國內(nèi)外乙烯基酯樹脂品種及性能概述

1、國內(nèi)外乙烯基酯樹脂品種及性能概述 王天堂   陸士平 （上海富晨化工有限公司   上海 200235）摘要：對國內(nèi)市場各種類型的乙烯基酯樹脂進(jìn)行了歸納整理和簡要介紹關(guān)鍵詞：乙烯基酯樹脂；品種 1前言    乙烯基酯樹脂是由環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸通過開環(huán)加成化學(xué)反應(yīng)而制得。它保留了環(huán)氧樹脂的基本鏈段，又有不飽和聚酯樹脂的良好工藝性能，它在適宜條件下固化后，表現(xiàn)出某些特殊的優(yōu)良性能。故自二十世紀(jì)六十年代以來，獲得了迅速發(fā)展，首先由美國殼牌化學(xué)（Shell Chemical）推出Epocrgl品牌，然后在1966年由美國D

2、ow化學(xué)推出Derakane品牌，緊隨推出的是Ashland化學(xué)的Hetron品牌，以及日本的昭和高聚物株式會社的Ripoxy品牌，其它的國外品牌或生產(chǎn)商有AOC、Interplastics等，而國內(nèi)也研發(fā)自己的乙烯基酯樹脂，因此目前國內(nèi)外市場上的品牌和種類繁雜，表1.1中列出了國內(nèi)外幾個(gè)廠家的乙烯基酯樹脂品牌及不同類型產(chǎn)品的牌號。由于樹脂合成的工藝和方法的不同，乙烯基樹脂的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用也有差別，故本文簡述乙烯基酯樹脂的品種、性能及應(yīng)用，并加以分類以利于用戶在使用時(shí)判別和對照。 2標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂    標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基樹脂是由甲基

3、丙烯酸與雙酚A環(huán)氧樹脂通過反應(yīng)合成的乙烯基樹脂，已溶于苯乙烯溶液，具體分子結(jié)構(gòu)見圖2.1。該類型樹脂具有以下特點(diǎn)： 圖2.1 標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂分子結(jié)構(gòu)1、在分子鏈兩端的雙鍵極其活潑，使乙烯基樹脂能迅速固化，很快得到使用強(qiáng)度，得到具有高度耐腐蝕性聚合物；2、采用甲基丙烯酸合成，酯鍵邊的甲基可起保護(hù)作用，提高耐水解性；3、樹脂含酯鍵量少，每摩爾比耐化學(xué)聚酯（雙酚A-富馬酸UPR）少35-50%，使其耐堿性能提高；4、較多的仲羥基可以改善對玻璃纖維的濕潤性與粘結(jié)性，提高了層合制品的力學(xué)強(qiáng)度；5、由于僅在分子兩端交聯(lián)，因此分子鏈在應(yīng)力作用下可以伸長，以吸收外力或熱沖擊，表現(xiàn)出耐微

4、裂或開裂。表1.1 國內(nèi)外乙烯基酯樹脂牌號一覽表 公司陶氏化學(xué)亞什蘭化學(xué)昭和聚合物DSM公司上緯企業(yè)上海富晨Reichhold國度美國美國日本荷蘭中國臺灣上海挪威品牌DerakaneHetronRipoxyAtlacSwancorFuchemNorpol Dion標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基酯411922806430901854,879,8809100阻燃型環(huán)氧乙烯基酯5109925507509058929300酚醛環(huán)氧乙烯基酯4709806305909078909400高交聯(lián)密度型環(huán)氧乙烯基酯9706009778989700柔性環(huán)氧乙烯基酯8084980810PU改性型環(huán)氧乙烯基酯580

5、8209800    表2.1中列出了國外標(biāo)準(zhǔn)雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂的典型性能表，其中國外的產(chǎn)品性能是按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)或其它國外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，與中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）的測試方法有所差別，故我們選取了典型的一國外產(chǎn)品與富晨公司的854按國標(biāo)進(jìn)行比較測試，結(jié)果見表2.2。                         

6、60;       表2.1國外標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂典型性能拉伸強(qiáng)度Mpa拉伸模量Gpa延伸率%彎曲強(qiáng)度Mpa彎曲模量GpaHDTDerakane 411832.97-81483.4102Hetron 922863.26.71413.5105Ripoxy 80679-3.21353.1110Atlac 430953.66.11503.4105Swancor 901853.45.51273.3101Dion 9100803.45953.3100   表2.2 標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基樹脂的力學(xué)性能（GB標(biāo)準(zhǔn)）一

7、國外產(chǎn)品854乙烯基HDT 105105抗張強(qiáng)度Mpa8182抗張模量Gpa3.33.28斷裂伸長率%4.74.8彎曲強(qiáng)度Mpa116115彎曲模量Gpa3.63.7 3阻燃環(huán)氧乙烯基酯樹脂    阻燃乙烯基樹脂一般采用溴化環(huán)氧樹脂合成，分子結(jié)構(gòu)圖見圖3.1。由于樹脂中由于含溴，因此阻燃乙烯基樹脂在具有耐化學(xué)性的同時(shí)，又可以阻燃。國內(nèi)外的幾個(gè)產(chǎn)品的典型性能見表3.1。  圖3.1 阻燃環(huán)氧乙烯基樹脂分子結(jié)構(gòu) 表3.1國內(nèi)外阻燃乙烯基酯樹脂典型性能拉伸強(qiáng)度Mpa拉伸模量Gpa延伸率%彎曲強(qiáng)度Mpa彎曲模量GpaHDTDerak

8、ane510A69-763 .47-8110-1243.7107Hetron 992903.55.01453.6108Ripoxy 550743.23.01053.3108Atlac 750903.64.01553.7110Swancor 905833.63.51313.7110Fuchem 892503.122.01003.3105Dion 9300763.541453.4110注：上表中的Fuchem 892測試方法是按國標(biāo)（GB）進(jìn)行。 4酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂    將酚醛環(huán)氧樹脂引入乙烯酯樹脂的骨架中，合成的乙烯基酯樹脂一般稱Novolac乙烯基

9、酯樹脂，具體分子結(jié)構(gòu)圖見圖4.1。樹脂具有較高的熱穩(wěn)定性。樹脂固化后，交聯(lián)密度大。其熱變形溫度達(dá)120-135，可以延長使用壽命并具有優(yōu)良的耐腐蝕性，特別對含氯溶液或有機(jī)溶劑耐腐蝕性好。國內(nèi)外幾個(gè)酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的典型性能見表4.1。同樣，我們選取了典型的一國外產(chǎn)品按國標(biāo)進(jìn)行測試，具體見表 4.2。圖4.1 酚醛環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu) 表4.1  國外酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂性能典型性能拉伸強(qiáng)度Mpa拉伸模量Gpa延伸率%彎曲強(qiáng)度Mpa彎曲模量GpaHDTDerakane 470853.63-41313.8149-154Hetron 980883.34.21503.4133Rip

10、oxy 63074-2.5-3.01353.7137Atlac 590903.54.01553.6140Swancor 90782.63.542.71343.9148Dion 9400723.731253.6135表 4.2 酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂的力學(xué)性能(GB標(biāo)準(zhǔn))一國外產(chǎn)品890乙烯基HDT 137130抗張強(qiáng)度Mpa5972抗張模量Gpa3.63.45斷裂伸長率%2.752.73彎曲強(qiáng)度Mpa116122彎曲模量Gpa3.93.995高交聯(lián)密度酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂    為了適應(yīng)耐高溫強(qiáng)度情況的需要，較多廠家對酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂進(jìn)行了改性，提高了樹脂的交聯(lián)密

11、度和耐熱性能，具有優(yōu)良的耐酸、耐溶劑腐蝕性和抗氧化性能，適用于各種高溫強(qiáng)腐蝕情況，如脫硫裝置（FGD）、高溫?zé)焽璧?。該類型的國?nèi)外生產(chǎn)廠家較少，同時(shí)幾個(gè)國外產(chǎn)品目前在國內(nèi)市場均沒有供應(yīng)，因此也不能對這幾個(gè)樹脂的性能按GB標(biāo)準(zhǔn)作一測試比較。表4.1中列出了國外幾個(gè)產(chǎn)品的典型性能，表4.2中列出898樹脂的力學(xué)測試性能，表中的各項(xiàng)性能指標(biāo)是按中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）進(jìn)行。                   

12、60;                表4.1 國外幾個(gè)產(chǎn)品的性能一覽表拉伸強(qiáng)度Mpa拉伸模量Gpa延伸率%彎曲強(qiáng)度Mpa彎曲模量GpaHDTHetron 970783.72.91113.9149Ripoxy 60074-2.51353.7151Swancor 977763.62.11173.9154Dion 9700733.363.31463.46160表4.2 高交聯(lián)密度酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹酯力學(xué)性能 項(xiàng)  

13、60; 目澆 鑄 體*增 強(qiáng) 薄 板*數(shù) 值測試方法數(shù) 值測試方法拉伸強(qiáng)度 MPa70GB2568 - 95230GB1447 - 83拉伸模量 MPa×1033.50GB2568 - 9514.5GB1447 - 83延伸率 2.2GB2568 - 95彎曲強(qiáng)度 MPa122GB2570 - 95320GB1449 - 83彎曲模量 MPa×1034.10GB2570 - 9513.5GB1449 - 83沖擊強(qiáng)度 KL/M210GB2571 - 95230GB1451 - 83Barcol硬度45GB3854 - 83熱變形溫度 150±5GB1634 - 8

14、9l *：后固化處理：采用  MEKP固化劑，室溫固化24hr后，在802hr，1101hr，155 下1hr。l *：增強(qiáng)薄板鋪層為：表面氈1層/短切氈1層/04無堿玻璃布9層/短切氈1層/表面氈1層；總厚度4mm，總體樹脂含量約60%，后處理802hr，1102hr，1552hr。 6柔性乙烯基酯樹脂   為了適應(yīng)各種防腐蝕工程施工的需要，發(fā)展了柔性乙烯基酯樹脂，柔性乙烯基酯樹脂具有對鋼和混凝土表面很高的粘接性，與傳統(tǒng)的環(huán)氧乙烯基酯樹脂相比，其延伸率更高，粘接強(qiáng)度大大的提高，抗沖強(qiáng)度提高近4倍，層間強(qiáng)度提高20%，并具有獨(dú)特的耐磨

15、性。，其中表5.1列出了各產(chǎn)品的性能，同樣，我們選取了典型的一國外產(chǎn)品按國標(biāo)進(jìn)行測試，具體見表 5.2。其獨(dú)特的力學(xué)性能賦予了樹脂廣泛的應(yīng)用：用于耐腐蝕內(nèi)襯、灌縫材料或底涂樹脂，如整體砂漿地坪制作中的底涂，可以省略國內(nèi)施工操作中的玻璃鋼隔離層制作，在提高整體性能的同時(shí)，也可節(jié)省成本；管接件等各種材料的粘接；與Kevlar纖維或其它增強(qiáng)材料合用，制作高強(qiáng)度和耐疲勞的制品，如運(yùn)動或軍用頭盔、帆船等。表5.1 柔性乙烯基酯樹脂典型性能拉伸強(qiáng)度Mpa拉伸模量Gpa延伸率%彎曲強(qiáng)度Mpa彎曲模量GpaHDTDerakane 8084723.2111173.079Swancor 980663.211110

16、3.079表 5.2 柔性乙烯基酯樹脂的力學(xué)性能(GB標(biāo)準(zhǔn)) 國外一產(chǎn)品810乙烯基HDT 7574抗張強(qiáng)度Mpa8382抗張模量Gpa3.23.35斷裂伸長率%6.06.1彎曲強(qiáng)度Mpa109105彎曲模量Gpa3.603.64 7PU改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂    該類型樹脂是通過氨基甲酸酯（如TDI）對環(huán)氧乙烯基酯樹脂進(jìn)行改性而成，兼有鏈內(nèi)不飽和性和鏈端的不飽和性，分子結(jié)構(gòu)見圖6.1。和通常的雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂相比，具有優(yōu)異的耐腐蝕性、柔韌性和良好工藝性，由于氨基甲酸酯的引入，提高了樹脂與纖維的相容性，并能保持樹脂表面良好的氣干性。能夠適合于纏繞等各種工藝。在表6.1中列出了幾個(gè)產(chǎn)品性能指標(biāo)。 表6.1 PU改性乙烯基酯樹脂性能一覽表拉伸強(qiáng)度Mpa拉伸模量Gpa延伸率%彎曲強(qiáng)度Mpa彎曲模量GpaHDTAtlac 580833.54.21533.6115Fuchem 820823.24.31153.7115Dion 9800803.34.21453.2115注：上表中的Fuchem 820測試是按國標(biāo)（GB）方法進(jìn)行。  圖 6.1 PU改性環(huán)氧乙烯基樹脂分子結(jié)構(gòu) 8其它品種    目前，國內(nèi)市場上乙烯基酯樹脂除上述品種外，還有兩大