樹脂復合材料在化學工業應用多多及市場調查
發布時間：2013-10-14 新聞來源：一覽樹脂英才網
樹脂基復合材料在化學工業中的應用，歷史悠久且進一步發展，可謂“應用多多”。據專家介紹，以樹脂為基體的復合材料，作為化學工業的耐腐蝕材料已有50余年歷史，由于樹脂基復合材料比強度高、無電化學腐蝕現象、導熱系數低，保溫性能及電絕緣性能良好，制品內壁光滑、流體阻力小、維修方便、重量輕、吊裝運輸方便，已廣泛用于石油、化肥、制鹽、制藥、造紙、海水淡化、生物工程、環境工程及金屬電鍍等工業中。
隨著經濟特別是工業的不斷發展，環境污染已成為當今世界令人關心的問題，許多國家投入巨大人力、物力，致
力于環境保護工業這一新興工業部門。環氧乙烯基酯樹脂在環境保護領域中，應用是越來越多。玻璃鋼在給排水管道
工程中已得到了廣泛的應用，最近幾年越來越多的廢水處理系統的管道用玻璃鋼制造，一個基本原因就是廢水的耐蝕
介質的種類，和腐蝕性能都在不斷增加，這就要求使用耐蝕性能更好的材料，而腐蝕玻璃鋼是滿足這種需求的最好材
料。復合材料在環境保護方面應用，包括一般工業廢氣處理、油水處理、含毒物質的污水處理、垃圾焚化處理及城市
廢水脫臭處理等。據專家介紹，環氧乙烯基酯樹脂在高純水和食品領域中的應用，也是樹脂基復合材料應用的一個新
領域，樹基復合材料的優良耐蝕性能，意味著這種材料具有惰性、不污染的特性，理所當然地成為高度清潔物品，如
貯存高純水、藥品、酒、牛奶之類的可選用材料。
環氧乙烯基酯樹脂在氯堿工業中，有著良好的應用。氯堿工業是玻璃鋼作耐腐材料最早應用領域之一，目前玻璃
鋼已成為氯堿工業的主要材料。玻璃鋼已用于各種管道系統、氣體鼓風機、熱交換器外殼、鹽水箱以至于泵、池、地
坪、墻板、格柵、把手、欄桿等建筑結構上。同時，玻璃鋼也開始進入化工行業的各個領域。在造紙工業中的應用也
在發展，造紙工業以木材為原料，造紙過程中需要酸、鹽、漂白劑等，對金屬有極強的腐蝕作用，唯有玻璃鋼材料能
抵抗這類惡劣環境，玻璃鋼材料已、在一些國家的紙漿生產中顯現其優異的耐蝕性。在金屬表面處理工業中的應用，
則成為環氧乙烯基酯樹脂重要應用，據專家介紹，金屬表面處理廠所使用的酸，大多為鹽酸、基本上用玻璃鋼是沒有
問題的。環氧樹脂作為纖維增強復合材料進入化工防腐領域，是以環氧乙烯基酯樹脂形態出現的。它是雙酚A環氧樹
脂與甲基丙烯酸通過開環加成化學反應而制成，每噸需用環氧樹脂比例達50%，這類樹脂既保留了環氧樹脂基本性能
，又有不飽和聚酯樹脂良好的工藝性能，所以大量運用在化工防腐領域。
在過去的20年里，聚氨酯(PUR)復合材料主要采用結構反應注射成型工藝生產汽車內飾件和外飾件，如皮卡車廂
、負重地板、行李架以及內門板等，這些應用占據了3%～5%的聚氨酯長纖維和連續纖維復合材料市場。
在過去的6年里，聚氨酯的擠拉成型、纏繞加工工藝、真空注射和長纖維噴附成型技術獲得了很大的發展。非發
泡的、高密度聚氨酯復合材料體系采用這些傳統工藝生產窗格、浴缸以及卡車和越野車上裝配的大型部件。
聚氨酯復合材料作為一種剛性熱固性樹脂，與熱塑性聚氨酯彈性體不同，應用這些聚氨酯生產的復合材料比不飽
和聚酯樹脂和乙烯基酯樹脂具有更高的拉伸強度、抗沖擊性能和抗摩擦性能。聚氨酯復合材料的拉伸模量約為
430000psi，拉伸強度為12500psi，斷裂伸長率超過7.5%。增強型聚氨酯能夠通過發泡將制品重量減輕20%。
聚氨酯復合材料的高韌性使其能夠達到二次加工的要求，如轉孔、機加工以及裝配等。與傳統的熱固性復合材料
相比，這種復合材料在進行機加工或沖孔時不會產生小裂紋。檢測拔出自攻螺釘的力發現，加在聚氨酯復合材料上的
力比加在聚酯/聚氨酯復合材料上的力高40%，比乙烯基酯樹脂和聚酯分別高50%和60%。
聚氨酯復合材料可加工性能好，噴附成型時交聯時間僅需20min，而聚酯則需要2～4h。聚氨酯噴附成型所需的人
工比聚酯更少，后者要求轉動玻纖以排出空氣，確保完全浸濕。
在汽車部件中，聚氨酯SRIM的加工需要30s到2min，而聚酯和乙烯基酯SMC的加工需要2min到10min。聚氨酯復合材料汽車部件的加工所需的勞動力也得以減少，這是因為SMC的加工要經過一些中間步驟。同時，聚氨酯復合材料的SRIM工藝由于其壓力較低，因此加工成本也比SMC加工工藝要低一些。
聚氨酯的反應速度是一個障礙。在過去，在生產大型玻纖增強聚氨酯部件時，由于其化學反應的速度過快，以至
于沒有充分的時間使模具完全閉合。不過現在新的設備以及聚氨酯化學反應的靈活性已經能夠克服這一問題。
現在的技術不允許將聚氨酯樹脂長時間暴露幾個小時或者制成預浸料胚備用，其高反應速度適合用開放式模具進
行加工，如浴盆的噴附成型等。
聚氨酯復合材料還有一個優勢：該材料不含苯乙烯，不會產生大量的揮發性有機化合物(VOC)。另一方面，聚氨
酯含有MDI，這是一種可控的原料。從聚氨酯中揮發出來的MDI可以忽略，因為經過測試，MDI的蒸氣壓很低，不易揮
發。
OSHA允許的MDI的短期接觸極限值為0.02ppm，8h平均接觸值為0.005ppm。除非MDI被加熱或被噴射，否則空氣中MDI超過這一要求的濃度的幾率很小。在聚氨酯生產車間內一般應合理通風，另外，操作工應戴上手套以及眼罩。
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