳作者2023-10-05 08:45#246
3.稀释剂稀释剂即能溶解树脂的有机溶剂。主要作用是降低树脂胶液黏度，同时也有新于把树脂固化过程中放出的热量传递出来，可通当延长胶液的使用时间。
①非活性稀释剂本身不参与固化反应，仅达到物理混合和减低黏度的目的一般加入量为树脂重量的5%～15%，在树脂固化时，会有部分逸出，从而增加树脂的收缩率，降低粘结力、机械强度及热变形温度，严重时甚至会产生气孔。溶剂型环氧地面涂料使用时应特别注意。常见的非活性稀释剂有：丙酮、甲乙酮、环已酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、苯乙烯等。
②活性稀释剂具有环氧基，能参与环氧树脂的环氧固化反应，所以并无逸出之弊。活性稀释剂对固化后树脂无太多的影响，同时还往往起着增韧作用，在配方中增韧剂的用量可以减少或不用。但加入活性稀释剂时固化剂应相应增加用量。常见的活性稀释剂有：环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧丙烷丙烯醚（烯丙基缩水甘油醚）、环氧丙烷丁基醚（丁基缩水甘油醚）、环氧丙烷苯基醚（苯基缩水甘油醚）、二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二氧化乙戊烯（萜烯环氧）、二氧化乙烯基环已烯、3，4-环氧基环己烷甲酸-3’，4’-环氧基环己烷甲酯、甘油环氧树脂等。
③洁净耐磨地面涂料一次施工成膜厚度达0.8～3.0mm，为防止非活性溶剂挥发而产生涂抹膜陷，多选用了活性稀释剂，制成无（挥发）溶剂型自流平涂料，同时也符合环保绿色涂料要求，进一步改善了施工条件。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月13日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:46#247
4.颜、填料环氧树脂耐磨地面涂料属于厚浆型涂料，着色颜料的用量可比普通颜料少。另一方面，环氧地面涂料表干时间长，使用有机颜料易产生浮色、发花等问题，且有机颜料的耐化学性能有局限性，因而大多选用无机颜料，如钛白粉、氧化铬绿和氧化铁系的颜料等。
填料可选用重晶石粉、碳酸钙、天然矿物粉、云母粉和石英粉。由于是厚膜涂料，为了降低涂膜的收缩应力，避免因涂膜固化过程中体积收缩过大而导致开裂，尚须使用一些粗质填料（也称为粗细骨料）。
填料的外形尺寸、吸油量、添加量对地面涂料的最终性能有决定作用，主要为达到低收缩率、低黏度、高添加量、高耐磨性和良好的贮存性等目的。目前，市场上较好的无溶剂环氧自流平涂料多选用天然（耐磨）矿石粉作为主要填料，它与常用的碳酸钙填料相比有其独特之处。
填料的物理化学组成会影响到其耐腐蚀性能以及吸油值。填料添加量对涂料的黏度有较大影响。无论是施工性还是从成膜物的性能看地面涂料的黏度是至关重要的。一方面希望涂料的固体含量尽量高，可降低成本，达到一次成膜厚的目的；一方面又不希望黏度太高，黏度高不利于施工，影响成膜物的流平性、消泡性。通过实验发现：耐磨矿物粉加入量对涂料黏度影响变化较少）。这是由于天然矿物粉与碳酸钙相比有相对低的吸油量所致。在相同吸油量的涂料中（轻质）碳酸钙的加入量不超过30%，而天然矿物粉加入量可达50%以上。填料添加量对涂膜线性收缩率有较大影响。对环氧耐磨地面涂料而言，其最大的优势就在于可做到一次施工面积大，整体无缝，这就对涂膜线性收缩率有较高要求。填料添加量对对涂膜磨耗量也有影响。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月14日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:46#248
5.助剂环氧洁净耐磨地面涂料对涂膜的流平性要求极高，特别是成膜较厚情况下，既要使涂膜在活性期内充分流平，又要求湿膜中的气泡迅速排出而表面不留在缺陷，因此，流平、消泡等助剂的选择及用量是极为关键的因素。一方面此类助剂用量增加会降低涂膜成膜时的表面张力，有利于涂膜自流平和消泡，另一方面这类助剂过多加入会引入不相溶物，对树脂、稀释剂及填料间的粘结产生不利影响。涂料中各种颜料、填料须经过分散研磨，为保证细度，提高分散效率，还加入了分散类助剂。所有助剂的加入都是以提高施工性和改善涂膜性能为目的的。环氧树脂耐磨地面涂料应考虑选用以下几种助剂：
①分散剂  地面涂料中颜、填料含量高，黏度相对较高，通常方法分散时，分散效率低，且易产生浮色、发花现象，须加入湿润分散剂加以改善。聚羧酸酯类分散剂有理想的润湿、降黏、分散、反浮色、反发花作用，还可提高涂膜光泽，促进流平，防止涂料沉淀等作用，用量为涂料量的0.5%～1.5%。
②流平剂  由于环氧树脂耐磨地面涂料溶剂含量少，无溶剂环氧树脂耐磨地面涂料不含挥发性溶剂。涂料的黏度高。表面张力大。施工后对底材湿润性差，流平性不佳，涂膜易出现桔皮、刷痕、波纹、缩孔和针孔等表面状态缺陷。因而须添加流平剂来降低涂料的表面张力，延长流动时间，提高流平性能。流平剂宜选用丙烯酸共聚物类，例如BYK-VP-354。其表面张力较低，与环氧树脂相容性有限，可在短时间内迁移到涂膜表面，形成单分子层，使表面张力均一化，减少因表面张力梯度而引起的各种涂膜表面弊病。
③消泡剂  环氧树脂耐磨地面涂料内含多种具有表面活性的物质，容易起泡；水泥砂浆底材存在很多孔隙，孔隙内空气会被涂料置换出来留在涂膜中；地面涂料在施工时通过机械搅拌及刮板会使大量空气陷入涂膜内；而涂料自身的黏度大，气泡在涂膜中稳定，不易排出，这些因素使得涂料中须加入消泡剂加速气体的排出，减少针孔、鱼眼等缺陷。可选用非硅系消泡剂，例如BYK-055、BYK-057。其表面张力低，扩散渗透性好，在气泡壁上形成表面张力差而导致表层流动，使泡壁变薄而破裂。该类消泡剂和丙烯酸流平剂配合使用，有很好的协同作用，得到极佳的消泡和流平效果，而且不易出现缩孔等副作用。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月15日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:47#249
5.5.5.2 环氧树脂在混凝土结构中的应用
混凝土及钢筋混凝土结构虽以经久耐用而著称，但其在使用过程中也常因各种因素（包括设计施工因素）而遭受不同程度的损伤，影响其使用寿命。因此近年来各国对已有混凝土及钢筋混凝土结构的评价鉴定和维修改造问题都越来越重视。各种建筑物及构筑物经过多年的使用多数都会有不同程度损坏，需要进行维护和修补。
以环氧树脂制成的环氧胶性能优越，改性途径较多，近年来发展较快。多用于混凝土构件的粘接和修补、桥梁工程、飞机跑道、公路修造、混凝土结构裂缝补强加固或防渗堵漏灌浆等领域。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月18日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:47#250
（1）混凝土构件的粘接和修补
①新旧混凝土的粘接传统的新旧混凝土接槎方法是先在清洗好的槎口上浇一层稀砂浆，紧跟着浇灌新混凝土。该方法粘接度低、防水性差。为了获得高强度的粘接，在混凝土槎口上涂敷环氧胶粘剂是目前较为流行的方法。
新旧混凝土的粘结难点是胶粘剂必须同含水率较高的新混凝土接触。通过选用不溶于水的聚酰胺、多元芳香胺及潜性脂肪胺固化的环氧胶粘剂粘接潮湿混凝土可获得满意效果。此外，环氧胶粘剂如用煤焦沥青改性并掺入适量吸水材料，如石棉纤维和氧化钙等，则在潮湿介质中也有很好的效果。
②混凝土构配件的粘接混凝土构件粘接一般用环氧树脂胶进行。粘接的两表面要尽量平整配合。通过配方的调节可以满足冬季和夏季的不同施工要求。冬季用可掺入胺基催化剂，夏季用可掺入氨基酚附加剂。当建筑物混凝土表面受到腐蚀、碳化，表面出现缺损或裂缝时，可用聚合物砂浆修补，一般选用环氧砂浆。施工时，缺损或裂缝处首先除去尘土和疏松物，在用布擦干净，把配制好的聚合物砂浆填塞于修补处，按平压实即可。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月19日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:47#251
（2）混凝土结构的补强
①混凝土结构的损伤及其特征
引起钢筋混凝土结构损坏的原因有多种，既有结构设计、施工方面的原因，又有原材料及结构使用环境方面的原因。如果按混凝土及钢筋混凝土结构损坏的特征加以归纳分类，则可分为以下几种：a.表面损坏因环境作用、热化学作用及机械作用等引起的混凝土表层风化、剥落、起鼓及集料外露等缺陷；b. 开裂混凝土结构因收缩及温度应力、碱集料反应、火灾、地震，不均匀沉降等引起的各种裂缝。这种缺陷在混凝土结构中是比较普遍的；c. 断面损伤因混凝土强度不足或因环境作用及疲劳应力等引起混凝土强度下降，导致结构断面受损； d.挠度增大因结构刚度不足或混凝土徐变变形，因此结构挠度增大。
②混凝土结构的修补方法
混凝土结构的修补方法依其损伤类型来分，主要有裂缝修补法、表面修补法、断面修补法及结构的加固补强法。有时也需综合采用上述各种修补法。在结构修补之前一般应先进行调查并进行修补设计，其内容包括：a.根据调查结果分析混凝土结构受损坏的原因，确定受损程度及修补范围与工作量；b. 明确修补目的，如防止渗漏水，恢复结构外观质量以及提高结构承载力与耐久性等；c. 根据混凝土结构受损程度及修补目的与要求选择合理的修补方法与修补材料； d.选定修补工具；e.设计或选用修补加固工程用的脚手架；f.选定必要的安全设施；g.确定施工工期及施工人员数量；h.完成工程概预算。
③混凝土裂缝修补方法
裂缝是混凝土结构最常见的缺陷。选择裂缝修补方法时应考虑裂缝的类型及尺寸。常用的裂缝修补方法如下。
a.表面密封法此法适于修补不再发展的宽度小于0.2mm的细裂缝。可依据结构的使用要求选择适宜的表面涂敷材料。这种表面涂敷材料必须具有密封性、不透水性和耐碱性、耐候性，其收缩膨胀性应该与被修剂补的混凝土相近。常选用低黏度的环氧树脂液涂敷或用玻璃纤维布增强。如果裂缝有可能发展或对结构有一定防水要求时可选用焦油环氧树脂（主要是应用其弹性达到可伸缩目的）。当裂缝间距较小，分布比较集中时，则应大面涂敷修补；当裂缝渗水或漏水，不能用环氧树脂涂敷材料时，还可考虑用快速硬化水泥浆或其他水硬性粘结料。
在进行表面密封修补前应用钢丝刷将混凝土表面打毛，并用水清洗干净。混凝土表面的气孔，应该用环氧树脂胶泥予以找平。表面密封法施工简单，即可涂敷，也可喷涂，但该法受气候影响较大。
b.充填法此法多用来修补水平面上的较宽裂缝（δ>0.3mm）。根据裂缝的情况可以直接向缝内灌入不同黏度的环氧树脂胶泥。如裂缝宽度较小，使用低黏度环氧树脂胶泥;裂缝宽度较大时，则宜使用砂、粉填料较多的环氧树脂胶泥。宽度小于0.3mm的裂缝则应开成V形或U形的槽口，然后清除掉浮灰，必要时先涂刷一层界面处理剂或低黏度环氧树脂液，以增加环氧树脂胶泥与混凝土的粘结力。
此法适于修补楼板、桥面板及混凝土路面等。如用该法修补墙板、顶板时则应增大环氧树脂胶泥的黏度。这种方法也比较简单，不需专门施工机具。
c.注浆法、罐浆法此法是用于修补较深的裂缝。根据注浆时压力与速度可分为高压快速注浆法和低压慢速注浆法。前者适于以电动泵注浆，此时注浆压力可达2MPa；后者适于以手动泵注浆，其压力为0.4MPa。依注浆时是否设注浆管又分为有管注浆法及无管注浆法。多数情况都使用有管注浆法。
采用有管注浆法时，在裂缝修补之前首先要沿裂缝以10cm～30cm的间距设置注浆管，然后将裂缝的其他部位用胶粘带予以密封，以防漏浆。注浆管有带垫圈的与无垫圈的，前者用于不开V形槽的裂缝注浆，后者则适用于开V形槽的宽裂缝注浆。
环氧树脂作为灌浆材料，初见于20世纪50年代末期。由于它具有防水、防潮、耐腐蚀、耐寒、耐热、抗冲击和振动等优良性能，应用范围从混凝土裂缝的补强发展到固结岩体裂缝和油井固砂。尤其对于在潮湿或水下修补建筑物（如铁路隧道、公路隧道、涵洞及地下建筑物、构筑物等）的破损和渗漏部位，对恢复建筑物混凝土的整体性，延长使用寿命和保证安全运行有一定效果。
环氧树脂胶粘剂在建筑工业中有效地解决新、旧水泥砂浆层及新、旧混凝土层之间界面粘接问题，以及粘结层表面水、湿度、碱性物质等的影响。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月20日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:48#252
（3）桥梁工程中的应用
桥梁是忍受应力很大的土木工程。大量的预应力钢筋混凝土用于桥梁的制造。为了防止桥基下相邻的预应力钢筋混凝土将由于长期的振动而产生间隙，往往采用压缩强度较高的胶粘剂进行粘接使其成为整体。一般都是用较高初期胶粘强度的环氧树脂胶施工。在桥面与桥墩的混凝土连接处产生裂缝时，也可以用低黏度的环氧树脂胶进行注入式修补。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月21日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:48#253
（4）飞机跑道、公路修造
飞机跑道要求耐磨，耐冲击，一般可将环氧树脂或适量增塑剂拌入水泥浆料中铺制路面，这样的跑道具有高度的耐磨、耐冲击效果。
道路，尤其是高速公路的耐磨要求也是相当高的。路面上以及道路接缝处，特别是在雨天，防止汽车在急转弯处打滑非常重要。可采用高性能的环氧树脂胶粘剂与表面较硬的粗骨料配合制成防滑粘合层，涂敷在车辆急转弯的显要位置及接缝上，能有效地解决这个问题。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月22日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:49#254
6 常用玻璃钢衬里之“酚醛树脂”的固化
6.1 酚醛树脂概述
6.1.1 酚醛树脂的特点
酚醛树脂（Phenolic resins）是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。所用酚类化合物主要是苯酚，其他还可用甲酚、混甲酚、壬基酚、辛基酚、二甲酚、腰果酚、芳烷基酚、双酚 A 或几种酚的混合物等；所用醛类化合物主要是甲醛，其他还常用多聚甲醛、糠醛、乙醛或几种醛的混合物。由于苯酚-甲醛树脂是酚醛树脂中最典型和最重要的一种，所以若不特别说明，一般即以其为代表进行论述。生产酚醛树脂，根据所采用原料反应官能度、酚与醛的摩尔比及合成反应催化剂（反应物系pH值）的不同又分为热塑性酚醛树脂（Novolaks）和热固性酚醛树脂（Resoles）两大类产品，前者在无固化剂促进下具有热可塑性，后者则不需固化剂也具有自固化特性（甚至于常温环境）。
酚醛树脂是被人类最早合成的一种树脂。树脂是高分子化合物，所以酚醛树脂具有高分子化合物的基本特点，即：①分子量（相对分子质量）大，且呈现多分散性；②分子结构有多样性，在不同条件下可分别制成线型、支链型、网状结构；③酚醛树脂处于线型、支链型结构状态，具有可溶可熔可流动的可加工性，当转变为体型（三向网状）结构状态，就固化定型且失去可溶可熔和可加工性；④酚醛树脂如同所有高分子化合物一样不能被加热蒸发，过高的温度只能使其裂解，甚至炭化。综上可知，即使同一种类型酚醛树脂产品，其性能也可多变的。
没有固化形成网状结构之前的酚醛树脂，其性能是不稳定的，不能作为制品来使用，它对于酚醛树脂生产企业虽然是产品，但实际却是制造各种各样有用材料或制品的中间品。因而酚醛树脂产品的性能，必然要与其下游材料或制品的生产相适应。
在各种实用性材料和制品结构中，绝大多数场合酚醛树脂都是起着黏结剂的作用，且在各种材料和制品生产的最终，转变为网状结构。
酚醛树脂特有的化学结构和大分子交联网状结构赋予了它许多优良性能。酚醛树脂具有以下主要特征：①原料价格便宜，生产工艺简单而成熟，制造及加工设备投资少，成型加工容易；②树脂既可混入无机填料或有机填料做成模塑料，也可浸渍织物制层压制品，还可以发泡；③制品尺寸稳定；④耐热、耐燃，可自灭，电绝缘性能好，但耐电弧性差；⑤化学稳定性好，耐酸性强，但不耐碱。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月25日 AM8：00
于上海Office
0
欧阳作者2023-10-05 08:49#255
（1）卓越的黏附性交联固化的酚醛树脂由于性脆，强度低，单独使用几乎没有可能。以酚醛树脂为黏结剂，与各种填料或增强材料结合制成的多种多样复合型材料却有着优良的物理、化学性能和使用性能。填料和增强剂，按化学成分有无机物、有机物和金属之分；按物种有植物、矿物、人工制成物之分；按几何形状有粉、珠粒、短纤维、长纤维、小薄片、大片板等之分。这些材料的表面和表层性能差异极大，正是由于酚醛树脂具有卓越的对各种各样填料和增强剂的黏附性，才能使之与它们良好粘接，制成种类繁多的复合型材料。
酚醛树脂卓越的黏附性首先源自于其大分子结构上的大量极性基团，极性强是促成其对其他材料浸润、黏附的有利因素；酚醛树脂固化前可以制成固态粉末，具有可熔流动的加工性，也可以制成水溶液、乙醇溶液、水乳液，它们在填料和增强剂表面均有良好的铺展性；当前述酚醛树脂复合型材料加工成型为最终制品后，其中酚醛树脂黏结剂已转变为交联网状结构并固化，得以保证黏结界面的稳定和持久。
（2）优良的耐热性酚醛树脂固化后依靠其芳香环结构和高交联密度的特点而具有优良的热稳定性。酚醛树脂在200℃以下基本是稳定的，一般可在不超过 180℃条件下长期使用。比同样能形成交联网状结构热固性树脂（不饱和聚酯树脂、环氧树脂）的耐热性能要高一些。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月26日 AM8：00
于上海Office
0

欧阳作者2023-10-05 08:49#256

（3）独特的抗烧蚀性酚醛树脂交联网状结构有高达80%（质量份）左右的理论含碳率，在无氧气氛下的700℃高温热解的残碳率通常在55%～75%之间。酚醛树脂在更高温度下热解时将吸收大量热能，同时形成具有隔热作用的较高强度的炭化层，当用于航天飞行器的外部结构时，在其返回地面穿过大气之际，酚醛树脂的热解高残炭特性就起到了独特的抗烧蚀性作用和对航天飞行器的保护作用。
（4）良好的阻燃性阻燃性对于建筑材料、石油化工设备和管道保温材料、交通运输工具（车、船、飞机等）的结构和装饰材料都是极重要的性能。酚醛树脂制成的泡沫塑料以及酚醛树脂基复合材料在这些领域都有极高的利用价值，这是因为酚醛树脂有良好的阻燃性。关于高分子树脂的阻燃性的讨论，通常包括是否可燃、燃烧时有无明焰、燃烧过程有无滴落物、燃烧时的发烟率、所发烟的毒性等。表征高分子树脂阻燃性的参数主要有氧指数和燃烧速率。氧指数越高，树脂的阻燃性越好，表6.1.1-1列出几种高分子树脂泡沫塑料的氧指数加以对比。

表6.1.1-1 几种高分子泡沫塑料的氧指数

材料	氧指数/%	材料	氧指数/%
聚苯乙烯	19.5	聚氯乙烯	26.0
聚氨酯	21.7	酚醛树脂	32～36
聚氨酯+阻燃剂	25.0

表6.1.1-2 UL 燃烧速率等级

UL94 V-0	在直立棒火焰燃烧试验中5个试样10个点燃点在平均5s内熄灭，并且每个试样点燃在10s内熄灭；且每个试样在30s后没有发亮的燃烧，也没有可点燃棉花的燃烧火星滴下
UL94 V-1	在直立棒火焰燃烧试验中5个试样10个点燃点在平均25s内熄灭，并且每个试样点燃在30s熄灭；且每个试样在60s后没有发亮的燃烧，也没有可点燃棉花的燃烧火星滴下

以上

欧阳13918593706，13386252202

2023年9月27日 AM8：00

于上海Office

欧阳作者2023-10-05 08:50#257
可见酚醛树脂泡沫塑料的氧指数最高。燃烧速率或阻燃级别按表6.1.1-2所示来区分，其中UL 94V-0 级显然优于UL 94V-1 级。大多数高分子树脂都是易燃的，在加入大比例阻燃剂的情况下才能达到上述阻燃性。但酚醛树脂是少有的例外，它不必添加阻燃剂就可达到阻燃要求，且具有低烟释放、低烟毒性等特点，当然外加阻燃剂更可提高其阻燃性。酚醛树脂（泡沫）的燃烧发烟起始温度在 500℃之上，在各种高分子化合物起始发烟温度中属最高一等；其表征发烟程度的最大消光系数为0.02（此值越小表示发烟程度越低），在各种高分子化合物最大消光系数中居于最低一等。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月28日 AM8：00
于上海Office

0
欧阳作者2023-10-05 08:50#258
（5）化学稳定性好，耐酸性强，但不耐碱
酚醛树脂与其他热固性树脂比较，其固化温环氧度较高，固化树脂的力学性能、耐酸性可与不饱和聚酯相当，耐碱性不及环氧树脂；酚醛树脂的脆性比较大、收缩率高、不耐碱、易吸潮、电性能差，不及聚酯和环氧树脂。常用热固性树脂的基本性能如表6.1.1-3所示。

以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年9月29日 AM8：00
于上海Office

0

欧阳作者2023-10-05 08:51#259

三大热固性树脂的一些特点列于表6.1.1-4。

表6.1.1-3 常用热固性树脂的性能

性能	酚醛树脂	不饱和聚酯树脂	环氧树脂	有机硅树脂
密度/g/cm3	1.30～1.32	1.10～1.46	1.11～1.23	1.70～1.90
拉伸强度/MPa	42～64	42～71	约85	21～49
延伸率/%	1.5～2.0	5.0	5.0
拉伸模量/GPa	约3.2	2.1～4.5	约3.2
压缩强度/MPa	88～110	92～190	约11	64～130
弯曲强度MPa	78～120	60～120	约130	约69
热变形温度/℃	78～82	60～100	120
线膨胀系数/(×10^-6/℃)	60～80	80～100	60	308
洛氏硬度	120	115	100	45
收缩率/%	8～10	4～6	1～2	4～8
体积电阻率/（Ω·cm）	10¹²～10¹³	10¹⁴	10¹⁶～10¹⁷	10¹¹～10¹³
介电强度/（kV/mm）	14～16	15～20	16～20	7.3
介电常数（60Hz）	6.5～7.5	3.0～4.4	3.8	4.0～5.0
介电损耗角正切（60Hz）	0.10～0.15	0.003	0.001	0.006
耐电弧性/s	100～125	125	50～180
吸水率/%（24h）	0.12～0.36	0.15～0.60	0.14	低
对玻璃、金属、陶瓷粘结力	优良	良好	优良	差
耐化学性(弱酸)	轻微	轻微	无	轻微
耐化学性（强酸）	侵蚀	侵蚀	侵蚀	侵蚀
耐化学性（弱碱）	轻微	轻微	无	轻微
耐化学性（强碱）	降解	降解	非常轻微	侵蚀
耐化学性（有机溶剂）	某些溶剂侵蚀	侵蚀	耐侵蚀	某些溶剂侵蚀

以上

欧阳13918593706，13386252202

2023年10月5日 AM8：00

于上海Office

欧阳作者2023-10-05 08:52#260

表6.1.1-4 三大热固性树脂的特点

特点	酚醛树脂	环氧树脂	不饱和聚酯树脂
优点	1.容易制成B阶树脂有优良的预浸渍制品的特性； 2.固化物耐高温特性，特别是高温强度比聚酯好得多； 3.有优良的耐燃性； 4.固化物强度比聚酯高； 5.热变形温度高，脱模时变形小； 6.可用水和醇的混合溶剂，操作方便； 7.成型只需加热、加压、不需添加引发剂和促进剂； 8.价格低廉。	1.固化收缩小，随固化剂种类而异； 2.固化物机械强度高； 3.尺寸稳定性好； 4.粘结性好； 5.电性能、耐腐蚀性能（特别是耐碱性）优良； 6.若对树脂及固化剂进行选择，能得到耐热性好的固化物； 7.固化物无臭味，能用于食品行业； 8.树脂保存期长，选择固化剂可以制成B阶树脂，有良好的制预浸渍制品的特性； 9.固化时不会像聚酯那样容易受空气中的氧的阻聚； 10.不含挥发性单体，配合组成时常保持稳定，缠绕特性好。	1.固化时无挥发性副产物，几乎可达到100%固化； 2.固化迅速，即使在常温下也能固化； 3.可用于多种手段实现固化，如过氧化物、紫外线、射线等； 4.可低压成型，也可接触压成型； 5.机械及电性能优良； 6.耐药品性好； 7.能赋予柔软性、硬质耐候性、耐热性、耐药品性、触变性、难燃、自熄等特性； 8.可着色，获得透明美观的涂膜； 9.能实现兼具保护与装饰的涂装； 10.固化时放热，使温度上升（这一点可在冷模压中获得应用）； 11.能实现空气干燥； 12.固化收缩能做到非常小，甚至达零收缩。
缺点	1. 固化比聚酯慢，到完全固化需较长时间； 2. 固化时有副产物产生，成型时需比聚酯更高的温度和压力； 3. 一般讲，固化物硬而脆，但经过改性有可能做到半硬质状态； 4. 固化物的颜色在褐色与黑色之间，不能随意着色或着淡色； 5. 耐腐蚀性好，但耐候性差，日久会变色； 6. 预浸渍制品的保存期短，必须低温贮存。	1. 固化剂毒性太大，操作应十分注意； 2. 固化时间比聚酯长，达完全固化必须进行长时间的热处理； 3. 黏度高，浸渍玻璃纤维需一定时间； 4. 固化放热峰高； 5. 价格较高。	1. 一般来说，空气中氧的存在会妨碍固化； 2. 硫磺、酚类化合物等混入时，固化困难； 3. 特殊的金属或化合物对固化有很大的影响； 4. 通常有百分之几的固化收缩； 5. 固化方法不当时，由于固化放热及收缩不理想，在制品中会产生裂纹； 6. 固化易受温度、湿度的影响； 7. 制造后随时间变化固化特性等也容易产生变化； 8. 易燃； 9. 黏稠性液体有特殊的臭味。

以上

欧阳13918593706，13386252202

2023年10月6日 AM8：00

于上海Office

欧阳作者2024-01-15 09:42#261
6.1.2 酚醛树脂及其塑料的发展史

一般由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成的树脂称为酚醛树脂、其中以苯酚与甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。酚醛树脂作为三大热固性树脂之一，应用很广，产量大。
早在1872年德国化学家拜耳（A.Baeyer）首先发现酚与醛在酸的存在下可以缩合得到结晶的产物（作中间体或药物合成原料）及无定形的棕红色的不可处理的树脂状产物，但当时对这种树脂状产物未曾开展研究。接着，化学家克莱堡（W.Kleeberg，1891年）和史密斯（A.Smith，1899 年）再次对苯酚与甲醛的缩合反应进行了研究。克莱堡在学术刊物上详细发表了在浓盐酸存在下酚醛的反应，发现反应生成物不结晶，不易精制，但易成为不溶不熔物。于是他研究在五倍子酸存在下甲醛与多元酚的反应，也生成结晶性化合物。史密斯从克莱堡的反应中得到启示，认为苯酚与甲醛缩合反应可得到某种可成型的化合物，并使原来过分激烈的反应趋于平稳，即使酚与醛的缩合反应在甲醇等溶剂中进行，同时以稀盐酸代替浓盐酸作为反应催化剂，以乙醛或多聚甲醛代替甲醛，并控制反应在100℃以下进行，然后在12h～30h内蒸出反应物中的溶剂，得到片状或块状硬化物，再通过切削加工成各种形状的制品，但树脂收缩易变形，也就无法达到实用。
进入20世纪后，各国化学家对苯酚-甲醛缩合反应越来越感兴趣，1902年布卢默（L.Blumer）用酒石酸135份作催化剂，用40%的甲醛溶液150份与苯酚195份进行反应，把得到油状物注入温水中，同时加入少量的氨水，并加热除去过量的苯酚、甲醛，得到树脂状物质，成为第一个商业化酚醛树脂，命名为Lacain。1903年卢格特（A.Lugt）用40%甲醛溶液与同分量的苯酚混合，以盐酸、硫酸或草酸作催化剂制得树脂，并指出还可以加入樟脑、橡胶、甘油等来改善其表面硬度。人们也发现在较低温度下酚醛缩合物经过长时间变化，可以克服温度过高和水分蒸发过快而产生多孔结构的缺点，以制得铸塑制品，但变化时间很长，因而缺乏实际应用价值。因此，当时研究重点只是用酚醛树脂作为虫胶的代用品，用于油漆，称为“清漆树脂”，但没有形成工业化规模。至此，酚醛树脂作为材料还未有突破性进展，这是因为酚醛树脂易碎，在硬化过程中放出水分等易使制件成为多孔，并存在龟裂等问题。
直到1905～1907年，酚醛树脂创始人比利时出生的美国科学家巴克兰（L.H.Backeland）对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究之后，发现低温成型可以避免形成气泡，但生产周期太长，固化树脂也太脆，多数场合不能使用。但通过加木粉或其他填料可以克服脆性，在密闭模具中加压可减少气体和蒸汽的放出，较高温度模压有助于缩短生产周期，从而于1907年申请了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，并于1910年10月10日成立Bakelite公司，分布在许多国家。他们先后申请了400多个专利，预见到目前除酚醛树脂作烧蚀材料以外的主要应用，解决了酚醛树脂应用的关键问题。Bacekeland 成功地获得了施加高压使酚醛预聚物固化的技术，他还明确指出，酚醛树脂是否具有热塑性取决于苯酚与甲醛的用量比和所用催化剂类型。在碱性催化剂存在下即使苯酚过量一些，生成物也是热固性树脂，受热后能够转变为不溶不熔树脂。他的主要功绩在于不仅首次合成了交联聚合物，而且发现了酚醛树脂的模压过程，实现了酚醛树脂的实用化，这对酚醛塑料的生产和应用起了重大的作用。正因如此，有人曾提议将此年（1910 年）定为酚醛树脂元年（或合成高分子元年），将Baekeland称为酚醛树脂之父。之后Bakelite酚醛树脂控制着酚醛塑料市场，直到1926年、1928年出现醇酸树脂和氨基树脂。巴克兰把碱性催化剂制得的热固性酚醛树脂，根据其缩聚程度的不同，分别称为巴克兰 A、B、C，分别指“可溶性酚醛树脂”、“半溶性酚醛树脂”、“不溶性酚醛树脂”。
通用巴克兰公司最初生产并进入市场的就是甲阶酚醛树脂系列的纸质层压板，以木粉、云母、石棉作填料的模塑料，主要用于制作电器绝缘制品。1911年艾尔斯沃思（Aylesworth）发现应用六次甲基四胺（乌洛托品）可使当时认为仅具有永久可溶可熔性质的乙阶酚醛树脂转变为不溶不熔的产物。因为乙阶酚醛（清漆）树脂性脆，所以可以粉碎，易于加工，而且长时间贮存亦不会变质，加六次甲基四胺后制成的制品具有优良的电绝缘性能，从而乙阶酚醛树脂作为绝缘材料也广泛用于电器工业部门，同时也用于涂料、清漆等。依靠巴氏专利，德国、英国、法国和日本等国都先后实现了酚醛树脂的工业化生产。在日本于1914 年，就由三井株式会社引进了酚醛树脂技术，并在东京开始生产。
苏联彼得夫、塔拉索夫等在1912～1913年研究了在石油磺酸和芳磺酸的存在下酚醛的反应，并发明制取铸塑体的方法，这种铸塑体被称做卡尔波里特。
1913年德国科学家阿尔贝特（K.Albert）发明了松香改性的酚醛树脂，此油溶性酚醛树脂的制造方法如下：在苯酚和甲醛酸性缩合物中加入松香，然后加热熔融，并溶于松节油或植物油中即可。后来又发现树脂与桐油结合可制成油漆，涂刷后经过4h即可完全干燥，形成耐候性优良的漆膜。这一发明为酚醛树脂在涂料工业上的应用提供了新的途径，开辟了酚醛树脂应用的新领域。
20世纪40年代后，合成方法的进一步成熟并多元化（改进），出现许多改性酚醛树脂，综合性能不断提高，其应用也发展到宇航工业。美、苏50年代就开始将酚醛复合材料用于空间飞行器、火箭、导弹和超音速飞机的部件，也作耐瞬时高温和烧蚀材料。60～70年代出现多种热固性和热塑性树脂如乙烯基树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、PE、PP、PVC、PC、ABS等，它们具有优良的性能，其使用几乎占据整个塑料领域，使酚醛树脂的时用和发展受到限制。
在随后的多年工作中，许多科学家从事酚醛树脂的研究工作，包括酚醛树脂化学的深入研究，有许多综述和专著出版，如Hultzsch、Martin、Megson、Robitschek、Knop等对酚醛树脂化学、改性、加工工艺和应用等方面均有研究。
80年代初世界趋于和平，发达国家经济繁荣，交通发达，建筑趋于高层化和豪华化。但火灾事故发生频繁，80%～85%人员致死和致伤是由于着火现场的浓烟和毒气所致，从而各国政府在建筑、运输等领域对材料提出严格的阻燃、低火焰或低发烟、低毒等要求，而酚醛正适合此类材料而受到重视。此外，高反应性酚醛、新型成型工艺成为酚醛树脂发展的两大方向，如美国Dow化学、西方化学公司、OCF公司、Indspec化学公司、ICI公司等先后研究和开发SMC、拉挤、手糊成型等工艺用于酚醛树脂的成型，研制出新型酚醛复合材料系统。
我国生产酚醛树脂具有50多年的历史。1946年上海塑料厂就有少量生产，解放后，天津树脂厂、长春市化工二厂、重庆塑料厂、常熟塑料厂、南中塑料厂、南京石棉塑料厂、石家庄化工二厂、嘉兴化工厂、武汉化工原料厂、扬州化工厂、南京塑料厂等相继生产酚醛模塑粉。1958年仿制苏联传统复合材料（Ar-4B）并研制出我国的酚醛复合材料，并用于军事工业。目前我国生产酚醛树脂或/和模塑粉的工厂有70多个。20世纪90年代末在烟台开发区从国外引进酚醛树脂发泡技术。
酚醛树脂是最早工业化的合成树脂，由于它原料易得，合成方便，以及树脂固化后性能能够满足许多使用要求，因此在工业上得到广泛应用。早期酚醛树脂的模压产品大量使用在要求低价格和大批量的产品方面，例如，要求耐热及耐水性能的纸质层压产品、模压料、摩擦材料、绝缘材料、砂轮粘结剂、耐气候性好的纤维板等。然而，由于酚醛树脂产品具有良好的机械强度和耐热性能，尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，以及树脂本身又有改性的余地，所以目前酚醛树脂不仅广泛用于制造玻璃纤维增强塑料（如模压制品）、胶黏剂、涂料以及热塑性塑料改性剂等，且作为瞬时耐高温和烧蚀的结构复合材料用于宇航工业方面（空间飞行器、火箭、导弹等）。酚醛树脂虽是古老的一类热固性树脂，生产应用也有80余年历史，但由于树脂合成的化学反应非常复杂，固化后的酚醛树脂的分子结构又难以准确测定，所以迄今缩聚反应的历程还不完全清楚，酚醛树脂的研究工作仍在继续进行。
在酚醛树脂生产技术方面，由于济南圣泉化工公司与英国海沃斯矿物化学有限公司在1996年合资成立了济南圣泉海沃斯化工有限公司，引进英方全套先进技术与装备，使国内生产技术水平迅速达到国际先进，某些领域还有自主创新，达到国际领先，诸如自主研发了若干新型树脂、创新了一些生产树脂的中控技术、完善了含酚废水的处理技术等。
以上
欧阳13918593706，13386252202
2023年10月7日 AM8：00
于上海Office
0

登录后即可参与回复

登录后即可参与回复，还没有账号可以免费注册。

去登录